CN115458295A - 电源模块以及变压电源装置 - Google Patents

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Abstract

本申请提供一种电源模块以及变压电源装置，其中电源模块包括电源子模块，多个引脚和第二绕组单元。电源子模块包括开关、磁芯组件和第一绕组单元。第一绕组单元包括第一绕组部和第二绕组部。多个引脚设置于电源子模块下表面。第二绕组单元设置于系统板，第二绕组单元包括第三绕组部和第四绕组部。第三绕组部通过多个引脚中的至少部分引脚与第一绕组部连接形成第一绕组。第四绕组部通过多个引脚中的至少部分引脚与第二绕组部连接形成第二绕组。磁性组件、至少第一绕组和第二绕组形成磁性元件。开关设置于磁性元件，并与磁性元件电连接。多个引脚中至少有一个为电源模块的输出端，电源模块通过该输出端给设置于系统板上的智能IC负载供电。

Description

电源模块以及变压电源装置
技术领域
本发明有关于一种电源模块，特别有关于一种电源模块以及变压电源装置。
背景技术
随着互联网，物联网，人工智能，大数据和数据中心等行业的发展，智能IC，如CPU，GPU，TPU，或其他的用于人工智能数据处理的各种ASIC芯片等快速发展。随着各种智能IC的功能越来越多，功耗越来越大，主板上的器件也越来越多，要求功率模块具有更高的功率密度，或单个功率模块具有更大的电流输出能力。然而，当智能加速卡和服务器等功率增加时，系统板上留给供电系统的空间被压缩，对电源模块高度的要求越来越高。
现有的基于变压器的DC-DC电源模块一般采用平面变压器。平面变压器，利用PCB(printed circuit board，印刷电路板)trace(走线)形成完整绕组。变压整流后一般经过铜块形成的端子连接到客户的系统板上，输出连接路径长，阻抗大，影响效率和动态性能，且电源模块的空间利用率低，功率密度有待提升。且平面变压器的绕组为立绕，磁柱通过装配插入绕组的内孔中，磁柱与盖板通过点胶固定。立绕绕组中的电流不均匀，损耗大。
因此，如何提供一种同时具有低高度和高功率密度的电源模块为目前所需解决的问题。
发明内容
为了解决上述的问题，本发明一实施例提供一种用于给智能IC供电的电源模块，所述智能IC设置在一系统板上，
所述电源模块包括：
一电源子模块；包括：
一开关；
一磁芯组件；包括：
一第一磁柱；以及
一第二磁柱；
一第一绕组单元，包括：
一第一绕组部，绕设于所述第一磁柱；以及一第二绕组部；绕设于所述第二磁柱；
多个引脚，设置于所述电源子模块下表面；以及
一第二绕组单元，设置于所述系统板，所述第二绕组单元包括：
一第三绕组部，绕设于所述第一磁柱，通过所述多个引脚中的至少部分引脚与所述第一绕组部连接形成一第一绕组；
一第四绕组部，绕设于所述第二磁柱，通过所述多个引脚中的至少部分引脚与所述第二绕组部连接形成一第二绕组；
其中，所述磁芯组件，至少所述第一绕组和所述第二绕组形成一磁性元件，所述开关设置于所述磁性元件，并与所述磁性元件电连接。
于一些实施例中，所述多个引脚中至少有一个为所述电源模块的一输出端，所述电源模块通过该输出端给所述智能IC供电。
于一些实施例中，所述第一绕组部包括：
一第一水平绕组，设置于所述第一磁柱上方；以及
一第一竖直绕组和一第二竖直绕组，分别设置于所述第一磁柱两侧，并与所述第一水平绕组连接，
所述第二绕组部包括：
一第二水平绕组，设置于所述第二磁柱上方；以及
一第三竖直绕组和一第四竖直绕组，分别设置于所述第二磁柱两侧，并与所述第二水平绕组连接。
于一些实施例中，还包括一第一电路板、一第二电路板、一第三电路板以及一水平绕组电路板，所述第一电路板位于所述第一磁柱的外侧，所述第二电路板位于所述第二磁柱的外侧，所述第三电路板位于所述第一磁柱和第二磁柱之间，所述水平绕组电路板位于所述第一磁柱和所述第二磁柱的上表面，所述第一竖直绕组和所述第二竖直绕组分别设置在第一和第三电路板上，所述第三竖直绕组和所述第四竖直绕组分别设置在第二和第三电路板上，所述第一水平绕组和所述第二水平绕组均设置在所述水平绕组电路板上。
于一些实施例中，所述第三电路板上的所述第二竖直绕组和所述第四竖直绕组共用一段金属导体。
于一些实施例中，所述第一电路板、所述第三电路板以及所述水平绕组电路板形成供第一磁柱容置的第一容置空间，所述第二电路板、所述第三电路板以及所述水平绕组电路板形成供第二磁柱容置的第二容置空间，所述第一电路板、所述第三电路板为所述第一容置空间的侧边，所述第二电路板、第三电路板为所述第二容置空间的侧边，所述水平绕组电路板为所述第一容置空间和所述第二容置空间的底面。
于一些实施例中，所述第一电路板、所述第一磁柱、所述第三电路板、所述第二磁柱和所述第二电路板形成预装体。
于一些实施例中，还包括一结合层和多个导电过孔，所述结合层贴合在所述预装体上方，所述水平绕组电路板设置于所述结合层上方，并通过所述多个导电过孔与所述第一竖直绕组、所述第二竖直绕组、所述第三竖直绕组和所述第四竖直绕组电连接。
于一些实施例中，还包括一电子元器件，所述电子元器件设置于所述第一电路板远离所述第一磁柱的一侧的表面，或者第二电路板远离所述第二磁柱的一侧的表面，或者所述水平绕组电路板的上表面，或者所述水平绕组电路板沿水平方向延伸至所述第一磁柱或/和第二磁柱的外侧，在所述水平绕组电路板的下表面的延伸处设置所述电子元器件。
于一些实施例中，还包括一电子元器件，所述电子元器件内埋于所述水平绕组电路板。
于一些实施例中，还包括一挖槽电路板，所述挖槽电路板下表面开设有第一凹槽和第二凹槽，所述第一凹槽供所述第一磁柱容置，所述第二凹槽供所述第二磁柱容置，所述第一凹槽的槽底面设有所述第一水平绕组，所述第一凹槽的两槽侧面分别设有所述第一竖直绕组和所述第二竖直绕组，使得所述第一水平绕组、所述第一竖直绕组和所述第二竖直绕组包覆所述第一磁柱的三侧，所述第二凹槽的槽底面设有所述第二水平绕组，所述第二凹槽的两槽侧面分别设有所述第三竖直绕组和所述第四竖直绕组，使得所述第二水平绕组、所述第三竖直绕组和所述第四竖直绕组包覆所述第二磁柱的三侧。
于一些实施例中，在所述挖槽电路板下表面设置所述多个引脚，所述多个引脚分别与所述第一竖直绕组、所述第二竖直绕组、所述第三竖直绕组和所述第四竖直绕组对应电性连接，且所述多个引脚与所述系统板电性连接。
于一些实施例中，在所述挖槽电路板上表面设置焊盘，所述焊盘用于连接电子元器件。
于一些实施例中，还包括一第一整流桥和一第二整流桥，所述第一整流桥的输入和所述第一绕组电连接，所述第二整流桥的输入和所述第二绕组电连接，所述第一整流桥的输出和所述第二整流桥的输出并联后连接到所述多个引脚中的部分引脚，所述部分引脚通过所述系统板连接到所述负载。
于一些实施例中，所述第一绕组部包括：
一第一水平绕组，设置于所述第一磁柱上方；以及
一第二竖直绕组，设置于所述第一磁柱和所述第二磁柱之间，
所述第二绕组部包括：
一第二水平绕组，设置于所述第二磁柱上方；以及
一第四竖直绕组，设置于所述第一磁柱和所述第二磁柱之间，
所述第三绕组部包括：
一第三水平绕组，设置于所述第一磁柱下方；以及
一第一竖直绕组，设置于所述第一磁柱左侧，
所述第四绕组部包括：
一第四水平绕组，设置于所述第二磁柱下方；以及
一第三竖直绕组，设置于所述第二磁柱右侧，
所述系统板设置有一第三凹槽，用于容置所述第一磁柱和所述第二磁柱。
于一些实施例中，所述第一水平绕组和所述第二水平绕组设置于一水平绕组电路板上，所述第一竖直绕组、所述第二竖直绕组、所述第三竖直绕组和所述第四竖直绕组均设置于一第三电路板上。
于一些实施例中，所述第一绕组部包括：
一第一水平绕组，设置于所述第一磁柱上方，
所述第二绕组部包括：
一第二水平绕组，设置于所述第二磁柱上方，
所述第三绕组部包括：
一第三水平绕组，设置于所述第一磁柱下方；以及
一第一竖直绕组和一第二竖直绕组，分别设置于所述第一磁柱两侧，并与所述第三水平绕组连接，
所述第四绕组部包括：
一第四水平绕组，设置于所述第二磁柱下方；以及
第三竖直绕组和第四竖直绕组，分别设置于所述第二磁柱两侧，并与所述第四水平绕组连接，
所述系统板设置有一第四凹槽和一第五凹槽，分别用于容置所述第一磁柱和所述第二磁柱。
于一些实施例中，所述第一水平绕组和所述第二水平绕组设置于一水平绕组电路板上。
于一些实施例中，所述第一磁柱和所述第二磁柱的上方设置有第一磁盖板和第二磁盖板，所述第一磁盖板和所述第二磁盖板横跨在所述第一磁柱和所述第二磁柱之间，且所述第一磁盖板和所述第二磁盖板相互平行。
本发明还提供一种用于给智能IC供电的电源模块，所述智能IC设置在一系统板上，所述电源模块包括：
一第三电源子模块，设置在所述系统板的上表面，所述第三电源子模块包括：
一第一开关；
一第一磁柱；以及
一第一绕组部，绕设于所述第一磁柱；
一第四电源子模块，设置在所述系统板的下表面，且与所述第一电源子模块相对设置，所述第四电源子模块包括：
一第二开关；
一第二磁柱；以及
一第二绕组部，绕设于所述第二磁柱；
多个第一引脚，位于所述第三电源子模块的下表面；
多个第二引脚，位于所述第四电源子模块的上表面；以及
一第二绕组单元，设置于所述系统板，所述第二绕组单元包括：
一第三绕组部；位于所述第一磁柱下方，通过所述多个第一引脚中的至少部分引脚与所述第一绕组部连接形成一第一绕组；
一第四绕组部，位于所述第二磁柱上方，通过所述多个第二引脚中的至少部分引脚与所述第二绕组部连接形成一第二绕组；
其中，所述第一磁柱、第二磁柱、至少所述第一绕组和所述第二绕组形成一磁性元件，所述第一开关和所述第二开关设置于所述磁性元件，并与所述磁性元件电连接。
于一些实施例中，所述多个第一引脚和所述多个第二引脚中至少有一个为所述电源模块的一输出端，所述电源模块通过该输出端给所述智能IC供电。
于一些实施例中，所述第一绕组部包括：
一第一水平绕组，设置于所述第一磁柱上方；以及
一第一竖直绕组和一第二竖直绕组，分别设置于所述第一磁柱两侧，并与所述第一水平绕组连接，
所述第二绕组部包括：
一第二水平绕组，设置于所述第二磁柱下方；以及
一第三竖直绕组和一第四竖直绕组，分别设置于所述第二磁柱两侧，并与所述第二水平绕组连接。
本发明还提供一种电压转换装置，包括:
一电源模块；
一buck电路电源模块，与所述电源模块电性连接，用于将所述电源模块提供的电压转换后输出给所述智能IC。
于一些实施例中，所述buck电路电源模块与所述电源子模块分别位于所述系统板的相对两侧，且所述buck电路电源模块与所述电源子模块在所述系统板上的投影至少部分重叠。
于一些实施例中，还包括一原边桥电路模块，所述原边桥电路模块与所述电源子模块分别位于所述系统板的相对两侧，且所述原边桥电路模块与所述电源子模块在所述系统板上的投影至少部分重叠。
于一些实施例中，所述电源子模块与所述智能IC在所述系统板上的相对两侧且在所述系统板上的投影至少部分交叠。
本发明的有益效果，由于部分绕组集成到系统板内，可降低电源模块的高度，提升功率密度；电源模块中减少了部分绕组以及相应的电路板等，也简化了输出引脚或焊接，例如可以不必采用铜块引出输出引脚，减少零部件数量，可大幅简化结构，降低成本；可以在客户主板内的绕组上直接引出电源模块的输出端子，如输出正Vo和输出负GND与负载IC的电源输入端电连接，如此可以使得电源模块(如LLC模块)输出部分的阻抗降低，降低传输损耗，利于提升系统效率。
附图说明
图1为本发明第一实施例的电源系统示意图。
图2为第一实施例的电源子模块的底部焊盘的示意图。
图3为本发明第二实施例的电源子模块立体结构示意图。
图4为水平绕组电路板表面器件的排布示意图。
图5为本发明第三实施例的电源系统示意图。
图6为本发明第三实施例的电源模块的底部焊盘示意图。
图7为本发明第四实施例的电源系统示意图。
图8第四实施例的电源系统中的电源子模块的立体结构示意图。
图9为第四实施例的电源系统中的电源子模块的侧视图。
图10为本发明第五实施例的电源系统示意图。
图11为用于图10的电源系统的挖槽电路板结构图。
图12为本发明第六实施例的电源系统示意图。
图13为本发明第七实施例的电源系统装配示意图。
图14为本发明第七实施例的电源系统结构示意图。
图15为本发明第八实施例的电源系统装配示意图。
图16为本发明第八实施例的电源系统结构示意图。
图17为本发明第九实施例的电源系统装配示意图。
图18为本发明第九实施例的电源系统的结构示意图。
图19为图15～图18所示的电源系统的立体结构示意图。
图20为本发明第十实施例的电源系统示意图。
图21为本发明第十一实施例的电源子模块示意图。
图22为本发明第十一实施例的电源子模块电路结构示意图。
图23为本发明第十二实施例的电源系统示意图。
图24为图23的电压转换装置的俯视图。
图25为本发明第十二实施例的电源系统示意图。
图26为本发明第十三实施例的电源系统示意图。
图27为本发明第十四实施例的电源系统示意图。
图28a示意了一种半桥DCDC变换电路。
图28b示意了一种半桥LLC电路。
图28c全桥LLC电路。
图28d示意一种结合了自耦变压器的LLC电路。
具体实施方式
体现本公开特征与优点的一些典型实施例将在后段的说明中详细叙述。应理解的是本公开能够在不同的实施方式上具有各种的变化，其皆不脱离本公开的范围，且其中的说明及附图在本质上是当作说明之用，而非用于限制本公开。
图1为本发明第一实施例的电源系统示意图。电源系统100包括系统板46以及设置于系统板46上的电源子模块72和智能IC负载7。电源子模块72包括开关3、磁芯组件1和第一绕组单元2A。磁芯组件1包括第一磁柱11和第二磁柱12。第一绕组单元2A包括第一绕组部21A和第二绕组部22A。用于给智能IC负载7供电的电源模块300包括电源子模块72、引脚48和第二绕组单元2B。引脚48设置于电源子模块72下表面。第二绕组单元2B设置于系统板46。第二绕组单元2B包含第三绕组部21B和第四绕组部22B。第三绕组部21B通过多个引脚48中的至少部分引脚与第一绕组部21A连接形成第一绕组21。第一绕组21绕设于第一磁柱11。第四绕组部22B通过多个引脚48中的至少部分引脚与第二绕组部22A连接形成第二绕组22。第二绕组22绕设于第二磁柱12。磁芯组件1、至少第一绕组21和第二绕组22形成一磁性元件200。开关3设置于磁性元件200，并与磁性元件200电连接。该多个引脚48中至少有一个为该电源模块300的一输出端，该电源模块300通过该输出端给该智能IC负载7供电。该第一绕组部21A包括第一水平绕组211、第一竖直绕组212a和第二竖直绕组212b。第一水平绕组211设置于该第一磁柱11上方。第一竖直绕组212a和第二竖直绕组212b分别设置于该第一磁柱11两侧，并与该第一水平绕组211连接。该第二绕组部22A包括第二水平绕组221、第三竖直绕组222a和第四竖直绕组222b。第二水平绕组221设置于该第二磁柱12上方。第三竖直绕组222a和第四竖直绕组222b分别设置于该第二磁柱12两侧，并与该第二水平绕组221连接。
电源子模块72下方设置引脚48，通过引脚48与系统板46上对应的焊盘进行焊接，将电源子模块72的第一绕组部21A和第二绕组部22A分别与系统板46内的第三绕组部21B和第四绕组部22B连接形成完整绕组。
于本申请中智能IC负载7是指用于人工智能，数据中心或大数据等相关的处理器芯片，如CPU(中央处理器,Central Processing Unit)，GPU(图形处理器,GraphicsProcessing Unit)，TPU(张量处理器,Tensor Processing Unit)，或其他的用于人工智能数据处理的各种专门应用的集成电路ASIC(Application Specific Integrated Circuit)芯片，或其他智能加速卡用的数据处理芯片等。
图2为第一实施例的电源子模块的底部焊盘的示意图。参考图2并结合图1，第一竖直绕组212a、第二竖直绕组212b、第三竖直绕组222a和第四竖直绕组222b的端部与引脚48电连接。第一绕组21可以包含第一副边绕组，第一副边绕组对应的焊盘为S1。第一绕组21还可以包含第二副边绕组，第二副边绕组对应的焊盘为S2。进一步的，第一绕组21还可以包含第一原边绕组，第一原边绕组对应的焊盘为P1。第二绕组22可以包含第三副边绕组，第三副边绕组对应的焊盘为S3。第一绕组22还可以包含第四副边绕组，第四副边绕组对应的焊盘为S4。进一步的，第一绕组22还可以包含第二原边绕组，第二原边绕组对应的焊盘为P2。第一原边绕组和第二原边绕组的匝数根据变比确定。第二副边绕组，第一原边绕组和第一副边绕组交错排列，第四副边绕组，第二原边绕组和第三副边绕组交错排列，提升绕组的电流均匀性，利于提升效率。另外，电源子模块72的底部还可以设置焊盘Vin(输入电路的焊盘)，或其他信号焊盘(如PWM驱动信号、工作状态监测信号或PM bus(power management bus，电源管理总线)信号等，或其他的焊盘，如GND等。对应的，在系统板46上表面设置与此焊盘排列对应的焊盘，实现绕组连接，电流传输和信号传递等。
图3为根据本发明第二实施例的电源子模块立体结构示意图。参考图3并结合图1，于本实施例中，电源子模块72包括第一磁柱11和第二磁柱12、第一电路板41、一第二电路板42、一第三电路板43以及一水平绕组电路板45。该第一电路板41位于该第一磁柱11的外侧。该第二电路板42位于该第二磁柱12的外侧。该第三电路板43位于该第一磁柱11和第二磁柱12之间。该水平绕组电路板45位于该第一磁柱11和该第二磁柱12的上表面。第一竖直绕组212a和第二竖直绕组212b分别设置在第一电路板41和第三电路板43上。第三竖直绕组222a和第四竖直绕组222b分别设置在第二电路板42和第三电路板43上。该第一水平绕组211和该第二水平绕组221均设置在该水平绕组电路板45上。于本实施例中绕组成型于电路板上。
于本实施例中，该水平绕组电路板45包括第一部分和第二部分，该水平绕组电路板45的第一部分位于该第一磁柱11的上表面，该水平绕组电路板45的第二部分位于该第二磁柱12的上表面。该第一电路板41、该第三电路板43以及该水平绕组电路板45的第一部分形成供第一磁柱11容置的第一容置空间。该第二电路板42、该第三电路板43以及该水平绕组电路板45的第二部分形成供第二磁柱12容置的第二容置空间。该第三电路板43为两容置空间共用。该第一电路板41和该第三电路板43为该第一容置空间的侧边。该第二电路板42和第三电路板43为该第二容置空间的侧边。该水平绕组电路板45的第一部分为该第一容置空间的底面，该水平绕组电路板45的第二部分为该第二容置空间的底面。该第一容置空间和该第二容置空间的开口均朝向该系统板。
参照图3，为尽可能多的设置器件，水平绕组电路板45可向水平方向延伸“飞出”，如此可以增加水平绕组电路板45的面积。可以在水平绕组电路板45上放置更多的器件，还可以在水平绕组电路板45下表面(即朝向磁芯侧的表面)设置器件，例如电容39a。
参照图4，图4为水平绕组电路板表面器件的排布示意图。于此实施例中，在水平绕组电路板45的上表面的中部设置两列整流器件31。水平绕组电路板45沿水平方向左右各自延伸一飞出区域，该飞出区域为水平绕组电路板45左右延伸出磁芯组件的区域。在该飞出区域可设置原边开关37、驱动器件36或控制器38等。如此可以在没有扩大占用系统板46焊盘区域面积的情况下增加电源子模块72的器件设置空间，增加功率密度，且减小系统板46上焊盘区间的占用，方便客户应用。
第一电路板41、第二电路板42、第三电路板43以及一水平绕组电路板45的端面上设有引脚48，例如焊盘。参照图2并结合图1，图2为电源子模块的焊盘投射在系统板上时的焊盘排布。第一焊盘48-1为设置在第一电路板41端面的焊盘，第二焊盘48-2为设置在第二电路板42端面的焊盘，第三焊盘48-3为设置在第三电路板43端面上的焊盘。该第一焊盘48-1上设有信号端子Vcc、电源输入端子VIN、第一绕组21和第二绕组22的端子。该第二焊盘48-2上设有接地端GND、第一绕组21和第二绕组22的端子。第一磁柱11和第二磁柱12之间的该第三电路板43可由两个独立电路板43-1和43-2形成，两个该独立电路板43-1和43-2通过一第一粘合层51连接，如此可以形成如图2所示的第三电路板43的端子排列结构。第二竖直绕组212b和第四竖直绕组222b分别设置于两个该独立电路板43-1和43-2。第三焊盘48-3具有两列对称的焊盘端子。第三焊盘两列均对应设置第一绕组21和第二绕组22的端子。在系统板上设有对应上述第一焊盘48-1、第二焊盘48-2以及第三焊盘48-3的焊盘。
参照图5，图5为本发明第三实施例的电源系统示意图。于本实施例中，电源模块与图3所示的电源模块相似，且相同的组件标号代表相同的组件、结构与功能，于此不再赘述。参照图5并结合图1和图3，于本实施例中，第一磁柱11和第二磁柱12之间的第二竖直绕组212b和第四竖直绕组222b可以集成复用，形成共享绕组2122，如此可以减少系统板46上焊盘的种类和数量。详细之，该第三电路板43上的该第二竖直绕组212b和第四竖直绕组222b共用一段金属导体。可以将整流器件31等功率器件设置在第一磁柱11或者第二磁柱12的上方，便于散热。还可以在系统主板46下方设置电容39，例如作为输出电容Co。如此，系统板内绕组走线简单，客户应用方便。电容与绕组的连接阻抗更小，提升功率密度。因为可在系统板的背面设置输出电容Co，与绕组的连接更加紧密。
图6为本发明第三实施例的电源模块的底部焊盘示意图。参照图6并结合图1和图3，该第三电路板43上的该第二竖直绕组212b和第四竖直绕组222b共用。第三电路板43下端面的第三焊盘48-3相当于将图2中的焊盘48-3的左右侧的焊盘P1和P2、S1和S3及S2和S4分别合并。焊盘种类相比图2的焊盘种类数量可大幅减少。本实施例中的第三焊盘48-3具有1列焊盘端子，简化结构和工艺，方便客户应用。
图7为本发明第四实施例的电源系统示意图。图8为第四实施例的电源系统中的电源子模块的立体结构示意图。图9为第四实施例的电源系统中的电源子模块的侧视图。于本实施例中，可将多个第一整流器件31设置在第一磁柱11和第二磁柱12的外侧，如此可以让结构更加紧凑。如图8所示，在第一电路板41的外侧设置了第一整流器件31。
图10为本发明第五实施例的电源系统示意图。图11为用于图10的电源系统的挖槽电路板结构图。于本实施例中，电源模块与图2至图8所示的电源模块相似，且相同的组件标号代表相同的组件、结构与功能，于此不再赘述。于本实施例中，电源模块具有一挖槽电路板56。该挖槽电路板56下表面开设有第一凹槽561和第二凹槽562。该第一凹槽561供该第一磁柱11容置，该第二凹槽562供该第二磁柱12容置。该第一凹槽561的槽底面设有该第一水平绕组211。该第一凹槽561的两槽侧面分别设有第一竖直绕组212a和第二竖直绕组212b。该第一水平绕组211、第一竖直绕组212a和第二竖直绕组212b包覆该第一磁柱11的三侧。该第二凹槽562的槽底面设有该第二水平绕组221。该第二凹槽562的两槽侧面分别设有第三竖直绕组222a和第四竖直绕组222b。该第二水平绕组221、第三竖直绕组222a和第四竖直绕组222b包覆该第二磁柱12的三侧。
在该挖槽电路板56下表面设置该多个引脚48，例如焊盘48-1，焊盘48-2和焊盘48-3。该多个引脚48分别与该第一竖直绕组212a、第二竖直绕组212b、第三竖直绕组222a和第四竖直绕组222b对应电性连接，且该多个引脚48与该系统板46电性连接。
在挖槽电路板56上表面也可设置焊盘50。焊盘50用于连接电子器件，如开关器件3或被动元件。第一磁柱11和第二磁柱12设置到第一凹槽561与第二凹槽562内形成电源子模块72，有利于降低零部件数量，且工艺简单，尤其在PCB上挖槽深度较小的情况下具有更佳的工艺稳定性。
图12为本发明第六实施例的电源系统示意图。于本实施例中，电源模块与图2至图5、图10所示的电源模块相似，且相同的组件标号代表相同的组件、结构与功能，于此不再赘述。于本实施例中，第一电路板41、该第一磁柱11、该第三电路板43、该第二磁柱12和该第二电路板42形成预装体8，如图中虚线框所示。
于本实施例中，预装体8上方黏贴一结合层51，该水平绕组电路板45设置于该结合层51上方，并通过该多个导电过孔49将水平绕组电路板45中的水平绕组分别与第一电路板41、第三电路板43和第二电路板42中的竖直绕组电连接，例如将水平绕组电路板45与第一竖直绕组212a、第二竖直绕组212b、第三竖直绕组222a和第四竖直绕组222b电连接。于本实施例中，结合层51可为绝缘的半固化片。第一电路板41、第三电路板43和第二电路板42的上端面设置端子，且上述端子分别与各自电路板内部的竖直绕组电连接。该水平绕组电路板45通过绝缘的结合层51与第一电路板41、第三电路板43以及第二电路板42各自的上端面结合，多个导电过孔49穿过该结合层将该水平绕组电路板45内的水平绕组与第一电路板41、第三电路板43以及第二电路板42上各自的竖直绕组电性连接形成预设绕组，如倒”U”形的绕组。第一电路板的下端面设置焊盘48-1，第二电路板的下端面设置焊盘48-2，第三电路板的下端面设置焊盘48-3，均用于与系统板46焊接连接，从而形成完整的绕组。通过上述排布，电源各个部件的结构紧凑，体积小，可靠性高，工艺简单，成本低。
图13为本发明第七实施例的电源系统装配示意图。图14为本发明第七实施例的电源系统结构示意图。于本实施例中，电源模块与图2至图8所示的电源模块相似，且相同的组件标号代表相同的组件、结构与功能，于此不再赘述。于本实施例中，电源系统100A包括系统板46A以及设置于系统板46A上的电源子模块72A和智能IC负载7。电源子模块72A包括开关3、第一磁柱11、第二磁柱12以及第一绕组单元2A1。第一绕组单元2A1包括第一水平绕组211、第二水平绕组221、第二竖直绕组212b和第四竖直绕组222b。电源模块300A包括电源子模块72A、引脚48和第二绕组单元2B1。该第二绕组单元2B1包括第三竖直绕组212a、第四竖直绕组222a、第三水平绕组251和第四水平绕组252。此处第三水平绕组251、第四水平绕组252为位于系统板内的水平绕组。第三竖直绕组212a和第四竖直绕组222a可以采用导电过孔的方式制作。第三水平绕组251和第四水平绕组252可以为导电铜层实现。系统板46A设置有第三凹槽46A1。该第三凹槽46A1供该第一磁柱11和第二磁柱12容置。第三水平绕组251和第四水平绕组252位于第三凹槽46A1下方。第三水平绕组251位于该第一磁柱11下方。第四水平绕组252位于第二磁柱12下方。本实施例中，第一磁柱11和第二磁柱12在同一平面平行设置，第一磁柱11和第二磁柱12平行放置在该第三凹槽46A1内。
参照图13，第一竖直绕组212a和第三竖直绕组222a位于该第三凹槽46A1的左右两侧。第二竖直绕组212b和第四竖直绕组222b设置于第三电路板43上。第一水平绕组211和第二水平绕组221设置于水平绕组电路板45A上。
水平绕组电路板45A朝向系统板46A的一侧设置多个引脚48。引脚48对应于第二竖直绕组212b、第四竖直绕组222b、第一竖直绕组212a和第三竖直绕组222a设置。电源子模块72A设置在系统板46A上方，电源子模块72A内的绕组通过对应的引脚48与系统板46A的绕组焊接形成完整绕组。例如，第一水平绕组211通过引脚48与第一竖直绕组212a、第三水平绕组251以及第二竖直绕组212b连接形成完整的第一绕组21。将电源子模块72A嵌入进所述系统板46A内可进一步降低电源模块的高度。
图15为本发明第八实施例的电源系统装配示意图。图16为本发明第八实施例的电源系统结构示意图。于本实施例中，电源模块与图2至图8所示的电源模块相似，且相同的组件标号代表相同的组件、结构与功能，于此不再赘述。于本实施例中，参照图15，系统板46B上设置第四凹槽46B1和第五凹槽46B2，该第四凹槽46B1供该第一磁柱11容置，该第五凹槽46B2供该第二磁柱12容置。该电源系统100B包括电源子模块72B，该电源子模块72B嵌入至该系统板46B内。该电源子模块72B包括括开关3、磁芯组件1和第一绕组单元2A2。第一绕组单元2A2包括第一水平绕组211和第二水平绕组221。电源模块300B包括电源子模块72B、引脚48和第二绕组单元2B2。该第二绕组单元2B2包括第一竖直绕组212a、第二竖直绕组212b、第三竖直绕组222a、第四竖直绕组222b、第三水平绕组251和第四水平绕组252。
第一竖直绕组212a、第二竖直绕组212b、第三竖直绕组222a、第四竖直绕组222b、第三水平绕组251和第四水平绕组252位于系统板46B内。第一水平绕组211和第二水平绕组221位于水平绕组电路板45B。第四凹槽46B1和第五凹槽46B2之间有第二竖直绕组212b和第四竖直绕组222b。第三水平绕组251和第四水平绕组252分别位于第一磁柱11和第二磁柱12的下方。第二竖直绕组212b和第四竖直绕组222b位于第一磁柱11和第二磁柱12之间。第二竖直绕组212b位于第一磁柱11的右侧。第四竖直绕组222b位于第二磁柱12的左侧。
水平绕组电路板45B朝向系统板46B一侧设置多个引脚48.引脚48对应第一竖直绕组212a、第二竖直绕组212b、第三竖直绕组222a和第四竖直绕组222b设置。多个引脚48均位于水平绕组电路板45B的表面上，如此结构使得电源子模块72B的各引脚48可以共面，即均位于水平绕组电路板45B上。系统板46B上对应的焊盘与系统板上其他器件如智能负载IC 7的焊盘都可以共面，焊接更加方便。
第一磁柱11和第二磁柱12分别嵌入到第一凹槽561和第二凹槽562内，电源子模块72B设置在系统板46B上，电源子模块72B内的绕组通过对应的引脚48与系统板46B的绕组焊接形成完整绕组。
图17为本发明第九实施例的电源系统装配示意图。图18为本发明第九实施例的电源系统的结构示意图。于本实施例中，电源模块与图2至图8所示的电源模块相似，且相同的组件标号代表相同的组件、结构与功能，于此不再赘述。于本实施例中，如图17所示，该电源系统100C的系统板46C上设置第一通孔槽46C1和第二通孔槽46C2，第一通孔槽46C1和第二通孔槽46C2贯穿该系统板46C。该第一通孔槽46C1供该第一磁柱11容置，该第二通孔槽46C2供该第二磁柱12容置。电源模块300C包括第一电源子模块72B、第二电源子模块73A、引脚48和第二绕组单元2B2。第一电源子模块72B包括开关3、磁芯组件1、第一水平绕组211和第二水平绕组221。该第二绕组单元2B2包括第一竖直绕组212a、第二竖直绕组212b、第三竖直绕组222a和第四竖直绕组222b。第二电源子模块73A包括开关3A、引脚48A、第三水平绕组251和第四水平绕组252。第一竖直绕组212a、第二竖直绕组212b、第三竖直绕组222a和第四竖直绕组222b设置在系统板46B内。第一水平绕组211和第二水平绕组221设置于水平绕组电路板45C。第三水平绕组251和第四水平绕组252设置于一第四电路板25。该第一电源子模块72B位于系统板46B的上方，第二电源子模块73A位于系统板46B的下方，所述第一电源子模块72B与第二电源子模块73A上下对应。第四电路板25朝向系统板46的一侧设置多个引脚48A。第一电源子模块72B通过引脚48与系统板46C上表面焊接连接，第二电源子模块73A过引脚48A与系统板46C下表面焊接连接，使得第一电源子模块72B和第二电源子模块73A内的绕组与系统板内的绕组电性连接。
第一电源子模块72B的第一磁柱11和第二磁柱12对应嵌入到第一通孔槽46C1和第二通孔槽46C2内。第二电源子模块73A对应安装到第一磁柱11和第二磁柱12的下方，如图18所示。如此结构可进一步减小电源模块在系统板46C某一侧凸起的高度，并且简化系统板46C内绕组的结构，例如可以仅制作竖直部分的绕组即可。另外，可以在第一磁柱11和12的上下侧都设置开关器件，开关器件的排布更加自由，更利于器件与绕组的分布式排布，利于降低连接损耗和方便开关3和3A散热。
图19为图15～图18所示的电源系统的立体结构示意图。在第一磁柱11和第二磁柱12的上方设置有第一磁盖板18和第二磁盖板19。第一磁盖板18和第二磁盖板19横跨在第一磁柱11和第二磁柱12之间，且第一磁盖板18和第二磁盖板19相互平行。所述第一磁盖板18和第二磁盖板19在第一磁柱11和第二磁柱12的上方与第一磁柱11和第二磁柱12连接形成磁回路，如此可以使得第一磁盖板18和第二磁盖板19不必嵌入到系统板46C内，减少系统板46C开槽范围，提升系统板46C的强度或方便客户应用。
图20为本发明第十实施例的电源系统示意图。于本实施例中，电源模块与图2至图8所示的电源模块相似，且相同的组件标号代表相同的组件、结构与功能，于此不再赘述。于本实施例中，所述智能IC负载7设置在一系统板46D上。所述电源模块包括第三电源子模块72C、第四电源子模块72D、多个第一引脚48B、多个第二引脚48C和第二绕组单元2B3。第三电源子模块72C设置在系统板46D的上表面。第四电源子模块72D设置在系统板46D的下表面，且与所述第三电源子模块72C相对设置。所述第三电源子模块72C包括第一开关3B、第一磁柱11和第一绕组部21A2。第一绕组部21A2绕设于所述第一磁柱11。多个第一引脚48B设置于所述第三电源子模块72C下表面。所述第四电源子模块72D包括第二开关3C、第二磁柱12和第二绕组部22A1。第二绕组部22A1绕设于所述第二磁柱12。多个第二引脚48C位于第四电源子模块72D的上表面。第二绕组单元2B3设置于所述系统板46D。所述第二绕组单元2B3包括第三绕组部251和第四绕组部252。第三绕组部251位于所述第一磁柱11下方，通过所述多个第一引脚48B中的至少部分引脚与所述第一绕组部21A2连接形成第一绕组21。第四绕组部252位于所述第二磁柱上方，通过所述多个第二引脚48中的至少部分引脚与所述第二绕组部22A1连接形成第二绕组22。其中，所述第一磁柱11、第二磁柱12，至少所述第一绕组21和所述第二绕组22形成磁性元件。所述第一开关3B和第二开关3C设置于磁性元件200A，并与所述磁性元件200A电连接。第一绕组部21A2包括第一竖直绕组212a、第二竖直绕组212b和第一水平绕组211。第二绕组部22A1包括第三竖直绕组222a、第四竖直绕组222b和第二水平绕组221。
第三电源子模块72C和第四电源子模块72D可以采用完全相同的结构，减少电源子模块的种类，也可简化电源子模块的结构。所形成的电源模块给智能IC负载7供电的输出可以设置在系统板46D上，即为第三电源子模块72C和第四电源子模块72D中间的位置，使得输出更加对称，更利于输出效率的提升。
图21为本发明第十一实施例的电源子模块示意图。图22为本发明第十一实施例的电源子模块电路结构示意图。本实施例中的电源模块包含了两个完全相同的电源子模块，分别为第一电源子模块72-1和第二电源子模块72-2。第一电源子模块72-1和第二电源子模块72-2的结构与第一实施例中的电源子模块72完全相同，当然电源子模块可采用第七至第十实施例中的电源子模块。当然电源子模块的数量不限于2个。再参照图21，同一个水平绕组电路板45连接多个竖直绕组电路板，实现多个电源子模块如第一电源子模块72-1和第二电源模块子72-2集成。多个电源模块并联工作，扩大功率，且结构紧凑，减小系统板46的占用空间。进一步减小模块高度和体积，易于扩展功率，灵活应用。
参照图22，系统板46E上设置多个电源子模块，例如第一电源子模块72-1和第一电源子模块72-2。第一电源子模块72-1和第一电源子模块72-2焊接在系统板46E上。各电源子模块的绕组中包括原边绕组和副边绕组。以第一电源子模块72-1和第二电源子模块72-2为例说明。第一电源子模块72-1包括第一磁柱11-1和第二磁柱12-1。原边绕组23-A1绕设于第一磁柱11-1，原边绕组23-B1绕设于第二磁柱12-1。第一电源子模块72-2具有第一磁柱11-2和第二磁柱12-2，原边绕组23-A2绕设于第一磁柱11-2上，原边绕组23-B2绕设于第二磁柱12-2。原边绕组23-A1、23-B1、23-A2和23-B2的下端均设置端子，用于与系统板46E电连接。原边绕组23-A1的下端为原边端子48a1和48b1。原边绕组23-B1的下端为原边端子48c1和48d1。原边绕组23-A2的下端为原边端子48a2和48b2。原边绕组23-B2的下端为原边端子48c2和48d2。原边绕组的上述原边端子用于与系统板46E电连接。当然第一电源子模块72-1还包括副边绕组24-1。第二电源子模块72-2还包括副边绕组24-2。当副边绕组采用半桥全波整流时，副边绕组上设置相应的开关器件如图所示。副边绕组24-1绕设于第一磁柱11-1和第二磁柱12-1。副边绕组24-2绕设于第一磁柱11-2和第二磁柱12-2。副边绕组24-1下方设置副边端子Vo1和GND1。副边绕组24-2下方设置副边端子Vo2和GND2。通过系统板46E，第一电源子模块72-1的原边端子48b1与48d1电连接。第一电源子模块72-1的原边端子48c1与第二电源子模块72-2的原边端子48b2电连接。第一电源子模块72-2的原边端子48a2与48d2电连接。第一电源子模块72-1的原边端子48a1和第二电源子模块72-2的原边端子48d2经系统板46E中的端子V1和V2连接到原边桥电路。端子V1和V2分别代表原边交流电路中的两个线路与原边桥电路的电连接点。第一电源子模块72-1中的原边绕组和第二电源子模块72-2中的原边绕组通过系统板46E中的导电线路形成串联连接。本实施例中第一电源子模块72-1中的原边绕组23-A1和23-B1通过系统板46E的连接实现串联。同样第二电源子模块72-2中的原边绕组23-A2和23-B2通过系统板46E的连接实现串联。两个电源子模块的原边通过系统板46E的连接形成串联实现了4匝原边。而两个电源子模块的副边可以相互并联连接输出。例如每个电源子模块中的副边绕组可以在电源子模块中形成完整的绕组，并形成副边端子Vo1、Vo2、GND1和GND2。当然于其他实施例中，副边绕组也可以通过系统板46E中的导电线路形成完整绕组。例如图中的第一电源子模块72-1的副边端子Vo1与第二电源子模块72-2的副边端子Vo2通过系统板46E并联连接。第一电源子模块72-1的副边端子GND1与第二电源子模块72-2的副边端子GND2通过系统板46E并联连接，然后通过系统板46E给智能IC负载7(图中未示出)供电。如此方式可以通过多个电源子模块的原边在系统板46E上串联，实现不同的变比，可灵活的针对不同的变压需求进行调整。例如如果是48V变换到12V，则可以如此图所示采用2个电源子模块的原边串联。每个原边子模块中包括2个原边绕组，串联后形成4:1的变比。当需要48V变换到6V，则可以采用可以3个这样的电源子模块将原边通过系统板46E串联形成8:1的变比。即采用单一的标准模块的情况下，可以实现多种不同的变压变比，可灵活应用多种不同需求，且每个电源子模块的绕组匝数可以减少，可简化结构。
图23为本发明第十二实施例的电源系统示意图。图23所示的电源系统还包含buck电路电源模块75，buck电路电源模块75与电源模块电性连接，构成了电压转换装置。buck电路电源模块75用于将该电源模块提供的电压转换后输出给该智能IC负载7。该buck电路电源模块75与该电源子模块72分别位于该系统板46的相对两侧。该buck电路电源模块与该电源子模块72在该系统板46上的投影至少部分重叠。如此可以使得电源子模块72的输出电流经过系统板46的导电过孔直接传输给buck电路电源模块75，然后再由buck电路电源模块75将电压变换后经系统板46传输给智能IC负载7。buck电路电源模块75的输出电压较低时，可以大幅减小电源子模块72到buck电路电源模块75的传输阻抗，提升系统效率，且结构紧凑，系统板46上的空间占用小。
参照图24，图24为图23的电压转换装置的俯视图。图24中，一个电源子模块72可对应带动3个buck电路电源模块75，具体数量根据实现功率匹配情况确定。
参照图25，图25为本发明第十三实施例的电源系统示意图。图25中的电源模块还包括第一整流桥52和第二整流桥53。第一整流桥52的输入和第一绕组电连接，第二整流桥53的输入和第二绕组电连接。第一整流桥52的输出和第二整流桥53的输出并联后连接到所述多个引脚48中的部分引脚，该部分引脚通过系统板46连接到负载7。如果将整流器件31设置在第一磁柱11的上方，则第一整流桥52和和第二整流桥53的两个输出引脚Vo和GND分别经单独的线路引到电源子模块72下表面的引脚48处，经焊接与系统板46电连接。电源子模块72传输的电流经buck电路电源模块75处理后再经系统板46传输给智能IC负载7。
参照图26，图26为本发明第十四实施例的电源系统示意图。图26所示的电源系统还包括原边桥电路76。电源子模块72与该智能IC负载7位于该系统板46上的同一侧。原边桥电路76与该电源子模块72分别位于该系统板46的相对两侧，且该原边桥电路76与该电源子模块72在该系统板46上的投影至少部分重叠。如此可以实现更加紧凑的电源子模块72，且原边桥电路76与电源子模块72之间的交流连接线路路径短，例如可以经过系统板46中的过孔式的连接总线85直接连接。可减少连接阻抗，并减少交流连接线路对智能IC负载7或系统板46上其他信号线路的干扰。其中的原边桥电路76可以参考图28a至28d，具体可能包括LLC等电路的变压器原边半桥或全桥电路。例如由离散的GaN模块设置到系统板46上形成，或者还可以包括原边桥电路中的开关的驱动芯片和谐振电容等部件。原边桥电路76还可以形成原边桥电路模块，减小体积或方便可以应用。
参照图27，图27为本发明第十四实施例的电源系统示意图。图27所示的电源系统和图26所示的电源系统的差别在于该电源子模块72与该智能IC负载7位于该系统板46的相对两侧且在该系统板46上的投影至少部分交叠，可实现电源子模块72垂直向智能IC负载7供电。原边桥电路模块76可以与该智能IC负载7位于该系统板46上的同一侧。可以利用第二绕组单元2B(如图27中示意的双点划线方框包络的范围)直接与智能IC负载7的输入端电连接，连接阻抗小，传输效率高。可以在原边桥电路模块76内集成buck-boost电路，形成调压和交流产生电路模块，与电源子模块72通过交流的连接总线85电连接。
图28a到28d示意了一些典型应用电路，但不限于这些电路。图28a示意了一种半桥LLC电路，图28b示意了另一种半桥LLC电路，图28c示意了一种全桥LLC电路，图28d示意了一种结合了自耦变压器的LLC电路。图中31～32表示整流元件，Q1到Q4表示原边桥电路开关器件，TR表示变压器(磁性元件)，Co表示输出电容，Cin表示输入电容，Lr表示谐振电感，Cr表示谐振电容。另外，本发明的结构也可以应用于Cuk电路或者flyback电路等。
图28a中示意了原边桥电路76包括了Q1和Q2形成的半桥电路，也可能还包括输入电容，或者变压器TR左侧的部分可能都是原边桥电路76。
综上所述，根据本发明所述的电源模块，由于部分绕组集成到系统板内，可降低电源模块的高度，提升功率密度。部分绕组直接形成于系统板上，不仅使得电源子模块72的绕组结构简化，还简化了输出引脚或到系统板上的连接方式，例如可以不必采用铜块引出输出引脚。减少零部件数量，可大幅简化结构。可在系统板内的绕组上直接引出输出引脚与智能IC负载的电源输入端电连接，如此可以使得输出阻抗降低，降低传输损耗，利于提升系统效率。根据本发明所述的电源模块更可简化系统的设计，以进一步地减少系统或装置的尺寸及成本。
以上叙述许多实施例的特征，使所属技术领域中具有通常知识者能够清楚理解本说明书的形态。所属技术领域中具有通常知识者能够理解其可利用本发明揭示内容为基础以设计或更动其他工艺及结构而完成相同于上述实施例的目的及/或达到相同于上述实施例的优点。所属技术领域中具有通常知识者亦能够理解不脱离本发明的精神和范围的等效构造可在不脱离本发明的精神和范围内作任意的更动、替代与润饰。

Claims (26)

1.一种用于给智能IC供电的电源模块，所述智能IC设置在一系统板上，
所述电源模块包括：
一电源子模块；包括：
一开关；
一磁芯组件；包括：
一第一磁柱；以及
一第二磁柱；
一第一绕组单元，包括：
一第一绕组部，绕设于所述第一磁柱；以及
一第二绕组部；绕设于所述第二磁柱；
多个引脚，设置于所述电源子模块下表面；以及
一第二绕组单元，设置于所述系统板，所述第二绕组单元包括：
一第三绕组部，绕设于所述第一磁柱，通过所述多个引脚中的至少部分引脚与所述第一绕组部连接形成一第一绕组；
一第四绕组部，绕设于所述第二磁柱，通过所述多个引脚中的至少部分引脚与所述第二绕组部连接形成一第二绕组；
其中，所述磁芯组件，至少所述第一绕组和所述第二绕组形成一磁性元件，所述开关设置于所述磁性元件，并与所述磁性元件电连接。
2.如权利要求1所述的电源模块，其特征在于，所述多个引脚中至少有一个为所述电源模块的一输出端，所述电源模块通过该输出端给所述智能IC供电。
3.如权利要求1所述的电源模块，其特征在于，
所述第一绕组部包括：
一第一水平绕组，设置于所述第一磁柱上方；以及
一第一竖直绕组和一第二竖直绕组，分别设置于所述第一磁柱两侧，并与所述第一水平绕组连接，
所述第二绕组部包括：
一第二水平绕组，设置于所述第二磁柱上方；以及
一第三竖直绕组和一第四竖直绕组，分别设置于所述第二磁柱两侧，并与所述第二水平绕组连接。
4.如权利要求3所述的电源模块，其特征在于，还包括一第一电路板、一第二电路板、一第三电路板以及一水平绕组电路板，所述第一电路板位于所述第一磁柱的外侧，所述第二电路板位于所述第二磁柱的外侧，所述第三电路板位于所述第一磁柱和第二磁柱之间，所述水平绕组电路板位于所述第一磁柱和所述第二磁柱的上表面，所述第一竖直绕组和所述第二竖直绕组分别设置在第一和第三电路板上，所述第三竖直绕组和所述第四竖直绕组分别设置在第二和第三电路板上，所述第一水平绕组和所述第二水平绕组均设置在所述水平绕组电路板上。
5.如权利要求4所述的电源模块，其特征在于，所述第三电路板上的所述第二竖直绕组和所述第四竖直绕组共用一段金属导体。
6.如权利要求4所述的电源模块，其特征在于，所述第一电路板、所述第三电路板以及所述水平绕组电路板形成供第一磁柱容置的第一容置空间，所述第二电路板、所述第三电路板以及所述水平绕组电路板形成供第二磁柱容置的第二容置空间，所述第一电路板、所述第三电路板为所述第一容置空间的侧边，所述第二电路板、第三电路板为所述第二容置空间的侧边，所述水平绕组电路板为所述第一容置空间和所述第二容置空间的底面。
7.如权利要求4所述的电源模块，其特征在于，所述第一电路板、所述第一磁柱、所述第三电路板、所述第二磁柱和所述第二电路板形成预装体。
8.如权利要求7所述的电源模块，其特征在于，还包括一结合层和多个导电过孔，所述结合层贴合在所述预装体上方，所述水平绕组电路板设置于所述结合层上方，并通过所述多个导电过孔与所述第一竖直绕组、所述第二竖直绕组、所述第三竖直绕组和所述第四竖直绕组电连接。
9.如权利要求4所述的电源模块，其特征在于，还包括一电子元器件，所述电子元器件设置于所述第一电路板远离所述第一磁柱的一侧的表面，或者第二电路板远离所述第二磁柱的一侧的表面，或者所述水平绕组电路板的上表面，或者所述水平绕组电路板沿水平方向延伸至所述第一磁柱或/和第二磁柱的外侧，在所述水平绕组电路板的下表面的延伸处设置所述电子元器件。
10.如权利要求4所述的电源模块，其特征在于，还包括一电子元器件，所述电子元器件内埋于所述水平绕组电路板。
11.如权利要求3所述的电源模块，其特征在于，还包括一挖槽电路板，所述挖槽电路板下表面开设有第一凹槽和第二凹槽，所述第一凹槽供所述第一磁柱容置，所述第二凹槽供所述第二磁柱容置，所述第一凹槽的槽底面设有所述第一水平绕组，所述第一凹槽的两槽侧面分别设有所述第一竖直绕组和所述第二竖直绕组，使得所述第一水平绕组、所述第一竖直绕组和所述第二竖直绕组包覆所述第一磁柱的三侧，所述第二凹槽的槽底面设有所述第二水平绕组，所述第二凹槽的两槽侧面分别设有所述第三竖直绕组和所述第四竖直绕组，使得所述第二水平绕组、所述第三竖直绕组和所述第四竖直绕组包覆所述第二磁柱的三侧。
12.如权利要求11所述的电源模块，其特征在于，在所述挖槽电路板下表面设置所述多个引脚，所述多个引脚分别与所述第一竖直绕组、所述第二竖直绕组、所述第三竖直绕组和所述第四竖直绕组对应电性连接，且所述多个引脚与所述系统板电性连接。
13.如权利要求11所述的电源模块，其特征在于，在所述挖槽电路板上表面设置焊盘，所述焊盘用于连接电子元器件。
14.如权利要求1所述的电源模块，其特征在于，还包括一第一整流桥和一第二整流桥，所述第一整流桥的输入和所述第一绕组电连接，所述第二整流桥的输入和所述第二绕组电连接，所述第一整流桥的输出和所述第二整流桥的输出并联后连接到所述多个引脚中的部分引脚，所述部分引脚通过所述系统板连接到所述负载。
15.如权利要求1所述的电源模块，其特征在于，
所述第一绕组部包括：
一第一水平绕组，设置于所述第一磁柱上方；以及
一第二竖直绕组，设置于所述第一磁柱和所述第二磁柱之间，
所述第二绕组部包括：
一第二水平绕组，设置于所述第二磁柱上方；以及
一第四竖直绕组，设置于所述第一磁柱和所述第二磁柱之间，
所述第三绕组部包括：
一第三水平绕组，设置于所述第一磁柱下方；以及
一第一竖直绕组，设置于所述第一磁柱左侧，
所述第四绕组部包括：
一第四水平绕组，设置于所述第二磁柱下方；以及
一第三竖直绕组，设置于所述第二磁柱右侧，
所述系统板设置有一第三凹槽，用于容置所述第一磁柱和所述第二磁柱。
16.如权利要求15所述的电源模块，其特征在于，所述第一水平绕组和所述第二水平绕组设置于一水平绕组电路板上，所述第一竖直绕组、所述第二竖直绕组、所述第三竖直绕组和所述第四竖直绕组均设置于一第三电路板上。
17.如权利要求1所述的电源模块，其特征在于，
所述第一绕组部包括：
一第一水平绕组，设置于所述第一磁柱上方，
所述第二绕组部包括：
一第二水平绕组，设置于所述第二磁柱上方，
所述第三绕组部包括：
一第三水平绕组，设置于所述第一磁柱下方；以及
一第一竖直绕组和一第二竖直绕组，分别设置于所述第一磁柱两侧，并与所述第三水平绕组连接，
所述第四绕组部包括：
一第四水平绕组，设置于所述第二磁柱下方；以及
第三竖直绕组和第四竖直绕组，分别设置于所述第二磁柱两侧，并与所述第四水平绕组连接，
所述系统板设置有一第四凹槽和一第五凹槽，分别用于容置所述第一磁柱和所述第二磁柱。
18.如权利要求17所述的电源模块，其特征在于，所述第一水平绕组和所述第二水平绕组设置于一水平绕组电路板上。
19.如权利要求18所述的电源模块，其特征在于，所述第一磁柱和所述第二磁柱的上方设置有第一磁盖板和第二磁盖板，所述第一磁盖板和所述第二磁盖板横跨在所述第一磁柱和所述第二磁柱之间，且所述第一磁盖板和所述第二磁盖板相互平行。
20.一种用于给智能IC供电的电源模块，其特征在于，所述智能IC设置在一系统板上，所述电源模块包括：
一第三电源子模块，设置在所述系统板的上表面，所述第三电源子模块包括：
一第一开关；
一第一磁柱；以及
一第一绕组部，绕设于所述第一磁柱；
一第四电源子模块，设置在所述系统板的下表面，且与所述第一电源子模块相对设置，所述第四电源子模块包括：
一第二开关；
一第二磁柱；以及
一第二绕组部，绕设于所述第二磁柱；
多个第一引脚，位于所述第三电源子模块的下表面；
多个第二引脚，位于所述第四电源子模块的上表面；以及
一第二绕组单元，设置于所述系统板，所述第二绕组单元包括：
一第三绕组部；位于所述第一磁柱下方，通过所述多个第一引脚中的至少部分引脚与所述第一绕组部连接形成一第一绕组；
一第四绕组部，位于所述第二磁柱上方，通过所述多个第二引脚中的至少部分引脚与所述第二绕组部连接形成一第二绕组；
其中，所述第一磁柱、第二磁柱、至少所述第一绕组和所述第二绕组形成一磁性元件，所述第一开关和所述第二开关设置于所述磁性元件，并与所述磁性元件电连接。
21.如权利要求20所述的电源模块，其特征在于，
所述多个第一引脚和所述多个第二引脚中至少有一个为所述电源模块的一输出端，所述电源模块通过该输出端给所述智能IC供电。
22.如权利要求21所述的电源模块，其特征在于，
所述第一绕组部包括：
一第一水平绕组，设置于所述第一磁柱上方；以及
一第一竖直绕组和一第二竖直绕组，分别设置于所述第一磁柱两侧，并与所述第一水平绕组连接，
所述第二绕组部包括：
一第二水平绕组，设置于所述第二磁柱下方；以及
一第三竖直绕组和一第四竖直绕组，分别设置于所述第二磁柱两侧，并与所述第二水平绕组连接。
23.一种电压转换装置，包括:
一如权利要求1-14所述的电源模块；
一buck电路电源模块，与所述电源模块电性连接，用于将所述电源模块提供的电压转换后输出给所述智能IC。
24.如权利要求23所述的电压转换装置，其特征在于，所述buck电路电源模块与所述电源子模块分别位于所述系统板的相对两侧，且所述buck电路电源模块与所述电源子模块在所述系统板上的投影至少部分重叠。
25.如权利要求23所述的电压转换装置，其特征在于，还包括一原边桥电路模块，所述原边桥电路模块与所述电源子模块分别位于所述系统板的相对两侧，且所述原边桥电路模块与所述电源子模块在所述系统板上的投影至少部分重叠。
26.如权利要求25所述的电压转换装置，其特征在于，所述电源子模块与所述智能IC在所述系统板上的相对两侧且在所述系统板上的投影至少部分交叠。
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