CN218772732U - 电感漏磁消除装置以及包括其的电子设备 - Google Patents
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Abstract
本公开提供了一种电感漏磁消除装置，包括电路板和位于该电路板上的第一电感元件和第二电感元件。各电感元件均具有第一引脚和第二引脚。第一电感元件和第二电感元件在所述电路板上彼此相邻，第一电感元件的纵向中心轴线与第二电感元件的纵向中心轴线沿着一条直线对齐，并且当沿着该直线的一个延伸方向观察时，流过第一电感元件的电流围绕该直线的旋转方向与流过第二电感元件的电流围绕该对准直线的旋转方向相反。此外，本公开还涉及一种电子设备，其包括根据本公开的电感漏磁消除装置。
Description
技术领域
本公开涉及电子技术领域，具体地，涉及一种电感漏磁消除装置，以及还涉及包括该电感漏磁消除装置的电子设备。
背景技术
目前，电子设备（尤其是开关电源）中通常都存在电磁干扰（即EMI（Electromagnetic Interference））问题。导致EMI问题的一个重要因素是设备中所用的电感元件的漏磁导致的开关频率点及其谐波的传导辐射超标，尤其是随着电子产品的功耗的不断增大，需要越来越多的多路供电相数来满足设计要求，使得电感元件的漏磁也会成倍的增加，并导致EMI问题变得更加严重。
相关技术中，为了解决由于电感元件漏磁而导致的EMI问题，通常采用以下两种技术手段：一种是在电感元件的外壳处增设高导磁率的屏蔽壳，比如由铁氧体、锰锌之类的材料形成的屏蔽壳体；另外一种是对设备中的脉宽调制（即PWM（Pulse-width Modulation））控制器输出波形的开关频率进行展频，从而将频域能量分散。然而，增设高导磁率的屏蔽壳会大大增大设计成本，尤其是一个电子设备上使用了几十个电感元件的情况。而高导磁率的屏蔽壳使得电感元件会占用更大的结构空间和散热空间，这也是很多设计中不允许出现的。此外，采用带展频功能的控制器同样会增大设计成本，并且不可避免因为进行展频而带来的效率下降。
因此，期望提供一种电感漏磁消除装置，其能够减小或者消除电感漏磁带来的传导辐射发射超标问题，并且不会增加任何成本，也不会导致电子设备的效率下降。
实用新型内容
根据本公开的第一个方面，提供了一种电感漏磁消除装置，包括：电路板；位于所述电路板上的第一电感元件和第二电感元件，其中，各电感元件均具有第一引脚和第二引脚；其中，所述第一电感元件和所述第二电感元件在所述电路板上彼此相邻，所述第一电感元件的纵向中心轴线与所述第二电感元件的纵向中心轴线沿着一条直线对齐，并且当沿着所述直线的一个延伸方向观察时，流过所述第一电感元件的电流围绕所述直线的旋转方向与流过所述第二电感元件的电流围绕所述直线的旋转方向相反。
根据一些示例性实施例，所述第一电感元件和所述第二电感元件是相同类型的电感元件，所述第一电感元件的第一引脚与所述电路板中的第一输入焊盘电连接，所述第二电感元件的第二引脚与所述电路板中的第二输入焊盘电连接，所述第一电感元件的第二引脚和所述第二电感元件的第一引脚与所述电路板中的电感输出信号线电连接。
根据一些示例性实施例，所述第一输入焊盘和所述第二输入焊盘位于所述电感输出信号线的两侧。
根据一些示例性实施例，所述第一电感元件的第二引脚与所述电路板中的第一电感输出信号线电连接，所述第二电感元件的第一引脚与所述电路板中的第二电感输出信号线电连接，所述第一电感输出信号线和所述第二电感输出信号线汇合成所述电路板中的电感输出信号线，并且所述第一输入焊盘和所述第二输入焊盘位于所述第一电感输出信号线和所述第二电感输出信号线之间。
根据一些示例性实施例，所述第一电感元件和所述第二电感元件是具有相反绕线方向的绕线电感元件，所述第一电感元件的第一引脚与所述电路板中的第一输入焊盘电连接，所述第二电感元件的第一引脚与所述电路板中的第二输入焊盘电连接，所述第一电感元件的第二引脚和所述第二电感元件的第二引脚与所述电路板中的电感输出信号线电连接。
根据一些示例性实施例，所述第一电感元件和所述第二电感元件是同一型号的电感元件。
根据一些示例性实施例，所述第一输入焊盘、所述第二输入焊盘、所述第一输出焊盘和所述第二输出焊盘都是表贴焊盘。
根据一些示例性实施例，所述电路板在所述第一电感元件和所述第二电感元件的下方设置金属层，所述金属层与所述电路板的地线电连接。
根据一些示例性实施例，所述金属层是所述电路板中的铜层，或者是安装在所述电路板上的铜皮。
根据一些示例性实施例，所述第一电感元件和所述第二电感元件离所述电路板中的I/O接口的距离大于预设的距离阈值。
根据本公开的第二个方面，提供了一种电子设备，所述电子设备包括根据本公开的第一个方面及其各示例性实施例所述的电感漏磁消除装置。
根据一些示例性实施例，所述电子设备是多相开关电源，所述多相开关电源包括至少两相输出，每一相输出包括至少一路输出，每一路输出的电路中包括一个电感元件；其中，按照各相输出的通电顺序，将各相输出的电路中包括的电感元件分别作为整体沿直线方向排列并且依次相邻地布置，其中，对于彼此相邻的两相输出，分别属于不同相输出的两个相邻的电感元件被作为所述第一电感元件和所述第二电感元件来进行布置。
根据一些示例性实施例，所述多相开关电源中的至少一相输出包括至少两路输出，其中，对于包括至少两路输出的一相输出，所述至少两路输出的电路中包括的所有电感元件沿所述直线方向排列且依次相邻地布置，并且每两个相邻的电感元件被作为所述第一电感元件和所述第二电感元件来进行布置。
附图说明
下面将结合附图对本公开的具体实施例进行详细的描述，以便能够对本公开的更多细节、特征和优点具有更加充分的认识和理解；在附图中：
图1A和图1B示意性地示出了根据本公开的技术方案的原理；
图2示意性地示出了根据本公开一些示例性实施例的电感漏磁消除装置；
图3示意性地示出了根据本公开一些示例性实施例的电感漏磁消除装置中电感元件在电路板上的布置；
图4示意性地示出了根据本公开另一些示例性实施例的电感漏磁消除装置中电感元件在电路板上的布置；
图5示意性地示出了根据本公开又一些示例性实施例的电感漏磁消除装置中电感元件在电路板上的布置；
图6示意性地示出了根据本公开再一些示例性实施例的电感漏磁消除装置中电感元件在电路板上的布置；
图7以框图的形式示意性地示出了根据本公开一些示例性实施例的电子设备；以及
图8示意性地示出了根据本公开一些示例性实施例的多相开关电源中电感元件的布置。
应理解的是，附图中显示的内容都仅仅是示意性的，因此，其不必按照比例进行绘制。此外，在全部附图中，相同或相似的特征由相同或相似的附图标记指示。
具体实施方式
下文中的描述提供了本公开的各示例性实施例的具体细节，以使本领域的技术人员能够充分理解以及实施根据本公开的各示例性实施例描述的技术方案。
参见图1A和图1B，其示意性地示出了根据本公开的技术方案的原理。应理解的是，当电流流过电感元件时，会产生相应的磁场，并且利用安培定则（即右手螺旋定则），可以确定该磁场的方向，即：用右手握住电感元件的通电线圈，让四指指向电流的方向，那么大拇指所指的那一端是电感元件的通电线圈的N极。如图1A所示，图中左侧的电感元件和右侧的电感元件具有相同的绕线方向，例如，沿着图1A中的方向D1观察，两者的绕线方向都是顺时针方向。对于左侧的电感元件，电流从其第一引脚流入，并且从其第二引脚流出，使得当沿着方向D1观察时，流过该电感元件的电流围绕其纵向中心轴线C1的旋转方向是顺时针方向，由此，可以确定流过该电感元件的电流产生的磁场的磁场方向在该电感元件的线圈内是沿着方向D1的。对于右侧的电感元件，电流从其第二引脚流入，并且从其第一引脚流出，使得当沿着方向D1观察时，流过该电感元件的电流围绕其纵向中心轴线C2的旋转方向是逆时针方向，由此，可以确定流过该电感元件的电流产生的磁场的磁场方向在该电感元件的线圈内是沿着方向D1的反方向。也就是说，在图1A中，流过左侧的电感元件的电流围绕其纵向中心轴线C1的旋转方向与流过右侧的电感元件的电流围绕其纵向中心轴线C2的旋转方向相反，因此，流过这两个电感元件的电流产生的磁场的磁场方向也相反。由此，如图1A所示，在图示的两个电感元件的纵向中心轴线C1、C2在方向D2上彼此对齐时，这两个相邻的电感元件外部泄漏的磁场可以相互抵消，从而在整体上达到减小漏磁以降低EMI的效果。应理解的是，在本公开中，电感元件的纵向中心轴线是指沿着电感元件的纵向延伸方向穿过各线圈的几何中心延伸的轴线。
如图1B所示，图中左侧的电感元件和右侧的电感元件具有相反的绕线方向，例如，沿着图1B中的方向D1观察，左侧的电感元件的绕线方向是顺时针方向，右侧的电感元件的绕线方向是逆时针方向。对于左侧的电感元件，电流从其第一引脚流入，并且从其第二引脚流出，使得当沿着方向D1观察时，流过该电感元件的电流围绕其纵向中心轴线C3的旋转方向是顺时针方向，由此，可以确定流过该电感元件的电流产生的磁场的磁场方向在该电感元件的线圈内是沿着方向D1的。对于右侧的电感元件，电流从其第一引脚流入，并且从其第二引脚流出，使得当沿着方向D1观察时，流过该电感元件的电流围绕其纵向中心轴线C4的旋转方向是逆时针方向，由此，可以确定流过该电感元件的电流产生的磁场的磁场方向在该电感元件的线圈内是沿着方向D1的反方向。也就是说，在图1B中，流过左侧的电感元件的电流围绕其纵向中心轴线C3的旋转方向与流过右侧的电感元件的电流围绕其纵向中心轴线C4的旋转方向相反，因此，流过这两个电感元件的电流产生的磁场的磁场方向也相反。由此，如图1B所示，在图示的两个电感元件的轴线C3、C4沿着垂直于方向D2的一条直线彼此对齐时，这两个相邻的电感元件外部泄漏的磁场可以相互抵消，从而在整体上达到减小漏磁以降低EMI的效果。
由此可见，根据本公开，通过将电感元件在电路板上布置成使流过相邻的电感元件的电流围绕各自的电感元件的轴线的旋转方向相反，能够使相邻的电感元件外部泄漏的磁场可以相互抵消，从而达到在整体上减小漏磁以降低EMI的效果。图1A中显示了采用电路反向的方式，即相邻电感元件各自的两个引脚的电连接方式相反；图1B中则显示了采用电感的绕线方向反向的方式，相邻电感元件各自的绕线方向相反。
参见图2，其示意性地示出了根据本公开一些示例性实施例的电感漏磁消除装置。如图2所示，电感漏磁消除装置100包括：电路板110；第一电感元件120a、120b、120c；第二电感元件130a、130b、130c。第一电感元件120a、120b、120c和第二电感元件130a、130b、130c位于电路板110上，它们均为绕线电感元件，并且各自具有两个引脚。在图2中，第一电感元件120a和第二电感元件130a组成第一对相邻电感元件，第一电感元件120b和第二电感元件130b组成第二对相邻电感元件，第一电感元件120c和第二电感元件130c组成第三对相邻电感元件。应理解的是，虽然图2中显示了三对相邻电感元件，但是更多或更少对的相邻电感元件也是可能的。第一电感元件120a、120b、120c和第二电感元件130a、130b、130c各自的轴线均沿着一条直线对齐。此外，第一电感元件120a和第二电感元件130a具有相反的绕线方向，类似地，第一电感元件120b和第二电感元件130b以及第一电感元件120c和第二电感元件130c也分别具有相反的绕线方向。第一电感元件120a、120b、120c和第二电感元件130a、130b、130c各自的第一引脚分别电连接到电路板110上的对应的、单独的输入焊盘，并且第一电感元件120a、120b、120c和第二电感元件130a、130b、130c各自的第二引脚共同电连接到电路板110上的电感输出信号线。由此可见，当沿着各电感元件的轴线对准的直线的一个延伸方向观察时，流过第一电感元件120a、120b、120c的电流围绕该直线的旋转方向与流过第二电感元件130a、130b、130c的电流围绕该直线的旋转方向相反。因此，对于各对相邻电感元件而言，其包括的第一电感元件和第二电感元件的外部泄漏的磁场能够相互抵消，由此，能够在整体上实现减小漏磁以降低EMI的效果。应理解的是，图2显示的电感漏磁消除装置中采用了使相邻电感元件的绕线方向相反的方式来实现相邻电感元件的磁场相互抵消，从而在整体上消除电感漏磁的效果，然而，采用电路反向的方式来实现相邻电感元件的磁场相互抵消的效果也是可能的，这一点在下文中会详述。此外，虽然图2显示的电感元件都是绕线电感元件，但是应理解的是，采用非绕线的电感元件也是可能的。非绕线的电感元件包括但不限于，利用材料本身的特性形成的非整圈（例如，半圆形、3/4圆形、“几”字形）的电感元件。对于非绕线的电感元件而言，可以采用电路反向的方式来使得相邻电感元件产生的磁场相互抵消，从而在整体上消除电感漏磁。
应理解的是，在本公开的一些示例性实施例中，电路板110在第一电感元件120a、120b、120c和第二电感元件130a、130b、130c各自下方的位置处还可以设置金属层，并且该金属层与电路板110的地线电连接。由此，与电感元件对应的金属层中可以形成自感应涡流，并且该自感应涡流也能够产生反向磁场，从而能够进一步消除电感元件的外部漏磁。作为非限制性示例，金属层可以是电路板110中的铜层，或者可以是以任何合适的方式（例如焊接、螺接等等）安装在电路板110上的铜皮。此外，在本公开的一些示例性实施例中，第一电感元件120a、120b、120c和第二电感元件130a、130b、130c可以布置成远离电路板110的I/O接口，以进一步改善对电感元件的外部漏磁的引起的传导辐射发射效果。具体而言，第一电感元件120a、120b、120c和第二电感元件130a、130b、130c离所述电路板中的I/O接口的距离可以大于预设的距离阈值。该距离阈值可以根据电路板的布局、电感元件的数量以及流过电感元件的电流的大小等等因素来预先设定。还应理解的是，图2中示出的电感元件以直插的方式安装在电路板110上，然而，在本公开的一些示例性实施例中，电感元件也可以采用表贴的方式安装在电路板110上。在这种情形下，电路板110上的对应的焊盘可以采用表贴焊盘的形式。
参见图3，其示意性地示出了根据本公开一些示例性实施例的电感漏磁消除装置中电感元件在电路板上的布置，该布置是利用电路反向的方式来实现的。如图3所示，电感漏磁消除装置200包括电路板201、三个第一电感元件220和三个第二电感元件221，其中，第一电感元件220和第二电感元件221为相同类型的电感元件，并且一个第一电感元件220和一个相邻的第二电感元件221组成一对相邻电感元件。应理解的是，在本公开中，相同类型的电感元件是指这样的电感元件：如果这些电感元件都是绕线电感元件，那么它们至少具有相同的绕线方向；如果这些电感元件都是非绕线的电感元件，那么它们至少具有相同的线圈设计和引脚定义。所有电感元件沿横向方向（即图3中所示的方向D3）布置成一行，并且所有电感元件的轴线沿方向D3彼此对齐。参见图3中示出的最左侧的一对相邻电感元件，其中，第一电感元件220的第一引脚220A与电路板201中的第一输入焊盘110A电连接，第二电感元件221的第二引脚221B与电路板201中的第二输入焊盘110B电连接，并且第一电感元件220的第二引脚220B和第二电感元件221的第一引脚221A与电路板201中的电感输出信号线120电连接。第一输入焊盘110A和第二输入焊盘110B位于电感输出信号线120的两侧。因此，对于第一电感元件220而言，电流从第一引脚220A流入，从第二引脚220B流出，对于第二电感元件221而言，电流从第二引脚221B流入，从第一引脚221A流出。以此方式，流过第一电感元件220的电流围绕其轴线的旋转方向与流过第二电感元件221的电流围绕其轴线的旋转方向相反，因此使流过这两个电感元件的电流产生的磁场的磁场方向彼此相反，从而使相邻的电感元件外部泄漏的磁场可以相互抵消，以在整体上实现减小电感漏磁从而降低EMI的效果。
应理解的是，在本公开一些示例性实施例中，对于图3所示的电感漏磁消除装置200，也可以将第一电感元件220和第二电感元件221分别旋转180度，进而实施为第一电感元件220的第一引脚220A与电路板201中的第一输入焊盘电连接，第二电感元件221的第二引脚221B与电路板201中的第二输入焊盘电连接，并且第一电感元件220的第二引脚220B与电路板中的第一电感输出信号支线电连接，第二电感元件221的第一引脚221A与电路板中的第二电感输出信号支线电连接，第一电感输出信号支线和第二电感输出信号支线汇合成电路板201中的电感输出信号线，并且第一输入焊盘和第二输入焊盘位于第一电感输出信号支线和第二电感输出信号支线之间。该实施方式同样能够使流过这两个电感元件的电流产生的磁场的磁场方向彼此相反，从而使相邻的电感元件外部泄漏的磁场可以相互抵消，以在整体上实现减小电感漏磁从而降低EMI的效果。可以理解的是，上述对第一引脚和第二引脚的定义仅为一种可能的实施方式，在其他的实施方式中，第一引脚也可以被定义为电流输出引脚，第二引脚也可以被定义为电流输入引脚。
参见图4，其示意性地示出了根据本公开一些示例性实施例的电感漏磁消除装置中电感元件在电路板上的布置，该布置同样是利用电路反向的方式来实现的。如图4所示，电感漏磁消除装置300包括电路板301、三个第一电感元件310和三个第二电感元件320，其中，第一电感元件310和第二电感元件320为相同类型的电感元件，并且一个第一电感元件310和一个相邻的第二电感元件320组成一对相邻电感元件。这些电感元件沿纵向方向（即图4中所示的方向D4）布置成一列，并且所有电感元件的轴线沿方向D4彼此对齐。参见图4中示出的上面的一对相邻电感元件，其中，第一电感元件310的第一引脚310A与电路板301中的第一输入焊盘311电连接，第二电感元件320的第二引脚320B与电路板301中的第二输入焊盘321电连接，并且第一电感元件310的第二引脚310B和第二电感元件320的第一引脚320A与电路板301中的电感输出信号线330电连接。第一输入焊盘311和第二输入焊盘321位于电感输出信号线330的两侧。因此，对于第一电感元件310而言，电流从第一引脚310A流入，从第二引脚310B流出，对于第二电感元件320而言，电流从第二引脚320B流入，从第一引脚320A流出。以此方式，流过第一电感元件310的电流围绕其轴线的旋转方向与流过第二电感元件320的电流围绕其轴线的旋转方向相反，因此使流过这两个电感元件的电流产生的磁场的磁场方向彼此相反，从而使相邻的电感元件外部泄漏的磁场可以相互抵消，以在整体上实现减小电感漏磁从而降低EMI的效果。
应理解的是，在本公开一些示例性实施例中，对于图4所示的电感漏磁消除装置300，也可以将第一电感元件310和第二电感元件320分别旋转180度，进而实施为第一电感元件310的第一引脚310A与电路板301中的第一输入焊盘电连接，第二电感元件320的第二引脚320B与电路板301中的第二输入焊盘电连接，并且第一电感元件310的第二引脚310B与电路板中的第一电感输出信号支线电连接，第二电感元件320的第一引脚320A与电路板中的第二电感输出信号支线电连接，第一电感输出信号支线和第二电感输出信号支线汇合成电路板301中的电感输出信号线，并且第一输入焊盘和第二输入焊盘位于第一电感输出信号支线和第二电感输出信号支线之间。该实施方式同样能够使流过这两个电感元件的电流产生的磁场的磁场方向彼此相反，从而使相邻的电感元件外部泄漏的磁场可以相互抵消，以在整体上实现减小电感漏磁从而降低EMI的效果。
参见图5，其示意性地示出了根据本公开一些示例性实施例的电感漏磁消除装置中电感元件在电路板上的布置，该布置是利用电感元件的绕线方向反向的方式来实现的。如图5所示，电感漏磁消除装置400包括电路板401、三个第一电感元件410和三个第二电感元件420，其中，第一电感元件410和第二电感元件420均为绕线电感，具有相反的绕线方向，并且一个第一电感元件410和一个相邻的第二电感元件420组成一对相邻电感元件。这些电感元件沿横向方向（即图5中所示的方向D3）布置成一行，并且所有电感元件的轴线沿方向D3彼此对齐。参见图5中示出的最左侧的一对相邻电感元件，其中，第一电感元件410的第一引脚410A与电路板401中的第一输入焊盘411电连接，第二电感元件420的第一引脚420A与电路板401中的第二输入焊盘421电连接，并且第一电感元件410的第二引脚410B和第二电感元件420的第二引脚420B与电路板401中的电感输出信号线430电连接。因此，对于第一电感元件410而言，电流从第一引脚410A流入，从第二引脚410B流出，对于第二电感元件420而言，电流从第一引脚420A流入，从第二引脚420B流出。以此方式，流过第一电感元件410的电流围绕其轴线的旋转方向与流过第二电感元件420的电流围绕其轴线的旋转方向相反，因此使流过这两个电感元件的电流产生的磁场的磁场方向彼此相反，从而使相邻的电感元件外部泄漏的磁场可以相互抵消，以在整体上实现减小电感漏磁从而降低EMI的效果。
应理解的是，在本公开一些示例性实施例中，对于图5所示的电感漏磁消除装置400，也可以实施为第一电感元件410第二引脚410B与电路板401中的第一输入焊盘电连接，第二电感元件420的第二引脚420B与电路板401中的第二输入焊盘电连接，并且第一电感元件410的第一引脚410A和第二电感元件420的第一引脚420A与电路板401中的电感输出信号线电连接。该实施方式同样能够使流过这两个电感元件的电流产生的磁场的磁场方向彼此相反，从而使相邻的电感元件外部泄漏的磁场可以相互抵消，以在整体上实现减小电感漏磁从而降低EMI的效果。
参见图6，其示意性地示出了根据本公开一些示例性实施例的电感漏磁消除装置中电感元件在电路板上的布置，该布置是利用电感元件的绕线方向反向的方式来实现的。如图6所示，电感漏磁消除装置500包括电路板501、三个第一电感元件510和三个第二电感元件520，其中，第一电感元件510和第二电感元件520均为绕线电感，具有相反的绕线方向，并且一个第一电感元件510和一个相邻第二电感元件520组成一对相邻电感元件。这些电感元件沿纵向方向（即图6中所示的方向D4）布置成一列，并且所有电感元件的轴线沿方向D4对齐。参见图6中示出的最上面的一对相邻电感元件，其中，第一电感元件510的第一引脚510A与电路板501中的第一输入焊盘511电连接，第二电感元件520的第一引脚520A与电路板501中的第二输入焊盘521电连接，并且第一电感元件510的第二引脚510B和第二电感元件520的第二引脚520B与电路板501中的电感输出信号线530电连接。因此，对于第一电感元件510而言，电流从第一引脚510A流入，从第二引脚510B流出，对于第二电感元件520而言，电流从第一引脚520A流入，从第二引脚520B流出。以此方式，流过第一电感元件510的电流围绕其轴线的旋转方向与流过第二电感元件520的电流围绕其轴线的旋转方向相反，因此使流过这两个电感元件的电流产生的磁场的磁场方向彼此相反，从而使相邻的电感元件外部泄漏的磁场可以相互抵消，以在整体上实现减小电感漏磁从而降低EMI的效果。
应理解的是，在本公开一些示例性实施例中，对于图6所示的电感漏磁消除装置500，也可以实施为第一电感元件510第二引脚510B与电路板501中的第一输入焊盘电连接，第二电感元件520的第二引脚520B与电路板501中的第二输入焊盘电连接，并且第一电感元件510的第一引脚510A和第二电感元件520的第一引脚520A与电路板501中的电感输出信号线电连接。该实施方式同样能够使流过这两个电感元件的电流产生的磁场的磁场方向彼此相反，从而使相邻的电感元件外部泄漏的磁场可以相互抵消，以在整体上实现减小电感漏磁从而降低EMI的效果。
参见图7，其以框图的形式示意性地示出了根据本公开一些示例性实施例的电子设备。如图7所示，电子设备600包括电感漏磁消除装置610，其中，电感漏磁消除装置610可以是上文中参照图2、图3、图4、图5和图6描述的电感漏磁消除装置或者其各种示例性实施例。由此，电感漏磁消除装置610能够使相邻布置的第一电感元件和第二电感元件的外部泄漏的磁场相互抵消，从而在整体上达到减小电感漏磁以降低EMI的效果。应理解的是，电感漏磁消除装置610可以是分离的装置，以便可以与其他电子装置电连接并一起使用，然而，电感漏磁消除装置610也可以作为一个电路模块，并且与其他电路模块一起被集成在一个电路板上来加以应用。本公开对电感漏磁消除装置610的具体应用方式不作任何限制。此外，还应理解的是，电子设备600可以是任何合适的电子设备，包括但不限于多相开关电源、主板、显卡等等。本公开对于电子设备600的类型不作任何限制。
参见图8，其示意性地示出了根据本公开一些示例性实施例的多相开关电源。如图8所示，该多相开关电源包括两相输出，其中，第一相输出以PWM信号PWM_IN1作为输入信号，第二相输出以PWM信号PWM_IN2作为输入。第一相输出中，PWM信号PWM_IN1被分为两个PWM信号PWM1A和PWM1B，以便实现两路输出，第一路输出中具有电感元件L1A，第二路输出中具有电感元件L1B。电感元件L1A和L1B可以根据本公开中描述的第一电感元件和第二电感元件的布置方式安装在电路板上。例如，对于电感元件L1A而言，电流从其第一引脚1流入，从其第二引脚2流出到输出端Vout，对于电感元件L1B而言，电流从其第二引脚2流入，从其第一引脚1流出到输出端Vout，由此，能够使电感元件L1A和L1B产生的磁场相互抵消，从而在多相开关电源的整体上减小或消除了电感漏磁。类似地，第二相输出中，PWM信号PWM_IN2被分为两个PWM信号PWM2A和PWM2B，以便实现两路输出，第一路输出中具有电感元件L2A，第二路输出中具有电感元件L2B。电感元件L2A和L2B同样可以根据本公开中描述的第一电感元件和第二电感元件的布置方式安装在电路板上。例如，对于电感元件L2A而言，电流从其第一引脚1流入，从其第二引脚2流出到输出端Vout，对于电感元件L2B而言，电流从其第二引脚2流入，从其第一引脚1流出到输出端Vout，由此，能够使电感元件L2A和L2B产生的磁场相互抵消，从而在多相开关电源的整体上减小或消除了电感漏磁。此外，在本公开的一些示例性实施例中，第一相输出包括的电感元件L1A和L1B可以作为一个整体与第二相输出包括的、作为一个整体的电感元件L2A和L2B沿直线方向排列并且相邻布置。并且在这种布置中，对于第一相输出和第二相输出，分别属于不同相输出的两个相邻的电感元件可以根据本公开中描述的第一电感元件和第二电感元件的布置方式安装在电路板上。应理解的是，具有更多相或者更少相输出的多相开关电源，或者每一相输出具有更多路或者更少路输出的多相开关电源，都可以应用本公开描述的电感元件的布置。例如，在具有至少两相输出的情况下，每一相输出包括至少一路输出，每一路输出的电路中包括一个电感元件，其中可以按照各相输出的通电顺序，将各相输出的电路中包括的电感元件分别作为整体沿直线方向排列并且依次相邻地布置，其中，对于彼此相邻的两相输出，分别属于不同相输出的两个相邻的电感元件可以根据本公开中描述的第一电感元件和第二电感元件的布置方式安装在电路板上。又例如，在多相开关电源中的至少一相输出包括至少两路输出的情况下，其中，对于包括至少两路输出的一相输出，所述至少两路输出的电路中包括的所有电感元件沿直线方向排列且依次相邻地布置，并且每两个相邻的电感元件可以根据本公开中描述的第一电感元件和第二电感元件的布置方式安装在电路板上。即在整体上，呈现为所有的第一电感元件和第二电感元件均依次交替布置的形式，进而，一相输出中的各路输出的电感漏磁可以相互抵消，且，相邻的各相输出之间的电磁漏感也可以相互抵消。例如，对于一相输出包括三路输出的多相开关电源来说，某一相输出对应的三路输出电路中的电感元件分别为：第一电感元件、第二电感元件、第一电感元件，对于与该相输出相邻的下一相输出的三路输出电路来说，对应的电感元件分别为第二电感元件、第一电感元件。
本公开中使用的术语仅用于描述本公开中的实施例，并不意图限制本公开。如本文中使用的，单数形式“一个”、“一”和“该”旨在也包括复数形式，除非上下文清楚地另有指示。还要理解的是，术语“包括”和“包含”当在本公开中使用时，是指所述及的特征的存在，但不排除一，个或多个其他特征的存在或者添加一个或多个其他特征。如本文中使用的，术语“和/或”包括相关联的列出项目中的一个或多个的任意和全部组合。将理解的是，尽管术语“第一”、“第二”、“第三”等在本文中可以用来描述各种特征，但是这些特征不应当由这些术语限制。这些术语仅用来将一个特征与另一个特征相区分。
除非另有定义，本公开中使用的所有术语（包括技术术语和科学术语）具有与本公开所属领域的普通技术人员所通常理解的相同含义。还要理解的是，诸如那些在通常使用的字典中定义的之类的术语应当被解释为具有与其在相关领域和/或本说明书上下文中的含义相一致的含义，并且将不在理想化或过于正式的意义上进行解释，除非本公开中明确地如此定义。
在本说明书的描述中，术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点被包含于本公开的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不必针对的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，在不相互矛盾的情况下，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。
尽管已经结合一些示例性实施例详细地描述了本公开，但是其不旨在被限制于在本文中所阐述的特定形式。相反，本公开的范围仅由所附权利要求来限定。
Claims (13)
1.一种电感漏磁消除装置，其特征在于，包括：
电路板；
位于所述电路板上的第一电感元件和第二电感元件，其中，各电感元件均具有第一引脚和第二引脚；
其中，所述第一电感元件和所述第二电感元件在所述电路板上彼此相邻，所述第一电感元件的纵向中心轴线与所述第二电感元件的纵向中心轴线沿着一条直线对齐，并且当沿着所述直线的一个延伸方向观察时，流过所述第一电感元件的电流围绕所述直线的旋转方向与流过所述第二电感元件的电流围绕所述直线的旋转方向相反。
2.根据权利要求1所述的电感漏磁消除装置，其特征在于，所述第一电感元件和所述第二电感元件是相同类型的电感元件，所述第一电感元件的第一引脚与所述电路板中的第一输入焊盘电连接，所述第二电感元件的第二引脚与所述电路板中的第二输入焊盘电连接，所述第一电感元件的第二引脚和所述第二电感元件的第一引脚与所述电路板中的电感输出信号线电连接。
3.根据权利要求2所述的电感漏磁消除装置，其特征在于，所述第一输入焊盘和所述第二输入焊盘位于所述电感输出信号线的两侧。
4.根据权利要求2所述的电感漏磁消除装置，其特征在于，所述第一电感元件的第二引脚与所述电路板中的第一电感输出信号支线电连接，所述第二电感元件的第一引脚与所述电路板中的第二电感输出信号支线电连接，所述第一电感输出信号支线和所述第二电感输出信号支线汇合成所述电路板中的电感输出信号线，并且所述第一输入焊盘和所述第二输入焊盘位于所述第一电感输出信号支线和所述第二电感输出信号支线之间。
5.根据权利要求1所述的电感漏磁消除装置，其特征在于，所述第一电感元件和所述第二电感元件是具有相反绕线方向的绕线电感元件，所述第一电感元件的第一引脚与所述电路板中的第一输入焊盘电连接，所述第二电感元件的第一引脚与所述电路板中的第二输入焊盘电连接，所述第一电感元件的第二引脚和所述第二电感元件的第二引脚与所述电路板中的电感输出信号线电连接。
6.根据权利要求2至4中任一项所述的电感漏磁消除装置，其特征在于，所述第一电感元件和所述第二电感元件是同一型号的电感元件。
7.根据权利要求2至5中任意一项所述的电感漏磁消除装置，其特征在于，所述第一输入焊盘、所述第二输入焊盘、所述第一输出焊盘和所述第二输出焊盘都是表贴焊盘。
8.根据权利要求1至5中任意一项所述的电感漏磁消除装置，其特征在于，所述电路板在所述第一电感元件和所述第二电感元件的下方设置金属层，所述金属层与所述电路板的地线电连接。
9.根据权利要求8所述的电感漏磁消除装置，其特征在于，所述金属层是所述电路板中的铜层，或者是安装在所述电路板上的铜皮。
10.根据权利要求1至5中任意一项所述的电感漏磁消除装置，其特征在于，所述第一电感元件和所述第二电感元件离所述电路板中的I/O接口的距离大于预设的距离阈值。
11.一种电子设备，其特征在于，所述电子设备包括根据权利要求1至10中任一项所述的电感漏磁消除装置。
12.根据权利要求11所述的电子设备，其特征在于，所述电子设备是多相开关电源，所述多相开关电源包括至少两相输出，每一相输出包括至少一路输出，每一路输出的电路中包括一个电感元件；其中，按照各相输出的通电顺序，将各相输出的电路中包括的电感元件分别作为整体沿直线方向排列并且依次相邻地布置，其中，对于彼此相邻的两相输出，分别属于不同相输出的两个相邻的电感元件被作为所述第一电感元件和所述第二电感元件来进行布置。
13.根据权利要求12所述的电子设备，其特征在于，所述多相开关电源中的至少一相输出包括至少两路输出，其中，对于包括至少两路输出的一相输出，所述至少两路输出的电路中包括的所有电感元件沿所述直线方向排列且依次相邻地布置，并且每两个相邻的电感元件被作为所述第一电感元件和所述第二电感元件来进行布置。
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| CN202222816063.7U CN218772732U (zh) | 2022-10-25 | 2022-10-25 | 电感漏磁消除装置以及包括其的电子设备 |
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Family Applications (1)
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| Country | Link |
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| CN (1) | CN218772732U (zh) |
-
2022
- 2022-10-25 CN CN202222816063.7U patent/CN218772732U/zh active Active
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