电源模块的一实施例包括组件化封装件、配置在封装件内的电源元件和配置在该封装件内且位于电源元件上方的电感器。例如，对于一给定的额定输出功率，与电感器安装在封装件外或电感器与其它元件并排设置的电源模块相比，这样的电源模块可能更小、更有效率、更可靠、运行温度更低。同时对于一给定的尺寸，与电感器安装在封装件外或电感器与其它元件并排设置的电源模块相比，这样的电源模块可能具有更高的额定输出功率。
【技术实现步骤摘要】
具有位于其它元件上方的桥式电感器的组件化电源模块优先权声明本申请要求共同待决的2010年3月16日提交的美国临时专利申请S/ N61/314, 536以及2010年6月四日提交的美国临时专利申请61/359，780的优先权；在此整体纳入所有在先申请作为参考。相关申请资料本申请与2011年2月25日提交的申请号为13/035，792，名称为“沿两侧或多侧具有电磁干扰(EMI)屏蔽、冷却或同时具有屏蔽和冷却的电源模块(POWER-SUPPLY MODULE WITH ELECTROMAGNETIC-INTERFERENCE (EMI)SHIELDING,COOLING,OR BOTH SHIELDING AND COOLING,ALONGTffO 0RM0RE SIDES) ”的美国专利申请相关，在此整体纳入此申请作为参考。概述电源模块的一个实施例包括封装件、配置于封装件内的电源元件和配置在该封装件内且位于电源元件上方的电感器。例如，对于一给定的额定输出功率，与电感器安装在封装件外或电感器与其它元件并排设置的电源模块相比，这样的电源模块可能更小、更高效、 更可靠、运行温度更低。同时对于一给定的尺寸，与电感器安装在封装件外或电感器与其它元件并排设置的电源模块相比，这样的电源模块可能具有更高的额定输出功率。附图说明图1是电感器安装为与其它元件并排设置的电源模块的剖面侧视图；图2是电感器安装在模块封装件上的电源模块的剖面侧视图；图3A-;3B分别为电源模块一实施例的剖面俯视图和侧视图，该电源模块具有安装于模块封装件内并位于其它模块元件上方的电感器；图4是电源模块另一实施例的剖面俯视图，该电源模块具有安装于模块封装件内并位于其它模块元件上方的电感器；图5是可在图3A-4所示的电源模块中使用的电感器的一实施例的侧视图；图6是包括图3A-4所示的电源模块之一的系统的实施例的原理图。具体实施例参考附图来描述一个或多个实施例，其中相同的附图标记始终用于表示相同的元件。在以下的描述中，为了便于说明，阐述了许多具体细节以提供对一个或多个实施例的透彻理解。然而显而易见地，一个或多个实施例可不经这些具体细节而实施。在另一些情况下，公知的结构和设备以方框图的形式表示以方便描述一个或多个实施例。图1是开关电源模块10的剖面侧视图，该开关电源模块10用于向集成电路或其它设备(图1未显示)供电，并且该开关电源模块10包括大部分或全部的电源元件，以使需要安装在该模块所安装的印刷电路板(图1未显示)上的电源的分立元件即使有也非常少。因此，这样的模块可减少布局面积、组装复杂性、元件数量和包含有模块10的系统的成本。电源模块10包括平台12，安装于平台的控制器14、安装于平台的MOSFET晶体管 16、安装于平台的一个或多个电感器18，以及封装件20，该封装件20至少部分地封装平台、 控制器、晶体管和电感器。平台12可以是印刷电路板、引线框、BT基板或任何其它合适的平台。控制器14可以是任何合适的电源控制器或其它被调整或被编程来控制电源的控制器。控制器底下的引线或焊盘(未图示)可将控制器与平台12的导电焊盘电气连接。 或者，控制器14可包括顶部的引线或焊盘，所述引线或焊盘用导线22与平台12的导电焊盘丝焊在一起。控制器14也可以既包括底下焊盘/引线，又包括顶部焊盘/引线。控制器 14可以是压铸成型或者由独立于模块20的封装件至少部分地封装。此外，控制器14可以与平台12接触，或者在控制器和平台之间设有热传导物质(例如，导热油脂)，用于促进从控制器至平台的热传递，从而通过平台促进控制器的冷却。晶体管16可以包括高压侧和低压侧开关晶体管，用于驱动电源的一个或多个相。 例如，模块10可以在每相包括一对晶体管16，即一个高压侧晶体管和一个低压侧晶体管。 晶体管16可以是压铸成型，或者通过与模块封装件20分离的一个或多个封装件至少部分地封装(各别地、分组地或全体地)。晶体管16可以与平台12接触，或者在晶体管和平台之间设有热传导物质，用于促进从晶体管至平台的热传递，从而促进晶体管的冷却。晶体管16可以具有在底部的焊盘，用于电气连接平台12的焊盘，或者晶体管可具有在顶部的焊盘，该焊盘用导线22与平台的焊盘丝焊在一起。晶体管16也可既包括下部焊盘/引线又包括顶部部焊盘/引线。一个或多个电感器18可以包括电源相电感器和一可选用的滤波电感器。电感器 18可以由与模块封装件20分离的一个或多个封装件至少部分地封装(单独地、分组地或全体地)，以形成一个或多个电感器模块，或者可不封装电感器。可以由比如铜或铝的合适导电材料制造的引线M和26将电感器18与平台12的导电焊盘电气连接和热耦合，以保持电感器冷却。此外，导热材料可设置在电感器18和平台12之间的间隙28中。封装件20可以由例如环氧树脂的任何合适材料形成，封装件20可完全覆盖控制器14、晶体管16和电感器18，并且可能完全覆盖平台12，或者留下平台的一部分暴露在外， 例如具有焊盘或引线的平台的底部，，以允许外部电气连接到达控制器、晶体管、电感器和可能的其它模块元件。此外，封装件20可以是实心的，这样它能尽量多地填充到所有的未占用空间(例如，位于封装件边界内但没有被控制器14、晶体管15、电感器18和可能的其它电源元件占用的空间)，以使模块内的空隙很少或没有。但是，模块10的一个缺陷是它具有相对低效率的布局，因此对于一给定的输出额定功率可能会具有一个相对大的尺寸，因为在封装件20内存在大量的未占用空间(例如， 在控制器14和晶体管16的上方)。此外，低效率的布局可能导致从内部元件到封装件外部的热传递相对较差，从而导致模块10相对较“热”地运行。模块10的另一个缺陷是对于一给定的模块尺寸，电感器18相对较小。以上每一种情况，模块10的相对低效率的布局限制了电感器18可用的空间。一个较小的电感器18 可能会导致较高的电源开关频率，从而导致开关中功率损耗较高。此外，一个较小的电感器 18可能有一个相对较薄的绕组，其具有相对较高的电阻电阻，因此可能导致流经电感器的 1 损耗较高。结果，一个较小的电感器18可能导致较低的总功率转换效率和较高的模块10热量输出。并且一个较小的电感器18也可能导致在模块10产生的稳压输出电压上叠加一相对较大的纹波振幅。图2是一开关电源模块30的剖面侧视图，该开关电源模块30可用于向集成电路或其它设备(图2未显示)供电，同图1所示的模块10 —样，该模块也可包括大部分或全部的电源元件，以使需要安装在该模块安装的印刷电路板(图2未显示)上的电源的分立元件即使有也非常少。同图1所示的电源模块10 —样，电源模块30包括平台12，控制器14、M0SFET晶体管16和封装件20，该封装件20至少部分地封装平台、控制器、晶体管。但是不同于模块10 的是，模块30包括一个或多个安装在控制器14、晶体管16和封装件20上方的电感器32。每个电感器32由封装件20 (有时称为模块本体)支撑并包括导电引线34和36， 导电引线34和36安装于平台12相应的边缘，同时通过相应的熔焊或钎焊接头38和40附着于电感器相应的侧面。并且与图1所示的电感器18 —样，电感器32可能由与模块封装件20分离的一个或本文档来自技高网...
【技术保护点】
１．一种电源模块，包括：封装件；配置在所述封装件内的电源元件；以及配置在所述封装件内并位于电源元件之上的电感器。
【技术特征摘要】
2010.03.16 US 61/314,536;2010.06.29 US 61/359,7801.一种电源模块，包括 封装件；配置在所述封装件内的电源元件；以及配置在所述封装件内并位于电源元件之上的电感器。2.权利要求1的电源模块，其特征在于，所述封装件包括环氧树脂。3.权利要求1的电源模块，其特征在于，电源元件之一包括控制器。4.权利要求1的电源模块，其特征在于，电源元件之一包括晶体管。5.权利要求1的电源模块，其特征在于，电源元件之一包括电阻器。6.权利要求1的电源模块，其特征在于，电源元件之一包括电容器。7.权利要求1的电源模块，其特征在于，所述电感器包括将电感器支撑在电源元件上方的引线。8.权利要求1的电源模块，其特征在于，还包括另一个电感器，所述电感器配置在电源元件上方。9.权利要求1的电源模块，其特征在于，还包括 平台；并且其中所述电源元件和电感器安装在所述平台上。10.权利要求1的电源模块，其特征在于，还包括 印刷电路板；以及其中所述电源元件和电感器安装在所述印刷电路板上。11.权利要求1的电源模块，其特征在于，还包括 BT基板；并且其中所述电源元件和电感器安装在所述BT基板上。12.权利要求1的电源模块，其特征在于，还包括 引线框；并且其中所述电源元件和电感器安装在所述弓丨线框上。13.权利要求1的电源模块，其特征在于，还包括 引线框；印刷电路板；其中电源元件之一安装于所述引线框上，并且另一个电源元件安装于所述印刷电路板上。1...
【专利技术属性】
技术研发人员：印健，M·哈里斯，
申请(专利权)人：英特赛尔美国股份有限公司，
类型：发明
国别省市：US
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