公开了功率转换器和制造功率转换器电路的方法，包括：变压器组件、第一串联电路路径和第二串联电路路径。变压器组件包括多个绕组，诸如第一绕组和第二绕组。第一串联电路路径包括与多个绕组中的第一绕组串联设置的第一电路部件；第二串联电路路径包括与多个绕组中的第二绕组串联设置的第二电路部件。第一串联电路路径与第二串联电路路径并联连接。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及功率转换器和制造功率转换器电路的方法。
技术介绍
1、诸如由googletm、facebooktm等运营的数据中心为我们的社会提供了不可或缺的服务。全球所有数据中心的能耗约占总电能使用量的2％。因此，数据中心提供商不断寻求提高功率转换的效率，以便节省能源或能够提高现有数据中心中服务器的cpu/gpu/asic等的功率。机器学习和人工智能架构需要非常强大的gpu或定制设计的asic来满足所需的计算能力。
2、目前，大多数数字负载直接由12v总线供电，采用单级多相降压拓扑，即所谓的电压调节器模块(vrm)。然而，随着数字负载功率需求的增加，12v母线的传导损耗成为重要的瓶颈，因此近年来提出了48v架构。
3、使用40-v至60-v输入电压总线而不是12-v总线操作系统具有几个优点。
4、例如，第一级将高输入电压向下转换为中间电压。该第一级可以是非稳压的或稳压的、高效率并且密集降压的转换器，称为中间总线转换器(ibc)。第二级基于具有良好瞬态响应和高效率的普通降压转换器。
5、使用4：1固定比率转换器覆盖从40v至60v的宽输入范围，可以使vout从大约9v变化至15v，从而提供效率和动态性能的良好组合。
6、根据传统技术，相应的电源包括多个绕组的变压器，以将相应的输入电压转换成输出电压以向负载供电。在某些情况下，常规变压器可以包括许多绕组的堆叠。通过绕组中的每个绕组的电流量可以根据堆叠中绕组的相应高度而变化。
技术实现思路</p>1、清洁能源(或绿色技术)的实现对于降低人类对环境的影响非常重要。一般来说，清洁能源包括任何不断发展的方法和材料，以减少能源消耗对环境的整体毒性。
2、本公开内容包括观察到原始能量，诸如从绿色能源或非绿色能源接收的原始能量，通常需要转换成适当的形式(诸如期望的ac电压、dc电压等)才能用于向诸如服务器、计算机、移动通信设备、无线基站等终端设备供电。在某些情况下，能量存储在相应的一个或更多个电池资源中。可替选地，从电压生成器接收能量。无论能源是来自绿色能源还是非绿色能源，都期望最有效地使用这些系统提供的原始能源(诸如储存和后续分配)，以减少我们对环境的影响。本公开内容有助于减少我们的碳足迹，并通过更有效的能源转换更好地使用能源。
3、本公开内容还包括观察到可以提高传统电源的功率转换效率。例如，为此，本公开内容包括通过实施新颖的功率转换器组件和/或对应的变压器组件来提供改进的功率转换性能的新方法，以在变压器组件中的并联绕组之间提供改进的电流共享。本文中讨论的其他技术方案可以包括交错绕组以及外部电路连接修改，以减少绕组之间的电流失配。
4、更具体地，本公开内容包括一种包括变压器组件的装置。变压器组件包括多个绕组。装置还包括并联连接的第一串联电路路径和第二电路路径。第一电路路径包括与多个绕组中的第一绕组串联设置的第一电路部件；第二串联电路路径包括与多个绕组中的第二绕组串联设置的第二电路部件。
5、如本文中进一步讨论的，第一绕组可以通过设置在变压器组件中的导磁材料芯磁耦接至第二绕组。
6、第一电路部件可以是第一电容器；其中，第二电路部件可以是第二电容器。在这样的情况下，第一电容器的电容可以与第二电容器的电容基本相同。
7、第一串联电路路径可以被配置成包括第一谐振电路，第一电路部件设置在第一谐振电路中；第二串联电路路径可以被配置成包括第二谐振电路，第二电路部件设置在第二谐振电路中。
8、此外，如本文中讨论的，装置可以被配置成包括一个基板或多个基板(一个或更多个基板)；变压器组件的多个绕组中的每个绕组可以被配置成驻留在基板的相应层中。第一电路部件和第二电路部件可以固定至基板。装置可以被配置成包括在基板上制造的功率转换器电路；第一电路部件可以是功率转换器电路的第一电容器；第二电路部件可以是功率转换器电路的第二电容器。例如，当实现具有分立自耦变压器的系统时，可以使用多个基板，其中绕组构建在不同的基板中(出于成本原因)。这样的由多层电路板基板制造的自耦变压器然后被制成smd/th部件，最终连接至谐振电容器。
9、此外，如本文中讨论的，变压器组件可以是自耦变压器组件。
10、装置可以被配置成包括设置在第一串联电路路径中的第三电路部件。第一绕组可以设置在第一电路部件与第三电路部件之间。装置可以被配置成包括设置在第二串联电路路径中的第四电路部件，第二绕组设置在第二电路部件与第四电路部件之间。
11、在本文中讨论的进一步示例中，装置可以被配置成包括基板，变压器组件固定至基板。基板可以包括第一电路节点和第二电路节点。第一串联电路路径可以连接在第一电路节点与第二电路节点之间；第二串联电路路径可以连接在第一电路节点与第二电路节点之间。第一电路路径和第二电路路径可以并联连接在第一电路节点和第二电路节点之间。此外，本文中讨论的装置可以被配置成包括设置在第一串联电路路径中的第一导电路径。第一导电路径可以被配置成从基板的第三节点延伸至第一绕组所驻留的变压器组件的第一层。第二导电路径可以设置在第二串联电路路径中。第二导电路径可以被配置成从基板的第四节点延伸至第二绕组所驻留的变压器组件的第二层。第一导电路径可以独立于第二导电路径来实现。
12、在更进一步的示例中，本文中讨论的变压器组件可以被配置成包括磁耦接至第一绕组和第二绕组的第三绕组；第三绕组可以设置在变压器的第一绕组与第二绕组之间的层中。
13、本文中讨论的变压器组件可以被配置成包括经由变压器组件的公共磁芯彼此磁耦合的n个绕组，其中n大于3或4或5或6或7或8或9或和/或，等等。例如，变压器组件可以被配置成包括设置在第一绕组与第二绕组之间的m个绕组，其中m大于2。
14、在更进一步的示例中，本文中讨论的装置是功率转换器或功率转换器组件，其可操作以将dc输入电压转换成dc输出电压。
15、此外，注意，本文中讨论的装置可以被配置成包括：i)第三串联电路路径，其包括与多个绕组中的第三绕组串联设置的第三电路部件；ii)第四串联电路路径，其包括与多个绕组中的第四绕组串联设置的第四电路部件。第四串联电路路径可以与第三串联电路路径在变压器组件外部并联连接。本文中讨论的变压器组件可以被配置成包括串联连接的第五绕组和第六绕组。例如，第五绕组可以直接耦接至第一绕组和第二绕组；第六绕组可以直接耦接至第三绕组和第四绕组。
16、本公开内容还包括一种方法，包括：接收包括多个绕组的变压器组件；制造功率转换器电路，以包括：第一串联电路路径，其包括与多个绕组中的第一绕组串联设置的第一电路部件；以及第二串联电路路径，其包括与多个绕组中的第一绕组串联设置的第二电路部件，第一串联电路路径与第二串联电路路径并联连接。
17、方法还可以包括制造功率转换器电路，以包括：i)设置在第一串联电路路径中的第三电路部件，第一绕组设置在第一电路部件与第三电路部件之间，以及ii)设本文档来自技高网
...
【技术保护点】
1.一种功率转换器，包括：
2.根据权利要求1所述的功率转换器，其中，所述第一绕组通过设置在所述变压器组件中的导磁材料芯磁耦接至所述第二绕组。
3.根据权利要求1所述的功率转换器，其中，所述第一电路部件是第一电容器；以及
4.根据权利要求3所述的功率转换器，其中，所述第一电容器的电容与所述第二电容器的电容基本相同。
5.根据权利要求1所述的功率转换器，其中，所述第一串联电路路径包括第一谐振电路，所述第一电路部件设置在所述第一谐振电路中；并且
6.根据权利要求1所述的功率转换器，还包括：
7.根据权利要求6所述的功率转换器，其中，所述第一电路部件和所述第二电路部件被固定至所述基板。
8.根据权利要求7所述的功率转换器，还包括：
9.根据权利要求1所述的功率转换器，其中，所述变压器组件是自耦变压器组件。
10.根据权利要求1所述的功率转换器，还包括：
11.根据权利要求1所述的功率转换器，还包括：
12.根据权利要求11所述的功率转换器，还包括：
13.根据权利要求1所述的功率转换器，其中，所述变压器组件包括磁耦接至所述第一绕组和所述第二绕组的第三绕组；以及
14.根据权利要求1所述的功率转换器，其中，所述变压器组件包括经由所述变压器组件的公共磁芯彼此磁耦合的N个绕组，其中N大于5。
15.根据权利要求14所述的功率转换器，其中，所述变压器组件包括并联设置在所述第一绕组与所述第二绕组之间的M个绕组，其中M大于2。
16.根据权利要求1所述的功率转换器，其中，所述功率转换器操作用于将DC输入电压转换成DC输出电压。
17.根据权利要求1所述的功率转换器，还包括：
18.根据权利要求17所述的功率转换器，其中，所述变压器组件包括串联连接的第五绕组和第六绕组；
19.一种制造功率转换器电路的方法，包括：
20.根据权利要求19所述的方法，还包括：
...
【技术特征摘要】
1.一种功率转换器，包括：
2.根据权利要求1所述的功率转换器，其中，所述第一绕组通过设置在所述变压器组件中的导磁材料芯磁耦接至所述第二绕组。
3.根据权利要求1所述的功率转换器，其中，所述第一电路部件是第一电容器；以及
4.根据权利要求3所述的功率转换器，其中，所述第一电容器的电容与所述第二电容器的电容基本相同。
5.根据权利要求1所述的功率转换器，其中，所述第一串联电路路径包括第一谐振电路，所述第一电路部件设置在所述第一谐振电路中；并且
6.根据权利要求1所述的功率转换器，还包括：
7.根据权利要求6所述的功率转换器，其中，所述第一电路部件和所述第二电路部件被固定至所述基板。
8.根据权利要求7所述的功率转换器，还包括：
9.根据权利要求1所述的功率转换器，其中，所述变压器组件是自耦变压器组件。
10.根据权利要求1所述的功率转换器，还包括：
11.根据权利要求...
【专利技术属性】
技术研发人员：马里奥·乌尔西诺，罗伯托·里佐拉蒂，
申请(专利权)人：英飞凌科技奥地利有限公司，
类型：发明
国别省市：
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。