TW201218223A - Powder core material coupled inductors and associated methods - Google Patents

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201218223 六、發明說明： 【發明所屬之技術領域】 本發明係有關於電感，特定而言係有關於耦合電感、 其形成方法以及包含耦合電感之電源供應器。 【先前技術】 具有多相轉合電感拓樸之切換式直流轉直流轉換器 已敘述於Schultz等人之美國專利第6,362,986號中，其揭 露内容於此一併列入參考。此些轉換器具有若干優點，包 含降低在電感及開關中之漣波電流(ripple current)，其使得 具有傳統多相直流轉直流轉換器拓樸之轉換器上的每相電 感（per-phase inductance)及 / 或切換頻率（switching frequency)下降。因此，具有磁搞合電感之直流轉直流轉換 器與傳統多相拓樸相比可在無效率損失之下達到較良好之 暫態響應（transient response)。此可顯著地減少輸出電容， 而造成較小、較低成本之方案。 現今已發展出各種_合電感以用於多相直流轉直流 轉換器應用。上述搞合電感之實例可見於Sullivan等人之 美國專利第7,498,920號，其揭露内容於此一併列入參考。 【發明内容】 於一實施例中，一種耦合電感包含磁芯，由粉末型磁 性材料所形成以及第一端子、第二端子、第三端子及第四 端子。上述耦合電感更包含第一繞線以及第二繞線，其每 一者至少部份内嵌於上述磁芯。上述第一繞線電性耦合於 上述第一端子以及上述第二端子之間，而上述第二繞線電 201218223 性麵合於上述第三端子及上述第四端子之間。上述第二繞 線至：邛伤與上述磁芯内之上述第一繞線完全分離。 —於一實施例中，一種電源供應器包含印刷電路板、固 疋；p刷電路板上之轉合電感，以及固定於印刷電路板上 =第切換電路及第二切換電路。上述耦合電感包含由粉 ⑴型磁性材料所形成之磁芯與第―端子、第二端子、第三 端子及第四端子。上述麵合電感更包含第一繞線，其至少 礼内嵌於上述磁芯，以及第二繞線，其至少部份内嵌於 上述磁心。上述第一繞線電性連接於上述第一端子以及上 述第二端子之間，而上述第二繞線電性耦合於上述第三端 子及上述第四端子之間。上述第二繞線至少部份係與上述 磁心内之第-繞線完全分離。上述第一切換電路電性轉合 至上述第-端子，並設置成在至少二個不同之㈣位準I 間切換上述第一端子。上述第二切換電路電性麵合至上述 第三端^，並設置成在至少二個不同之電壓位準之間切換 上述第二端子。第二端子與第四端子係彼此電性連接。 、；貫她例中，一種用以形成耦合電感之方法包含〇) 放置複數個繞線，使得上述複數個繞線中之每一繞線至少 卩知係與上述複數個繞線中之每—其他繞線完全分離，⑺ 至少部份環繞上述複數個繞線形成粉末型磁性材料，以及 (3)將上述粉末型磁性材料之黏合劑固化。 於-實施例中，-種用以形成麵合電感之方法包含⑴ «數個繞線放置於壓模中，使得上述複數個繞線中之每 -繞線至少部份係與上述複數個繞線中之每一其他繞線完 201218223 全分離，（2)將粉末型磁性材料設置於上述壓模中，以及（3) 將上述粉末型磁性材料之黏合劑固化。 於一實施例中，一種耦合電感包含N個繞線以及由粉 末型磁性材料所形成之單體磁芯，其中N為大於1之整 數。上述單體磁芯包含第一末端磁性元件及第二末端磁性 元件，以及N個支部，其連接上述第一末端磁性元件及上 述第二末端磁性元件。上述N個繞線之每一者分別纏繞於 上述N個支部中之其中一者。 於一實施例中，一種電源供應器包含耦合電感以及N 個切換電路，其中N為大於1之整數。上述耦合電感包含 N個繞線以及由粉末型磁性材料所形成之單體磁芯。上述 單體磁芯包含第一末端磁性元件及第二末端磁性元件，以 及N個支部，其連接上述第一末端磁性元件及上述第二末 端磁性元件。上述N個繞線之每一者分別纏繞於上述N個 支部中之其中一者。上述N個切換電路之每一者係用以在 至少二個不同之電壓位準之間以至少20千赫茲之頻率切 換上述N個繞線之其中一者之第二端。 於一實施例中，一種耦合電感包含由粉末型磁性材料 所形成之單體磁芯，以及N個繞線，其每一者至少部份内 嵌於上述單體磁芯中。上述N個繞線係至少部份彼此完全 分離於單體磁芯中。上述單體磁芯磁耦合上述N個繞線， 且提供用於漏磁通量之路徑，上述漏磁通量造成與上述N 個繞線有關之漏電感。N為大於1之整數。

於一實施例中，一種電源供應器包含耦合電感以及N 201218223 個切換電路，其中N為大於1之整數。上述耦合電感包含 由粉末型磁性材料所形成之單體磁芯，以及N個繞線，其 每一者至少部份内嵌於上述單體磁芯中。上述N個繞線係 至少部份彼此完全分離於單體磁芯中。上述單體磁芯磁耦 合上述N個繞線，且提供用於漏磁通量之路徑，上述漏磁 通量造成與上述N個繞線有關之漏電感。每一繞線具有第 一端，其電性耦合至共同節點。每一切換電路係用以在至 少二個不同之電壓位準之間以至少20千赫茲之頻率切換 上述N個繞線之其中一者之第二端。 【實施方式】 在若干其他之技術當中此處所揭露者為顯著地提升 技術狀態之耦合電感。與習知之耦合電感相比，此處所揭 露之某些實施例之搞合電感（coupled inductors)包含二個或 以上之繞線，其至少部份内敌於磁芯（magnetic core)中，上 述磁芯係由粉末型磁性材料例如於黏合劑（binder)内之鐵 粉(powdered iron)所形成。此樣麵合電感可具有一個或以 上之所欲特徵，將詳述於下。於下述揭露内容中，一物件 之特定實例係利用括號中的數字來加以參照（例如切換節 點416(1))，而沒有括號的數字係指任何此樣物件（例如切 換節點416)。為清楚說明本發明，圖式中某些元件未依比 例繪製。 第一圖係顯示包含二個或以上之繞線之耦合電感之 一實例，上述繞線至少部份内嵌於由粉末型磁性材料所形 成之磁芯中。特定而言，第一圖係顯示耦合電感100之透 201218223 視圖，而第二圖係顯示第一圖沿線條a-a所得之耦合電感 100之橫切面圖。耦合電感100包含磁芯102、繞線1〇4 及106以及電性端子1〇8、11〇、112及114。於第一圖中 顯示為透明之磁芯102包含第一侧116及相對之第二侧 118。磁芯102係由粉末型磁性材料例如於黏合劑（binder) 内之鐵粉（powdered iron)所形成，且提供一用於磁通量 (magnetic flux)之路徑以將繞線1〇4及106磁耦合成一體。 繞線104及106中之每一者形成至少一個迴圈（turn)，且至 少部份内嵌於磁芯102中。一般而言，繞線1〇4及106大 多數或完全係内嵌於磁芯102中，以促進繞線104及106 之間的穩固磁耦合，並促進耦合電感100之機械強度 (mechanical robustness) ° 繞線104係電性耦合於電性端子108及11〇之間，而 繞線106係電性耦合於電性端子112及114之間。因此， 電性端子108及110提供至繞線104之電性介面，而電性 端子112及114提供至繞線106之電性介面。電性端子108 及112係設置鄰近於第一側116，而電性端子110及114 係設置鄰近於第二側118。電性端子108、110、112及114 可為第一圖至第三圖所示之焊錫片（soldertabs)之形式，藉 此耦合電感100可適用於表面黏著焊接（surface mount soldering)至印刷電路板（Printed circuit board，PCB)。例 如，此樣焊錫片玎為連接（例如電焊（welded)或軟焊 (soldered))至繞線之分離元件。然而，焊錫片可替代性地 從繞線本身形成，例如藉由將繞線末端下壓而形成焊錫 201218223 片。電性端子l〇8 ' 110、112及114亦可具有除了焊錫片 以外之形式，例如通孔針腳（through-hole pins)以用於焊接 至電鍍印刷電路板通孔。 於某些實施例中，繞線104及106係予以對準使其沿 著共同轴線120形成至少一迴圈，藉此促進繞線1〇4及106 之間的穩固磁耦合。如第一圖所示，共同軸線12〇例如係 設置於磁芯102之水平平面中。繞線1〇4及106例如係以 金屬線(wire)或金屬薄片（foil)形成。第三圖係顯示與磁芯 102分離之繞線1〇4及1〇6之透視圖。 繞線104及106在磁芯102内係至少部份彼此分離以 提供用於漏磁通量（leakage magnetic flux)之路徑，且藉此 當耦合電感100連接至一電路時產生漏電感（leakage inductance)。如此領域所熟知，在直流轉直流轉換器 (DC-to-DC converter)應用中耦合電感必須具有足夠大之 漏電感，以限制漣波電流量（ripple current magnitude)。於 第一圖及第二圖之實例中，繞線104及106係在水平方向 上彼此分離’且藉由分離距離12 2 (參照第二圖）完全地彼此 分離。漏電感係與繞線104及106之間的分離距離122成 比例，漏電感可因此藉由改變分離距離122而在設計輕合 電感100之期間予以變化。漏電感亦與磁芯1〇2之粉末型 磁性材料之導磁性（magnetic permeability)成反比，漏電咸 5因此措由改後1形成磁芯102之材料組成而在設計轉合電 感100之期間予以調整。於某些實施例中，繞線104及1〇6 間之至少一些粉末型磁性材料與形成其他部份之磁芯102 201218223 之粉末型磁性材料相比，具有不同之組成，例如不同之磁 性特性。此特徵可用以例如在磁芯丨〇2之製程期間控制繞 線104及106之分離情況，以及/或用以控制繞線1〇4及 106之間的區域内之磁芯1 〇2之導磁性。 如此領域所熟知，耦合電感繞線必須予以反磁耦合 (inversely magnetically coupled)，以實現上述多相直流轉直 流轉換器中多個離散電感上之耦合電感之優點。二相直流 轉直流轉換器400應用中之反磁耦合（inverse magnetic coupling)可參照第四圖而領會。二相直流轉直流轉換器 400包含耦合電感402，其具有二個繞線404及406，以及 與繞線404及406磁耦合之磁芯408。每一繞線404及406 之第一側410係電性耦合至共同節點412,而每一繞線404 及406之第二端414係電性耦合至各自的切換節點416。 各自的切換電路418亦電性耦合至每一切換節點416。每 一切換電路418係在至少二個不同之電壓位準（voltage levels)之間切換其各自的第二端414。二相直流轉直流轉 換器400例如可設置成降壓轉換器（buck converter)，當中 切換電路418在輸入電壓及接地之間切換其各自的第二端 414 ’且共同卽點412為輸出郎點。於另一示範實施例中， 二相直流轉直流轉換器400係設置成升壓轉換器（b〇〇st converter)，當中每一切換電路418在輸出節點及接地之間 切換其第二端414，且共同節點412為輸入節點。 搞合電感402係設置成其在繞線404及406之間具有 反磁耦合（inverse magnetic coupling)。由於如此之反磁耦 201218223 合，從切換節點416(1)流經繞線404至共同節點412之增 加電流（increasing current)係引發一增加電流從切換節點 416(2)流經繞線406至共同節點412。同樣地，由於反磁耦 合，從切換節點416(2)流經繞線406至共同節點412之增 加電流會在繞線404内引發一增加電流從切換節點416(1) 流至共同節點412。 於第一圖及第二圖之耦合電感100中，繞線104及106 係設置於磁芯102中，藉此從電性端子108流經繞線104 至電性端子110之增加電流會引發一增加電流從電性端子 114流經繞線106至電性端子112。因此，當電性端子108 及114或電性端子110及112被連接至各自的切換節點 時，反耦合遂達成於直流轉直流轉換器應用中之耦合電感 100中。是故，連接至直流轉直流轉換器應用中之切換節 點的耦合電感100之二個端子中之每一者必須在磁芯102 之相對側上，以實現反磁耦合。 第五圖係顯示一印刷電路板配置500,其可與直流轉 直流轉換器應用中某些實施例之耦合電感100 —同利用。 印刷電路板配置500包含焊墊502、504、506及508，用 以各自耦合至耦合電感100之電性端子108、110、112及 114。焊墊502及508係各自透過導線514及516耦合至切 換節點510及512，而切換電路518及520係各自透過導 線514及516耦合至切換節點510及512。焊墊504及506 透過導線524連接至共同節點522。為顯示印刷電路板配 置500之細節，第五圖僅顯示耦合電感100之輪廓。於某 11 201218223 些貫順’印刷電路板配置500係 器，當中共同節點522為輸出節點，而切換電 在輸入電壓及接地之間各自切換切換節點⑽及川。 如以上所述，連接至切換節點之輕合電感⑽之端子 係設置於磁芯1()2之相對侧上以達成反料合。因此，焊 塾502及508亦設置於轉合電感刚之相對側上。切換電 路518及520亦設置於印刷電路板配^ 5〇〇中之搞合電感 〇之相對側_L 75因如此領域所熟知切換電路較佳係位 於接近其各自的電感端子之處，以求達到有效率且可靠之 直流轉直流轉換器運作。 第六圖係顯示另一耦合電感6〇〇之透視圖，而第七圖 係顯不第六圖沿著線條Α_Α所得之耦合電感6〇〇之橫切面 圖。耦合電感600係類似於第一圖之輛合電感1〇〇，但與 耦合電感100相比具有不同之繞線配置。耦合電感6〇〇包 含由粉末型磁性材料例如於黏合劑内之鐵粉所形成之磁芯 602(於第六圖中顯示為透明）、繞線6〇4及6〇6以及電性端 子608、610、612及614。電性端子608及612係設置鄰 近於磁芯602之第一側616，而電性端子610及614係設 置鄰近於磁芯602之相對的第二側618。繞線604係電性 耦合於電性端子608及610之間’而繞線606係電性耦合 於電性端子612及614之間。第八圖係顯示與磁芯602分 離之繞線604及606之透視圖。 繞線604及606係設置於磁芯602中，藉此從電性端 子608流經繞線604至電性端子610之增加電流會在繞線 12 201218223 606内引發一增加電流從電性端子612流至電性端子614。 因此，相反於第一圖之耦合電感100，當於磁芯602之相 同側上之端子被連接至各自的切換節點時，反磁耦合遂達 成於麵合電感600中。例如，第九圖係顯示一印刷電路板 配置900，其可與直流轉直流轉換器應用中某些實施例之 搞合電感600 —同利用。為顯示印刷電路板配置900之細 節，第九圖僅顯示耦合電感600之輪廓。印刷電路板配置 900包含焊墊902、904、906及908，用以各自電性耦合至 耦合電感600之電性端子608、610、612及614。焊墊902 及906之每一者係透過各自的導線918及920電性耦合至 各自的切換節點910及912以及各自的切換電路914及 916。焊墊904及908之每一者透過導線924電性耦合至共 同節點922。於某些實施例中，印刷電路板配置900係形 成部份之降壓轉換器，當中共同節點922為輸出節點，而 切換電路914及916在輸入電壓及接地之間各自切換切換 節點910及912。 由於當磁芯602之共同側上之端子電性耦合至各自的 切換節點時可達成反磁耦合，故焊墊902及906之每一者 係設置於印刷電路板配置900中之耦合電感600之共同側 926上。此特徵允許每一切換電路914及916亦被設置於 共同側926上，藉此例如促進印刷電路板配置的簡易化且 使得每一切換電路914及916之一個或以上之切換裝置（例 如電晶體）能夠利用共同之散熱片。另外，焊墊904及908 之每一者亦設置於印刷電路板配置900中之共同側928 13 201218223 上，藉此使得導線924可以為短且寬’且促進低阻抗以及 印刷電路板配置之簡易化。因此，搞合電感600之繞線配 置係較某些應用中之耦合電感1〇0之繞線配置為佳。 第十圖係顯示另一耦合電感1000之透視圖，其類似 於耦合電感100，但具有不同之繞線配置。耦合電感1000 包含由粉末型磁性材料例如於黏合劑内之鐵粉所形成之磁 芯1002，其於第十圖顯示為透明。耦合電感1000更包含 繞線1004及1006，其至少部份内嵌於磁芯1002，以及電 性端子1008、1010、1012及1014。繞線1004係電性搞合 於電性端子1008及1010之間，而繞線1006係電性耦合於 電性端子1012及1014之間。電性端子1〇〇8及1012係配 置鄰近於磁芯1002之第一側1〇16，而電性端子1〇1〇及 1014係配置鄰近於磁芯1〇〇2之第二側1018。第十一圖係 顯示第十圖沿著線條A-A所得之耦合電感1〇〇〇之橫切面 圖，而第十二圖係顯示與磁芯1〇〇2分離之繞線1〇〇4及 1006之透視圖。 相反於第一圖及第六圖中各自之耦合電感1〇〇及 600，繞線1004及1〇〇6係在垂直方向上彼此分離於磁芯 内，換言之繞線1004及1006係沿著一垂直軸線1〇2〇彼此 分離。於某些實施例中，繞線1〇〇4及1〇〇6係環繞一共同 軸線1022形成至少一迴圈，以促進繞線1〇〇4及1〇〇6之間 之穩固磁耦合。如第十圖所示，共同軸線1〇22例如係設置 於磁芯1002中之垂直平面上，或係設置平行於垂直軸綠 1020。類似於耦合電感1〇〇及600，當耦合電感1000安裝 201218223 於電路内時，耦合電感1000之漏電感係與繞線1004及 1006之間的實際距離成比例。繞線1004及1006係設置於 磁芯1002中，藉此從電性端子1008流經繞線1004至電性 端子1010之增加電流（increasing current)引發一增加電流 從電性端子1012流經繞線1006至電性端子1014。因此， 當電性端子1008及1012或電性端子1010及1014係電性 耦合至各自的切換節點時，反磁耦合係達成於直流轉直流 轉換器應用中之耦合電感1000。是故，某些實施例之耦合 電感1000可與第九圖之印刷電路板配置900 —同利用。 第十三圖及第十四圖係顯示耦合電感100之又另一變 化。特定而言，第十三圖係顯示耦合電感1300之透視圖， 而第十四圖係顯示第十三圖沿著線條A-A所得之搞合電感 1300之橫切面圖。耦合電感1300係類似於耦合電感100， 但包含不同之繞線配置。耦合電感1300包含由粉末型磁性 材料例如於黏合劑内之鐵粉所形成之磁芯1302，其於第十 三圖顯示為透明。磁芯1302包含第一側1304、第二側 1306、第三側1308以及第四側1310。第一側1304係相對 於第二側1306，而第三側1308係相對於第四側1310。 耦合電感1300更包含繞線1312及1314以及電性端 子1316、1318、1320及1322。電性端子1316係設置鄰近 於磁芯1302之第一側1304,電性端子1318係設置鄰近於 磁芯1302之第二側1306,電性端子1320係設置鄰近於磁 芯1302之第三側1308，而電性端子1322係設置鄰近於磁 芯1302之第四側1310。繞線1312係電性耦合於電性端子 15 201218223 1316及電性端子1318之間，而繞線1314係電性耦合於電 性端子1320及電性端子1322之間。繞線1312及1314係 至少。卩伤内嵌於磁芯13〇2中，且類似於耦合電感1〇〇〇繞 線1312及1314係在垂直方向上沿著垂直軸線1324彼此分 離第十五圖係顯示與磁芯13〇2分離之繞線m2及1314 之透視圖。 從電性端子1316流經繞線1312至電性端子1318之 增加電流會在繞線1314内引發一增加電流從電性端子 1320流至電性端子1322。因此，當電性端子1316及132〇 或電性端子1318及1322電性耦合至各自的切換節點時， 可達成直流轉直流轉換器應用中繞線1312及1314之間的 反磁耗合。 例如’第十六圖係顯示一印刷電路板配置1 6〇〇，其係 可與直流轉直流轉換器應用中某些實施例之耦合電感 1300 —同利用之印刷電路板配置的一個實例。印刷電路板 配置1600包含焊墊1602、16〇4、16〇6及16〇8，用以各自 搞合至耗合電感13〇〇之電性端子1316、1318、1320及 1322。為顯示印刷電路板配置：16〇〇之焊墊，第十六圖僅顯 不耦合電感1300之輪廓。導線161〇將焊墊16〇2及切換電 路1612連接至第一切換節點1614 ,而導線1616將焊墊 1606及切換電路1618連接至第二切換節點162〇。導線 1622將焊墊1604及1608連接至共同節點1624。應注意者 為’導線1622在印刷電路板配置1600中係為短且寬，藉 此促進共同節點1624上之低阻抗。於某些實施例中，印刷 16 201218223 電路板配置1600形成部份之降壓轉換器，當中共同節點 1624為輸出節點，而切換電路1612及1618在輸入電壓及 接地之間各自切換切換節點1614及1620。 第十七圖係顯示另一搞合電感1700之透視圖，而第 十八圖係顯示第十七圖沿著線條A-A所得之辆合電感 1700之橫切面圖。耦合電感1700係類似於第十三圖之耦 合電感1300，但具有不同之繞線配置。耦合電感1700包 含由粉末型磁性材料例如於黏合劑内之鐵粉所形成之磁芯 1702。磁芯1702於第十七圖係顯示為透明，且磁芯1702 包含第一側1704、第二側1706、第三側1708以及第四側 1710。 耦合電感1700更包含繞線1712及1714以及電性端 子1716、1718、1720及1722。電性端子1716係設置鄰近 於第一側1704,電性端子1718係設置鄰近於第二側1706, 電性端子1720係設置鄰近於第三側1708,而電性端子1722 係設置鄰近於第四側1710。繞線1712係電性耦合於電性 端子1716及電性端子1722之間，而繞線1714係電性耦合 於電性端子1718及電性端子1720之間。第十九圖係顯示 與磁芯1702分離之繞線1712及1714之透視圖。 從電性端子1722流經繞線1712至電性端子1716之 增加電流會引發一增加電流從電性端子1720流經繞線 1714至電性端子1718。因此，當電性端子1716及1718 或電性端子1720及1722電性耦合至各自的切換節點時， 反磁耦合可達成於直流轉直流轉換器應用中。 17 201218223 第二十圖係顯示一印刷電路板配置2000，其可與直流 轉直流轉換器應用中某些實施例之耦合電感1700 —同利 用。印刷電路板配置2000包含第一焊墊2002、第二焊墊 2004、第三焊墊2006及第四焊墊2008，用以各自耦合至 耦合電感1700之電性端子1716、1718、1720及1722。第 三焊墊2006及切換電路2010係透過導線2014連接至第一 切換節點2012，而第四焊墊2008以及第二切換電路2016 係透過導線2020連接至第二切換節點2018。第一焊墊2002 及第二焊墊2004係透過導線2024電性耦合至共同輸出節 點2022。為顯示印刷電路板配置2000之焊墊，第二十圖 僅顯示耦合電感1700之輪廓。 第二十一圖係顯示柄合電感2100之透視圖，而第二 十二圖係顯示第二十一圖沿著線條A-A所得之耦合電感 2100之橫切面圖。耦合電感2100係類似於耦合電感100(第 一圖），但包含「U形釘（staple)」型繞線。辆合電感2100 包含由粉末型磁性材料例如於黏合劑内之鐵粉所形成之磁 芯2102(於第二十一圖顯示為透明）、U形釘型繞線2104 及2106以及電性端子2108、2110、2112及2114。電性端 子2108及2112係設置鄰近於磁芯2102之第一側2116， 而電性端子2110及2114係設置鄰近於磁芯2102之相對的 第二側2118。繞線2104係電性耦合於電性端子2108及電 性端子2110之間，而繞線2106係電性耦合於電性端子 2112及電性端子2114之間。 繞線2104及2106係設置於磁芯2102中，藉此從電 18 201218223 性端子2108流經繞線2104至電性端子2110之增加電流會 在繞線2106内引發一增加電流從電性端子2114流至電性 端子2112。因此，當磁芯2102之相對側上之電性端子2116 及2118被連接至各自的切換節點時，反磁耦合遂達成於耦 合電感2100中。是故，某些實施例之耦合電感2100可與 印刷電路板配置500(第五圖）一同利用。 當繞線2104及2106之間的間隔2120增加時，與繞 線2104及2106有關之漏電感會隨著增加（請見第二十二 圖）。因此，漏電感可僅藉由改變間隔2120而在設計耦合 電感2100之期間予以變化，藉此促進具有不同漏電感值之 耦合電感2100實施例的製程簡易化。反之，若干傳統之耦 合電感為了改變漏電感需要改變磁芯之幾何結構且/或改 變間隙之厚度，如此為了改變漏電感可能需要大量改變工 具。 第二十三圖係顯示耦合電感2300之透視圖，而第二 十四圖係顯示第二十三圖沿著線條A-A所得之耦合電感 2300之橫切面圖。耦合電感2300包含由粉末型磁性材料 例如於黏合劑内之鐵粉所形成之磁芯2302,其於第二十三 圖顯示為透明。耦合電感2300更包含繞線2304及2306， 其至少部份内嵌於磁芯2302，以及電性端子2308、2310、 2312及2314。繞線2304係電性耦合於電性端子2308及 2310之間，而繞線2306係電性耦合於電性端子2312及 2314之間。繞線2304係以虛線顯示於第二十三圖及第二 十四圖中，用以說明本發明（即有助於分辨圖中之繞線2304 19 201218223 及2306)。實際上，繞線2304 —般係以與繞線2306相同 之材料形成。電性端子2308及2312係配置鄰近於磁芯 2302之第一側2316,而電性端子2310及2314係配置鄰近 於磁芯2302之第二側2318。 繞線2304及2306之部份區域2320係彼此對準（例如 至少部份在垂直方向上彼此重疊），藉此繞線23〇4及2306 係予以磁耦合（請見第二十四圖）。繞線2304及2306彼此 對準的程度越大，則耦合電感2300之激磁電感 (magnetizing inductance)將會越大。因此，激磁電感可藉由 改變繞線2304及2306彼此對準之程度而在設計耦合電感 2300之期間予以變化。 繞線2304及2306中未彼此對準之部份係造成與繞線 2304及2306有關之漏電感。因此，漏電感可藉由改變繞 線2304及2306未彼此對準之程度以及繞線間之間隔而在 設計耦合電感2300之期間予以變化。 相反於耦合電感2100(第二十一圖）之繞線’繞線2304 及2306彼此相交於磁芯2302中’藉此從電性端子2308 流經繞線2304至電性端子2310之增加電流會引發一增加 電流從電性端子2312流經繞線2306至電性端子2314。因 此，當電性端子2308及2312或電性端子2310及2314被 電性耦合至各自的切換節點時，反磁耦合遂達成於耦合電 感2300中。是故，某些實施例之耦合電感2300可與印刷 電路板配置900(第九圖）一同利用。 第二十五圖係顯示耦合電感25〇〇之透視圖’而第二 20 201218223 十六圖係顯示第二十五圖沿著線條A-A所得之耗合電感 2500之橫切面圖。麵合電感2500包含由粉末型磁性材料 例如於黏合劑内之鐵粉所形成之磁芯2502,其於第二十五 圖顯示為透明。耦合電感2500更包含繞線2504及2506， 其至少部份内嵌於磁芯2502 ’以及電性端子2508、2510、 2512及2514。繞線2504係電性耦合於電性端子2508及 2510之間，而繞線2506係電性耦合於電性端子2512及 2514之間。繞線2504係以虛線顯示於第二十五圖及第二 十六圖中，用以說明本發明（即有助於分辨圖中之繞線2504 及2506)。實際上，繞線2504 —般係以與繞線2506相同 之材料形成。電性端子2508及2510係配置鄰近於磁芯 2502之第一側2516,而電性端子2512及2514係配置鄰近 於磁芯2502之第二側2518。 繞線2504及2506之中央部份2520係彼此對準，藉 此繞線2504及2506係予以磁耦合。繞線2504及2506彼 此對準的程度越大，則耦合電感2500之激磁電感 (magnetizing inductance)將會越大。因此’激磁電感可藉由 改變繞線2504及2506彼此對準之程度而在設計耦合電感 2500之期間予以變化。 繞線2504及2506中未彼此對準之部份係造成與繞線 2504及2506有關之漏電感。因此，漏電感可藉由改變繞 線2504及2506未彼此對準之程度而在設計耦合電感2500 之期間予以變化。 應注意者為，耦合電感2500可在其設計期間設置成 21 201218223 具有非對稱之漏電感值，換言之與繞線2504及2506有關 之各自的漏電感值係為不同。耦合電感2500包含芯部2522 及2524 ’其在第二十六圖係顯示為具有相同尺寸。芯部 2522係代表由繞線2504所捆綁但於中央部份2520之外的 一部分磁芯250。同樣地，芯部2524係代表由繞線2506 所捆綁但於中央部份2520之外的一部分磁芯2502。由於 芯部2522及2524具有相同尺寸，故與繞線2504及2506 有關之各自的漏電感值大約為相等。 繞線2504及2506係設置於磁芯2502中，藉此從電 性端子2508流經繞線2504至電性端子2510之增加電流會 引發一增加電流從電性端子2512流經繞線2506至電性端 子2514。因此，當電性端子2508及2512或電性端子2510 及2514被電性耦合至各自的切換節點時，反磁耦合遂達成 於直流轉直流轉換器應用中之耦合電感2500中。 第二十七圖係顯示耗合電感2700之透視圖，而第二 十八圖係顯示第二十七圖沿著線條A-A所得之耦合電感 2700之橫切面圖。耦合電感2700包含由粉末型磁性材料 例如於黏合劑内之鐵粉所形成之磁芯2702,其於第二十七 圖顯示為透明。耦合電感2700更包含繞線2704及2706， 其至少部份内嵌於磁芯2702,以及電性端子2708、2710、 2712及2714。繞線2704係電性耦合於電性端子2708及 2710之間，而繞線2706係電性耦合於電性端子2712及 2714之間。繞線2704係以虛線顯示於第二十七圖及第二 十八圖中，用以說明本發明（即有助於分辨圖中之繞線2704 22 201218223 及2706)。實際上，繞線2704 —般係以與繞線27〇6相同 之材料形成。繞線2704及2706彼此相交於磁芯2702中。 電性端子2708及2712係配置鄰近於磁芯2702之第一側 2716，電性端子2710係配置鄰近於磁芯2702之第二側 2718，而電性端子2714係配置鄰近於磁芯2702之第三側 2720。如第二十七圖所示’第二側2718係相對於第三側 2720，而第一側2716係配置於第二側2718及第三侧2720 之間。 繞線2704及2706之中央部份2722係彼此對準，藉 此繞線2704及2706係予以磁耦合。繞線2704及2706彼 此對準的程度越大，則耦合電感2700之激磁電感 (magnetizing inductance)將會越大。因此，激磁電感可藉由 改變繞線2704及2706彼此對準之程度而在設計耦合電感 2700之期間予以變化。 繞線2704及2706中未彼此對準之部份係造成與繞線 2704及2706有關之漏電感。因此，漏電感可藉由改變繞 線2704及2706未彼此對準之程度而在設計耦合電感2700 之期間予以變化。 繞線2704及2706係設置於磁芯2702中，藉此從電 性端子2708流經繞線2704至電性端子2710之增加電流會 引發一增加電流從電性端子2712流經繞線2706至電性端 子2714。因此’當電性端子2708及2712或電性端子2710 及2714被電性耦合至各自的切換節點時，反磁耦合遂達成 於直流轉直流轉換器應用中之輕合電感2700中。 23 201218223 第二十九圖係顯示耦合電感29〇〇之透視圖，而第二 十圖係顯示第二十九圖沿著線條A所得之耗合電感 2900之橫切面圖。耦合電感2900係類似於耦合電感 2700(第二十七圖），但包含形成有一個或以上之完整迴圈 的繞線2902及2904，以取代繞線2704及2706。第二 圖係顯示彼此分離且與耦合電感29〇〇分離之繞線2902及 2904之透視圖。雖搞合電感2900係顯示成繞線2902及 2904形成有約一個半之完整迴圈’但一個或以上之繞線 2902及2904可形成更多之迴圈（例如約兩個半之迴圈）。 使用形成有多個迴圈之繞線可增加繞線間之磁耦 合，藉此增加激磁電感，如此對切換電源轉換器應用上係 為有益。例如，於利用耦合電感之多相直流轉直流轉換器 中，增加激磁電感一般會減少電感及電閘中之漣波電流。 另則，增加迴圈數量可使芯材導磁係數（core material permeability)減少且仍維持所欲激磁電感值，藉此降低磁 芯中之磁通量以及相關之磁芯損耗（core losses)。 第三十二圖係顯示搞合電感3200之透視圖，而第三 十三圖係顯示第三十二圖沿著線條A-A所得之耦合電感 3200之橫切面圖。搞合電感3200包含由粉末型磁性材料 例如於黏合劑内之鐵粉所形成之磁芯32〇2,其於第三十二 圖顯示為透明。耦合電感3200更包含繞線3212及3214， 其至少部份内嵌於磁芯3202，以及電性端子32〇6、32〇8 及3210〇繞線3212係電性耦合於電性端子32〇6及321〇 之間，而繞線3214係電性耦合於電性端子32〇8及321〇 24 201218223 之間。於某些實施例中，繞線3212及3214係從共同線塊 3204所形成’上述共同線塊3204係沿著其長度耦合至電 性端子3210。在繞線3212及3214為共同線塊3204之一 部份的某些實施例中，一部分之共同線塊3204係予以平坦 化，以形成電性端子3210。第三十四圖係顯示彼此分離且 與耦合電感3200分離之繞線3212及3214之透視圖。電性 端子3206及3208係配置鄰近於磁芯3202之第一側3216, 而電性端子3210係配置鄰近於磁芯3202之第二側3218。 繞線3212及3214之中央部份3220係彼此對準，藉 此繞線3212及3214係予以磁耦合。繞線3212及3214中 未彼此對準之部份係造成與繞線3212及3214有關之漏電 感。由繞線3212及3214所形成之迴圈數量及/或繞線3212 及3214之形狀可在設計耦合電感3200之期間予以變化， 以控制漏電感及/或激磁電感。例如，繞線3212及3214可 加以修改成形成額外之迴圈或不形成迴圈。增加對準部份 之繞線3212及3214會提升激磁電感，而增加未對準部份 之繞線3212及3214會提升漏電感。 如以上所討論，於某些實施例中，繞線3212及3214 係從共同線塊所形成。此樣配置可促進耦合電感32〇〇之低 成本’乃因一般製造單一繞線之電感相較於製造多個繞線 之電感係較為廉價且/或簡易。此外，將繞線3212及3214 兩者均連接至共同之電性端子3210可促進繞線3212及 ^214之準確相對定位(reiative positioning)，藉此促進嚴謹 之漏電感及激磁電感容許度。 25 201218223 繞線3212及3214係設置於磁芯3202中，藉此從電 性端子3206流經繞線3212至電性端子3210之增加電流會 引發一增加電流從電性端子3208流經繞線3214至電性端 子3210。因此，當電性端子3206及3208被電性耦合至各 自的切換節點時，反磁耦合遂達成於直流轉直流轉換器應 用中之耦合電感3200中。 此處所揭露之某些實施例之粉末型磁芯耦合電感可 具有一個或以上之期望特徵。例如，因某些實施例之耦合 電感的繞線係至少部份内嵌於磁芯中，故其不需要被纏繞 穿過磁芯之通道，藉此促進低成本及可製造性，尤其是每 一繞線具有多個迴圈及/或具有複雜形狀之繞線之實施 例。於另一實施例中，此處所揭露之某些實施例之耦合電 感可特別地具有機械強度，乃因其繞線係内嵌於磁芯中， 且因此由磁芯所保護。於又另一示範實施例中，此處所揭 露之某些實施例之耦合電感之漏電感可僅藉由調整磁芯中 繞線間之分離狀態而在設計階段期間予以調整。 雖上述某些實例顯示每一繞線有一個迴圈，但可預期 者為，此處所討論之某些替代實施例之耦合電感將會每一 繞線形成二個或以上之迴圈。再者，雖在此處所討論之大 部分實例中繞線係彼此電性絕緣於磁芯内，但於某些替代 實施例中二個或以上之繞線係電性耦合成一體，或者二個 或以上之繞線之末端係連接至單一端子。此樣替代實施例 可用於二個或以上之繞線的各自末端係連接至一共同節點 (例如降壓轉換器輸出節點或升壓轉換器輸入節點）之應用 26 201218223 中。例如’於耦合電感600(第六圖）之一替代實施例中，繞 線604係電性搞合於電性端子608及610之間，繞線606 係電性搞合於電性端子612及61 〇之間，而電性端子614 可予以消除。此外’如以上所时論’電性端子之配置可予 以改變（例如焊錫片可以通孔針腳替換）。 為本專利文件之目的’黏合劑之用語包含但不限於黏 合粉末型磁性材料之合成聚合物（例如熱塑性 (thermoplastic)或熱固性（thermosetting)材料）、合成或天然 橡膠、膠體（colloids)、樹膠(gums)或樹脂（resins)。 如以上所討論，可用以形成此處所揭露之耦合電感之 磁芯的粉末型磁性材料之一實例為黏合劑内之鐵粉，例如 聚合黏合劑（polymeric binder)内之鐵粉。然而，可預期者 為，於某些實施例中，另一磁性材料例如鎳、鈷及/或稀土 金屬（rare earth metals)之合金，將會用以取代或附加於 鐵。於某些實施例中，磁性材料係與其他磁性及/或非=性 元素形成合金。例如’於某些實施例中，粉末型磁性材 包含黏合劑内之鐵合金，例如黏合劑内之與鈷、β、 、 狄、及/ 或鉬（molybdenum)形成合金之鐵。 π米垩X死例T 、土_丨工們竹你馬可塑造的，从 此磁芯可在壓模内固化，以形成Γ模製」磁+、々 、糟 應得以領會者為，此處所討論之粉末型磁性 係為單體（monolithic)(即單一單位）磁芯，其相反於 心 離散磁性元素所形成之磁芯。此外，應得以領會數個 處所討論之粉末型磁性材料磁芯係不同於‘氧體磁： 27 201218223 (ferrite cores)，其係由經鍛燒之陶瓷材料戶斤形成。 第三十五圖係顯示用以形成粉末型磁芯耦合電感之 方法3500。用以形成粉末型磁芯耦合電感之方法3500可 用以形成此處所討論之某些實施例之耦合電感，其具有内 嵌於磁芯中之繞線。然而，方法3500並不限於形成此樣實 施例，且此處所討論之實施例可以方法3500以外的方法來 形成。 方法3500包含，於步驟3502，放置複數個繞線，使 複數個繞線中之每一者至少部份係與複數個繞線中之每一 其他者彼此完全地分離。步驟3502之一實例係將第一圖之 繞線104及106加以放置，使其彼此分離。步驟3502之另 一實例係將繞線104及106放置於壓模（mold)中，使其至 少部份係彼此完全地分離。上述繞線例如係完全地分離且/ 或對準，以環繞共同軸線形成至少一迴圈，上述共同軸線 例如第一圖所示。於步驟3504中，粉末型磁性材料係至少 部份環繞步驟3502所放置之複數個繞線而形成。步驟3504 之一實例係環繞第一圖之繞線104及106形成粉末型磁性 材料，其包含於黏合劑内之鐵粉或類似磁性粉末。步驟 3504之另一實例係為設置包含黏合劑之粉末型磁性材料 於壓模内，而繞線104及106係放置於上述壓模中。於步 驟3506，步驟3504所形成之粉末型磁性材料之黏合劑係 予以固化（例如加熱、受壓及/或受到一個或以上之化學藥 品），藉此形成具有繞線内嵌於其中之單體磁芯。步驟3506 之一實例係將形成環繞於第一圖之繞線104及106之粉末 28 201218223 型磁性材料加以燒結（sinter)，以形成磁怎102。步驟3506 之另一實例係透過化學反應（例如觸媒固化）將設置於壓模 内並環繞繞線104及106之複合材料，包含與環氧化物 (epoxy)或熱固性黏合劑結合之粉末型磁性材料，加以固 化。 如以上所討論，此處所揭露之搞合電感的一可能使用 方法係在於切換電源供應器，例如切換直流轉直流轉換 為。因此’用以形成磁芯之磁性材料 般係為在ifj切換頻 率（例如至少20千赫茲（kHz))下顯現出相對較低之磁芯損 耗之材料，上述高切換頻率在切換電源供應器係為常見。 第三十六圖係概要式顯示電源供應器3600,其係此處 所討論之耦合電感的一可能應用。電源供應器3600包含印 刷電路板3602，用以支撐且電性連接電源供應器3600之 元件。印刷電路板3602可替代性地以數個分離但互相電性 連接之印刷電路板取代。 電源供應器3600係顯示為包含二個相位3604，其中 每一相位包含各自的切換電路3606以及二相耦合電感 3610之繞線3608。然而，電源供應器3600之替代實施例 可具有不同數量之相位3604，例如四個相位，其中第一對 相位係利用第一個二相耦合電感之繞線，而第二對相位係 利用第二個二相耦合電感之繞線。二相耦合電感3610之實 例包含耦合電感1〇〇(第一圖）、耦合電感600(第六圖）、耦 合電感1000(第十圖）、耦合電感1300(第十三圖）、耦合電 感1700(第十七圖）、耦合電感2100(第二十一圖）、耦合電 29 201218223 感測（第二十三圖）、耦合電感2500(第二十五圖）、搞合 電感2700(第二十七圖）、柄合電感29〇〇(第二十九圖）、搞 合電感3200(第三十二圖）、柄合電感3700之」固、’堯線實施 例（第三十七圖）、耦合電感4000之二個繞線實施例（第四 十圖）、耦合電感4200之二個繞線實把例（第四十一圖） 耦合電感4300之二個繞線實施例（第四十三圖）、耦合電感 4700之二個繞線實施例（第四十七圖）、耦合電感4800之二 個繞線實施例（第四十八圖）、耦合電感500〇之二個繞線貫 施例（第五十圖）、耦合電感5200之二個繞線實施例（第五 十二圖）、耦合電感5300之二個繞線實施例（第五十三圖） 以及麵合電感5400之二個繞線實施例（第五十四圖）。另 外，具有三個或以上之相位3604之替代實施例可利用可擴 充（scalable)耦合電感 3700、4000、4200、4300、4700、4800、 5000、5200、5300或5400中之其中一者作為三相或以上 之耦合電感，將於以下討論。 每一繞線3608具有各自的第一端3612以及各自的第 二端3614。第一端3612及第二端3614例如形成表面黏著 焊錫片’適於表面黏著焊接至印刷電路板36〇2。例如，於 耦合電感3610為耦合電感1〇〇(第一圖）之實施例中，第一 端3612(1)代表電性端子11〇，第二端3614(1)代表電性端 子1〇8’第一端3612(2)代表電性端子112，而第二端3614(2) 代表電性端子114。每—第一端3612係例如透過印刷電路 板導線3618電性連接至共同第一節點3616。 母一第二端3614係例如透過各自的印刷電路板導線 201218223 3620電性連接至各自的切換電路36〇6。切換電路雇係 設置成在至少二個不同電壓位準之間切換其各自的繞線 遞之第二端3614。控制器3622係控制切換電路懸， 且控制器3622選擇性包含回饋連結3624，例如連接至第 一節點3616。第一節點3616選擇性包含濾波器π%。 電源供應器3600 -般具有至少約2〇千赫兹（ωζ)之切 換頻率，切換電路細係以上述切換頻率進行以切換藉 此切換所造成之聲音會在人類可感知的頻率範圍以上。將 電源供應器3600操作並切換於高切換頻率（例如至少別千 赫茲（kHz))而非操作並切換於低切換頻率亦可提供若干優 點’例如⑴能夠使用較小之能量儲存元件（例如辆合電感 3610及濾波電容），（2)較小之漣波電流及漣波電壓量（Hpple voltage magnitude)，及/或⑺較快之轉換器暫態響應 (transient response)。為了在高切換頻率能夠達到有效操 作’用於形成耦合電感3610之磁芯3628之一個或以上之 磁性材料一般為在高頻操作時具有相對較低之磁芯損耗 (core loss)之材料。 於某些實施例中，控制器3622係控制切換電路3606， 使得每一切換電路3606與其他切換電路3600以反相（out of phase)操作。換言之’於此樣的實施例中，每一切換電 路3606所提供至其各自第二端3614之經切換波形，與其 他切換電路3606所提供至其各自第二端3614之經切換波 形相比係經過相偏移（phase shifted)。例如，於某些實施例 之電源供應器3600中，切換電路3606(1)係提供一經切換 31 201218223 波形至第二端3614(1)，該經切換波形係為切換電路3606(2) 所提供至第二端3614(2)之經切換波形的180度反相。 於電源供應器3600為直流轉直流轉換器之實施例 中，其利用例如以上討論之印刷電路板配置中之其中一 者’例如印刷電路板配置500(第五圖）、印刷電路板配置 900(第九圖）、印刷電路板配置1600(第十六圖）或印刷電路 板配置2000(第二十圖）。例如，若電源供應器3600為利用 耦合電感600及印刷電路板配置900之直流轉直流轉換 器，則印刷電路板配置900之切換電路914及916係對應 於電源供應器3600之切換電路3606(1)及3606(2)，而印刷 電路板配置900之導線918及920係對應於電源供應器 2200之印刷電路板導線3620(1)及3620(2)。 電源供應器3600可設置成具有若干個配置。例如， 切換電路3 6 0 6可在輸入電壓節點（未圖示）及接地之間切換 其各自的第二端3614，藉此電源供應器3600係設置成降 壓轉換器，第一節點3616係為輸出電壓節點，而濾波器 3626係為輸出濾波器。於此實例中，每一切換電路3606 包含至少一南壓側切換裝置（high-side switching device)以 及至少一逆向電壓保護二極體（catch diode)，或者至少一高 壓側切換裝置以及至少一低壓側切換裝置（l〇w_side switching device)。於本說明書之上下文中，切換裝置包含 但不限於雙載子接面電晶體(bipolar junction transistor)、場 效電晶體（field effect transistor)(例如N通道或P通道金屬 氧化物半導體場效電晶體、接面場效電晶體或金屬半導體 32 201218223 场效電晶體）、絕緣閘雙載子接面電晶體（insulated gate bipolar junction transistor)、閘流器（thyristor)或石夕控整流器 (silicon controlled rectifier)。 於另一示範實施例中，電源供應器3600係設置成升 壓轉換器，使第一節點3616為輸入電源節點，而切換電路 3606在輸出電壓節點（未圖示）及接地之間切換其各自的第 端3614。再者，電源供應器3600可設置成例如升降壓 轉換器（buck-boost converter)，使得第一節點3616為共同 節點’而切換電路3606在輸出電壓節點（未圖示）及輸入電 壓節點（未圖示）之間切換其各自的第二端3614。 再者’於又另一實例中，電源供應器36〇〇可形成隔 離式拓樸結構(isolated topology)。例如’每一切換電路36〇6 可包含變壓器（transformer)、至少一切換裝置，其電性耦合 至變壓器之主要繞線，以及整流電路，其耦合於變壓器之 次要繞線及切換電路之各自第二端3614之間。整流電路 〇*ect=cati〇n circuit)選擇性包含至少一切換裝置，以藉由 免吊見於_極體内之順向導通壓降（f〇rwar(j conduction voltage drops)而改進效率。 第二十七圖至第四十七圖係顯示可擴充耦合電感 之知末里磁性材料，上述可擴充係指可加以調適成包含 個互相磁輕合之繞線，其中N為大於丄之整數。第三十 圖至第―十九圖係各自顯示粉末型磁芯Μ合電感3700 透視圖、頂視平面圖以及橫切面圖，其中第三十九圖之 切面部份係沿著第三十八圖之線條Α·Α所得。 33 201218223 耦合電感3700包含由粉末型磁性材料，例如於可固 化黏合劑例如聚合黏合劑内之鐵粉，所形成之單體磁忠 (monolithic magnetic c〇re)3702。單體磁芯 3702 包含末端 磁性元件3704及3706以及設置成一排之n個支部37〇8, 其中N為大於1之整數。每一支部37〇8連接末端磁性元 件3704及3706。因此，單體磁芯3702具有「梯狀」結構， 其中末端磁性元件3704及3706係類似於梯邊（ladder rails) ’而支部3708係類似於梯橫檔（ladderrungs)。虛線係 從第三十七圖及第三十八圖中之末端磁性元件37〇4及 3706單獨描繪出支部3708,以幫助觀看者分辨此些元件。 由於單體磁芯3702為單一單位之粉末型磁性材料磁芯，故 此些虛線不代表單體磁芯3702中有不連續之情況。 耦合電感3700更包含N個繞線3710,而N個繞線3710 中之每一者均纏繞於每一支部3708上。單體磁芯3702提 供一用於磁通量之路徑，以耦合繞線371〇。繞線371〇係 為單圈或多圈繞線，其具有形成端子3712之末端（請見第 三十九圖）。第三十九圖中僅標示某些端子3712,以利於 清楚說明本發明。繞線371〇選擇性包含連接件於其端子 3712上，例如焊錫片或通孔針腳（未圖示）。於某些實施例 中’繞線3710為金屬薄片繞線（即具有矩形橫切面之繞 線）’以促進低繞線阻抗。 每一繞線3710係纏繞於其各自的支部37〇8之外表面 3714上。然而’於替代實施例中，至少一繞線371〇係至 少部知内嵌於其各自的支部3708中。如以上所討論，將繞 34 201218223 線3川内後於支部3708中可促進形成多圈繞線。此外， 將矣線3710内嵌於支部37〇8中可增加與繞線 3710有關之 漏電感值，將討論於下。 第四十圖係顯示耦合電感4〇〇〇之頂視平面圖，其類 似於耦δ電感37〇〇，但包含内嵌於支部仙〇8中之繞線 4010支部4008及末端磁性元件4〇〇4及4〇〇6共同形成由 粉末型磁性材料例如於黏合劑内之鐵粉所形成之單體磁芯 4002。繞線4〇1〇在第四十圖之頂視平面圖中係無法視得， 乃因其内嵌於支部4008中。然而，第四十一圖係顯示第四 十圖沿著線條Α-Α所得之耦合電感4〇〇〇之橫切面圖，真 有顯示繞線4010。支部4008於繞線4010内之橫切面區域 4116具有非零值（non_zer〇 vaiues)，且於繞線4〇丨〇以外之 橫切面區域4118具有非零值。支部4〇〇8之橫切面區域 4116係造成繞線4010之磁耦合。然而，支部4008之橫切 面區域4118不會造成繞線4010之磁耦合，反而橫切面區 域4118會造成與繞線4010有關之漏電感值。是故，假設 所有其他情況均相當，在耦合電感4000内與繞線4010有 關之漏電感值將會相較於在耦合電感3700内者為大。 繞線4010之激磁電感值及/或漏電感值可藉由改變橫 切面區域4116及/或4118之尺寸及/或結構而在設計耦合 電感4000之期間予以變化。例如，增加橫切面區域4116 之尺寸會增加激磁電感，而增加橫切面區域4118之尺寸會 增加漏電感。於替代實施例中，繞線4010係内嵌鄰近於支 部4008之外表面，藉此未被繞線4010所環繞之支部4〇〇8 35 201218223 中之磁芯材料之橫切面區域4118可予以忽略。 於替代貫施例中，橫切面區域4116及/或4118在支部 4008之貫例中會改變’藉此耦合電感4〇〇〇具有非對稱之 漏電感值。例如，於某些實施例中，支部4〇〇8( 1)之橫切面 區域4118(1)係大於其餘支部4〇〇8之橫切面區域4118，藉 此與繞線4010(1)有關之漏電感係大於與其餘繞線4〇1〇有 關之漏電感。 額外之特徵可附加於耦合電感3700,以增加繞線3710 之漏電感。例如，第四十二圖係顯示耦合電感42〇〇之透視 圖，其類似於麵合電感37〇〇 ’但額外包含外部支部4220 及4222。耦合電感4200包含由粉末型磁性材料例如於黏 合劑内之鐵粉所形成之單體磁芯42〇2。單體磁芯42〇2包 含末端磁性元件4204及4206、N個支部4208，其連接末 端磁性元件4204及4206，以及外部支部4220及4222，其 中N為大於1之整數。支部42〇8及外部支部422〇及4222 係设置成一排，而支部4208係設置於外部支部4220及 4222之間。耦合電感4200更包含n個繞線4210，而N個 繞線4210中之每一者均至少部份纏繞於每一支部42〇8。 於替代實施例中，繞線4210係至少部份内嵌於支部42〇8 中，且/或繞線4210為多圈（multi-turns)繞線。第四十二圖 之虛線係用以從末端磁性元件42〇4及42〇6單獨描繪出支 部4208及外部支部4220及4222以說明本發明，由於單體 磁芯4202係為單一單位之磁芯，故上述虛線並不代表單體 磁芯42〇2中有不連續之情況。 36 201218223 外部支部4220及4222係連接末端磁性元件42〇4及 4206，但相反於支部4208，外部支部422〇及4222 —般不 包含繞線。反而，外部支部4220及4222在末端磁性^件 4204及4206之間提供一用於磁通量之路徑，藉此提供用 於漏磁通量（leakage magnetic flux)之路徑，上述漏磁通量 係造成與N個繞線4210有關之漏電感。外部支部422〇及 4222 —般不包含間隔，乃因漏電感可藉由改變形成單體磁 芯4202之粉末型磁性材料的組成而在設計耦合電感42〇〇 之期間予以控制。外部支部4220及4222之每一者不需要 具有同樣之結構。例如’於某些實施例中，外部支部422〇 具有相較於外部支部4222為大之橫切面區域，或者外部支 部4220及4222之其中一者可予以省略，藉此耦合電感 4200具有非對稱漏電感特性。 第四十二圖係顯示麵合電感4300之透視圖，其類似 於耦合電感3700，但額外包含一頂部磁性元件4324。第四 十四圖係顯示耦合電感4300之側面4326之平面圖，而第 四十五圖係顯示第四十三圖沿著線條A-A所得之橫切面 圖。第四十六圖係顯示第四十四圖沿著線條A-A所得之耦 合電感4300之橫切面圖。

耦合電感4300包含由粉末型磁性材料例如於黏合劑 内之鐵粉所形成之單體磁芯4302。單體磁芯4302包含末 端磁性元件4304及4306、N個繞線4308，其設置成一排 且連接末端磁性元件4304及4306，以及頂部磁性元件 4324，其中N為大於1之整數。耦合電感4300更包含N 37 201218223 個繞線4310，而N個繞線43 1 〇中之每一者均至少部份纏 繞於每一支部4308。於替代實施例中，繞線4310係至少 部份内嵌於支部4308中’且/或繞線4310為多圈 (multi-turns)繞線。第四十三圖至第四十五圖之虛線係用以 從末端磁性元件4304及4306單獨描繪出頂部磁性元件 4324，以幫助觀看者分辨頂部磁性元件4324。由於單體磁 芯4302係為單一單位之磁芯’故上述虛線並不代表單體磁 芯4302中有不連續之情況。 頂部磁性元件4324係鄰近於至少二個支部4308且在 其上延伸，並連接末端磁性元件4304及4306。因此，頂 部磁性元件4324係在末端磁性元件4304及4306之間提供 一用於磁通量之路徑，藉此柄供用於漏磁通量（leakage magnetic flux)之路徑，上述漏磁通量係造成與N個繞線 43 10有關之漏電感。頂部磁性元件4324 —般不包含間隔， 乃因漏電感可藉由改變形成單體磁芯4302之粉末型磁性 材料的組成而在設計耦合電感4300之期間予以控制。於替 代實施例中’單一頂部磁性元件4324係以二個或以上之分 離頂部磁性元件替代，以在末端磁性元件4304及4306之 間提供用於磁通量之路徑。了負部磁性元件4324之結構可予 以變化，例如僅沿著耦合電感4300之部份長度4328延伸。 例如，第四十七圖係顯示耦合電感47〇〇之透視圖，其類似 於耦合電感4300 ’但包含具有僅鄰近於二個支部4308且 於其上延伸之頂部磁性元件4724之粉末型磁性材料磁芯 4702。 38 201218223 再者’可擴充辆合電感可利用不具有視覺上可辨別之 磁芯子部份之粉末型磁性材料磁芯形成，但仍具有類似於 第二十七圖至第四十七圖之耦合電感之磁通量路徑。例 如，第四十八圖係顯示耦合電感48〇〇之透視圖，其包含由 粉末型磁性材料例如於黏合劑内之鐵粉所形成之矩形單體 磁芯4802。第四十九圖係顯示第四十八圖沿著線條a_a 所得之耦合電感4800之透視圖。耦合電感4800更包含N 個繞線4804,其每一者至少部份内嵌於矩形單體磁芯48〇2 中，其中N為大於1之整數且在第四十八圖之實施例中係 等於4。第四十八圖僅顯示矩形單體磁芯4802之輪廓，藉 此可視得繞線4804。每一繞線4804具有形成各自的端子 4806之二個末端，圖中僅標示某些端子4806,以利於清楚 說明本發明。繞線4804選擇性包含連接件於其端子48〇6 上，例如焊錫片或通孔針腳（未圖示）。繞線4804 —般至少 部份係彼此完全分離於矩形單體磁芯4802中，且於眾多實 施例中係彼此完全分離。 相反於耦合電感4200(第四十二圖），由於矩形單體磁 芯4802係為矩形單體磁芯’故矩形單體磁芯4802不具有 視覺上可辨別之磁性子元件，例如末端磁性元件、支部或 外部支部。然而’輕合電感4800具有類似於雜合電感4200 之磁通量路徑。矩形單體磁芯4802可具有至少三個功能部 件一一中央部件4808及二個外部部件4810及4812，其於 第四十八圖係以虛線描繪。然而，應得以領會者為，第四 十八圖及第四十九圖中之虛線僅單獨為了幫助觀看者分辨 39 201218223 矩形單體磁芯4802之功能部件，並不代表矩形單體磁芯 4802中有不連續之情況，乃因矩形單體磁芯4802係為單 一單位之磁芯。矩形單體磁芯4802之中央部件4808將外 部部件4810及4812分離且係磁耦合於繞線4804，因此類 似於耦合電感4200之末端磁性元件4204及4206及支部 4208。相反地，外部部件4810及4812提供用於漏磁通量 之路徑，上述漏磁通量係為未連結其他繞線4804之特定繞 線4804所產生之磁通量。因此，外部部件4810及4812 係分別類似於耦合電感4200之外部支部4220及4222。漏 磁通量係造成與N個繞線4804有關之漏電感，且如以上 所討論漏電感在直流轉直流轉換器應用中必須足夠大，以 限制漣波電流量。此外，繞線4804之間之中央部件4808 之子部件4920亦提供用於漏磁通量之路徑，乃因子部件 4920未磁耦合於繞線4804。於替代實施例中，外部部件 4810及4812具有不同之結構，例如不同之尺寸，藉此耦 合電感4800具有非對稱漏電感特性。 第五十圖係顯示耦合電感5000,其包含由粉末型磁性 材料例如於黏合劑内之鐵粉所形成之矩形單體磁芯 5002。第五十一圖係顯示第五十圖沿著線條A-A所得之耦 合電感5000之橫切面圖。耦合電感5000更包含N個繞線 5004,其每一者至少部份内嵌於矩形單體磁芯5002中，其 中N為大於1之整數且在第五十圖之實施例中係等於4。 第五十圖僅顯示矩形單體磁芯5002之輪廓，藉此可視得繞 線5004。每一繞線5004具有形成各自的端子5006之二個 201218223 末端’ ®巾僅標示某些端子5_，以利於清楚說明本發 明。繞線5_選擇性包含連接件於其端子蓮上，例如 焊錫片或通孔針聊(未圖示）。繞線5 〇 〇 4 一般至少部份係彼 此完全分離於矩形單體磁芯5〇〇2中，且於眾多實施例中係 彼此完全分離。 由於矩形單體磁芯5002係為矩形單體磁芯，故矩形 單體磁芯5002不具有視覺上可辨別之磁性子元件。然而， 耦合電感5000具有類似於耦合電感43〇〇(第四十三圖）之 磁通量路徑。矩形單體磁芯5002可具有至少二個功能部件 —底部部件5008以及頂部部件5〇1〇。底部部件5〇〇8磁耦 合於繞線5004，且因此類似於耦合電感43〇〇之末端磁性 元件4304及4306及支部4308。另一方面，頂部部件5〇1〇 提供用於漏磁通量之路徑，上述漏磁通量係造成與N個繞 線5004有關之漏電感。因此，頂部部件5〇1〇係類似於耦 合電感4300之頂部磁性元件4324。底部部件5〇〇8中之繞 線5004間之子部件5122亦提供用於漏磁通量之路經，乃 因此樣子部件並未磁耦合於繞線5004。 因形成磁芯之粉末型磁性材料一般具有分散間隔 (distributed gaps)，故可預期者為耦合電感48〇〇及5〇〇〇之 磁芯一般將不包含離散之間隔。然而，矩形單體磁芯48〇2 及5002之其中一者或以上者可選擇性形成離散之間隔（例 如空氣間隔），以增加電感能量儲存能力。再者，形成矩形 單體磁芯4802及5002之粉末型磁性材料係選擇性非均質 (heterogeneous)，藉此不同部份之磁芯會具有不同之磁性 41 201218223 特性。例如，於某些實施例中，矩形單體磁芯4802之外部 部件4810及4812與中央部件4808相比具有不同之導磁 性，以在漏電感及激磁電感之間達到所期望之平衡。 繞線4804及5004之結構可予以變化。例如，雖第四 十八圖及第五十圖顯示繞線4804及5004係離開磁芯底部 4814 及 5014 以用於通孔黏著（through-hole mounting)，但 繞線可設置成支撐其他連結技術，例如表面黏著焊接。例 如，第五十二圖係顯示耦合電感5200，其類似於耦合電感 5000,但包含具有沿著底部磁芯表面5214延伸之端子5206 的繞線5204，以支撐表面黏著焊接。圖中僅標示某些端子 5206，以清楚說明本發明。於替代實施例中，繞線4804 及5004係為多圈繞線’例如第五十三圖所示，第五十三圖 係顯示具有二圈繞線5304之耦合電感5300。耦合電感5300 在其他方面係類似於耦合電感5000。 耦合電感4800及5000之繞線例如係為具有圓形橫切 面、方形橫切面或矩形橫切面之繞線。例如’第五十四圖 係顯示耦合電感5400，其類似於耦合電感5000 ’但包含金 屬薄片繞線5404 ’上述金屬薄片繞線5404形成彈錫片 5416，以用於表面黏著焊接至印刷電路板。圖中僅標示某 些焊錫片5416’以清楚說明本發明。 第四十八圖至第五十四圖之耦合電感之磁芯替代性 地可具有矩形以外之形狀。例如，磁芯邊緣可為圓狀且/ 或外部表面玎為非平面。 第四十八圖至第五十四圖之搞合電感相較於傳統之 42 201218223 可擴充耦合電感而言係製造較為簡易且/或較為經濟。例 如，如以上關於第三十五圖所討論，第四十八圖至第五十 四圖之某些實施例之耦合電感可以相對較簡易之製程加以 製造，上述相對較簡易之製程包含將繞線放置於壓模内， 將粉末型磁性材料設置於上述壓模内，以及將粉末型磁性 材料之黏合劑固化。反之，傳統之可擴充耦合電感一般係 以較複雜之製程加以製造，上述較複雜之製程包含製造一 複雜形狀之磁芯以及接著將繞線安置於上述複雜形狀之磁 芯上。傳統之可擴充耦合電感一般需要複雜形狀之磁芯， 以在多個繞線間提供必需之磁耦合，而第四十八圖至第五 十四圖之耦合電感可利用單一單位之磁芯在繞線間達到必 需之磁耦合。 特徵之結合 以上所敘述之特徵以及以下將請求之特徵在不脫離 本發明之範圍下可以若干不同之方式加以結合。下述實例 係說明某些可能之結合方式。 (al)電源供應器可包含耦合電感、第一切換電路以及 第二切換電路。耦合電感可包含：由粉末型磁性材料所形 成之单體磁芯；第一端子、第二端子、第三端子以及第四 端子；第一繞線，其至少部份内嵌於上述單體磁芯並電性 耦合於第一端子以及第二端子之間；以及第二繞線，其至 少部份内嵌於上述單體磁芯並電性耦合於第三端子及第四 端子之間，第二繞線至少部份係與單體磁芯内之第一繞線 完全分離。第一切換電路可電性耦合至第一端子並在至少 43 201218223 二個不同之電壓位準之間以至少2G千赫師Hz)之頻率切 換第-端子。第二切換電路可電合至第三端子並在至 少二個不同之電壓位準之間以至少2〇千赫_2)之頻率 切換第三端子。 ⑽於⑷)所指之電源供應器中’帛—繞線可與第二繞 線電性絕緣於單體磁芯中。 (a3)於(al)或(a2)所指之電源供應器中，粉末型磁性材 料可包含於聚合黏合劑内之磁性材料。 ㈣於⑽所指之電源供應器中，磁性材料可包含鐵 粉。 (a5)於(al)至（a4)所指之電源供應器之任一者中，第一 端子及第三端子可設置鄰近於單體磁芯之第一侧，而第二 端子及第四端子可設置鄰近於單體磁芯之第二側，第二側 係相對於第一側。 (a6)於(al)至（a5)所指之電源供應器之任一者中，第一 繞線及第二繞線可設置成使得從第-端子流經第一繞線至 第二端子之增加電流引發-增加電流從第三端子流經第二 繞線至第四端子。 (a7)於(al)至（a5)所指之電源供應器之任一者中，第一 繞線及第二繞線可設置成使得從第一端子流經第一繞線至 第二端子之增加電流引發一增加電流從第四端子流經第二 繞線至第三端子。 (a8)於(al)至（a7)所指之電源供應器之任一者中，第一 繞線及第二繞線可為u形釘型繞線。 201218223 (a9)於（al)至（a4)或（a8)所指之電源供應器之任一者 中，第一端子及第二端子可設置鄰近於單體磁芯之第一 側，第三端子及第四端子可設置鄰近於單體磁芯之第二 側，第二側係相對於第一側，第一繞線及第二繞線可設置 成使得從第一端子流經第一繞線至第二端子之增加電流引 發一增加電流從第三端子流經第二繞線至第四端子。 (alO)於（al)至（a4)或（a8)所指之電源供應器之任一者 中，第一端子及第三端子可設置鄰近於單體磁芯之第一 側，第二端子可設置鄰近於單體磁芯之第二側，而第四端 子可設置鄰近於單體磁芯之第三側，第三側係相對於第二 側，第一側係設置於第二側及第三側之間，第一繞線及第 二繞線可設置成使得從第一端子流經第一繞線至第二端子 之增加電流引發一增加電流從第三端子流經第二繞線至第 四端子。 (all)於(al)至（a4)所指之電源供應器之任一者中，第二 端子及第四端子可為共同端子之一部份，第一端子及第三 端子可設置鄰近於單體磁芯之第一側，而共同端子可設置 鄰近於單體磁芯之第二側，第二側係相對於第一側，第一 繞線及第二繞線可設置成使得從第一端子流經第一繞線至 共同端子之增加電流引發一增加電流從第三端子流經第二 繞線至共同端子。 (al2)於(al)至（a4)所指之電源供應器之任一者中，單體 磁芯可包含第一側、第二側、第三側及第四側，第一側相 對於第二側，第三側相對於第四侧；第一端子、第二端子、 45 201218223 第三端子及第四端子可分別設置鄰近於單體磁芯之第一 側、第二側、第三側及第四側；以及第一繞線及第二繞線 可設置於磁芯中，使得從第一端子流經第一繞線至第二端 子之增加電流引發一增加電流從第三端子流經第二繞線至 第四端子。 (al3)於(al)至（a4)所指之電源供應器之任一者中，單體 磁芯可包含第一側、第二側、第三侧及第四側，第一側相 對於第二側，第三側相對於第四側；第一端子、第二端子、 第三端子及第四端子可分別設置鄰近於磁芯之第三側、第 一側、第四側及第二側；以及第一繞線及第二繞線可設置 於磁芯中，使得從第一端子流經第一繞線至第二端子之掸 加電流在第二繞線内引發一增加電流從第三端子流至第四 端子。 (al4)於(al)至（al3)所指之電源供應器之任一者中第 一繞線及第二繞線之每一者可環繞共同軸線形成至少一迴 圈。 (al5)於（al)至（a4)或（a8)所指之電源供應器之任—者 中，單體磁芯可包含第一末端磁性元件及第二末端磁性元 件’以及第一支部及第二支部，其連接第一末端磁性元件 及第二末端磁性元件；其中第一繞線可至少部份内嵌於第 支部中，以及其中第二繞線可至少部份内嵌於第二支部 中。 °

(al6)於(al5)所指之電源供應器之任一者中，單體磁奸 可更包含第一外部支部及第二外部支部，其每一者係連S 46 201218223 至第一末端磁性元件及第二末端磁性元件，並在第一末端 磁!生元件及第二末端磁性元件之間提供用於磁通量之路 I，其中第一支部及第二支部係於第一外部支部及第二外 部支部之間設置成一排。 (al7)於(al6)所指之電源供應器之任一者中單體磁芯 可更包含第三支部及第三繞線，第三支部連接第—末端磁 性兀件及第二末端魏元件，並在第—外部支部及第二外 部支部之間與第-支部及第二支部設置成—排，第三繞線 至少部份内嵌於第三支部中；上述電源供應器可更包含第 二切換電路’用以在至少二個不同之電壓位準之間以至少 2〇千赫茲（kHz)之頻率切換第三繞線之末端。 U18)於〇15)所指之電源供應器之任—者巾，單體磁芯 可更包含頂部磁性元件’其鄰近於第—支部及第二支部並 於其上延伸’以在第—末端磁性元件及第三末端磁性元件 之間提供用於磁通量之路徑。 (al9)於(al5)或(al8)所指之電源供應器之任 體磁芯可更包含第三支部及第三繞線，第三支部連接第 末端磁性元件及第二末翻性元件，並與第—支部及第 支部設置成-排’第三繞線至少部份内嵌於第三支部中 上述電源供應器可更包含第三切換電路，用以在至少二 不同之電麗位準之間以至少2〇讀兹（ ⑽ 三繞線之末端。 侠 201218223 子之一部份。 (^21)於(a 1)至（a4)、（a8)或（a 14)所指之電源供應器之任 一者中，搞合電感可更包含第五端子及第六端子，以及第 三繞線，其至少部份内嵌於單體磁芯中且至少部份係盘單 體磁芯内之第―、繞線及第二繞線完全分離’第三繞線係電 f生搞口於第五端子及第六端子之間，·上述電源供應器可更 包含第三切換電路，其電性搞合至第五端子且用以在至少 二個不同之電壓位準之間以至少2〇千赫兹㈣之頻率切 換第五端子。 ()於(al)至（ai4)或（a2())至所指之電源供應器 之=者中，單體磁芯之第一部件可磁麵合第一繞線及第 :.、堯線’而單體磁芯U卩件可提供㈣漏磁通量之路 徑’第一部件係不同於第二部件。 ⑽)於(a22)所指之電源供應器之任一者中，第一部件 可具有不同於第二部件之磁性特性。 ⑽)於(a23)所指之⑽供剌之任—者_，單體磁怎 第二部件可提供用於漏磁通量之路徑，第一部件係分離 第一部件及第三部件。 體磁合電感可包含：由粉末型磁性材料所形成之單 體磁心’第-端子、第二端子、第三端子及第四端子；第 其至少部份内嵌於上述單體磁芯，上述第一繞線 電性麵θ於第—端子以及第二端子之間；以及第二嗓線， =少部份内嵌於上述單體磁芯，上述第二繞線電性耗合 於第三端子及第四端子之間，第二繞線至少部份係盘單體 48 201218223 磁芯内之第一繞線完全分離。 (b2)於(bl)所指之耦合電感中，第一繞線可與第二繞線 電性絕緣於單體磁芯中。 (b3)於(bl)或（b2)所指之耦合電感中，粉末型磁性材料 可包含於聚合黏合劑内之磁性材料。 (b4)於(b3)所指之耦合電感中，磁性材料可包含鐵粉。 (b5)於(bl)至（b4)所指之耦合電感之任一者中，第一端 子及第三端子可設置鄰近於單體磁芯之第一側，而第二端 子及第四端子可設置鄰近於單體磁芯之第二側，第二側係 相對於第一側。 (b6)於(bl)至（b5)所指之耦合電感之任一者中，第一繞 線及第二繞線可設置成使得從第一端子流經第一繞線至第 二端子之增加電流引發一增加電流從第三端子流經第二繞 線至第四端子。 (b7)於(bl)至（b5)所指之耦合電感之任一者中，第一繞 線及第二繞線可設置成使得從第一端子流經第一繞線至第 二端子之增加電流引發一增加電流從第四端子流經第二繞 線至第三端子。 (b8)於(bl)至（b7)所指之耦合電感之任一者中，第一繞 線及第二繞線可為U形釘型繞線。 (b9)於(bl)至（b4)或（b8)所指之耦合電感之任一者中， 第一端子及第二端子可設置鄰近於單體磁芯之第一側，第 三端子及第四端子可設置鄰近於單體磁芯之第二側，第二 側係相對於第一側，第一繞線及第二繞線可設置成使得從 49 201218223 第一端子流經第一繞線至第二端子之增加電流引發一增加 電流從第三端子流經第二繞線至第四端子。 (blO)於（bl)至（b4)或（b8)所指之耦合電感之任一者 中，第一端子及第三端子可設置鄰近於單體磁芯之第一 側，第二端子可設置鄰近於單體磁芯之第二側，而第四端 子可設置鄰近於單體磁芯之第三側，第三側係相對於第二 側，第一側係設置於第二側及第三側之間，第一繞線及第 二繞線可設置成使得從第一端子流經第一繞線至第二端子 之增加電流引發一增加電流從第三端子流經第二繞線至第 四端子。 (bll)於(bl)至（b4)所指之耦合電感之任一者中，第二 端子及第四端子可為共同端子之一部份，第一端子及第三 端子可設置鄰近於單體磁芯之第一側，而共同端子可設置 鄰近於單體磁芯之第二側，第二側係相對於第一側，第一 繞線及第二繞線可設置成使得從第一端子流經第一繞線至 共同端子之增加電流引發一增加電流從第三端子流經第二 繞線至共同端子。 (bl2)於(bl)至（b4)所指之耦合電感之任一者中，單體 磁芯可包含第一側、第二側、第三側及第四側，第一側相 對於第二側，第三側相對於第四側；第一端子、第二端子、 第三端子及第四端子可分別設置鄰近於單體磁芯之第一 側、第二側、第三側及第四側；以及第一繞線及第二繞線 可設置於磁芯中，使得從第一端子流經第一繞線至第二端 子之增加電流在第二繞線内引發一增加電流從第三端子流 50 201218223 至第四端子。 (M3)於(bl)至（b4)所指之耦合電感之任一者中，單體 磁芯可包含第一側、第二側、第三側及第四側，第一側相 對於第二側，第三側相對於第四側；第一端子、第二端子、 第二:¾¾子及第四:¾¾子可分別設置鄰近於磁芯之第三側、第 一側、第四側及第二侧；以及第一繞線及第二繞線可設置 於磁芯中，使得從第一端子流經第一繞線至第二端子之增 加電流在第二繞線内引發一增加電流從第三端子流至第四 端子。 (bl4)於(bl)至（bl3)所指之耦合電感之任一者中，第一 繞線及第二繞線之每一者可環繞共同軸線形成至少一迴 圈。 (bl5)於（bl)至（b4)或（b8)所指之耦合電感之任一者 中，單體磁芯可包含第一末端磁性元件及第二末端磁性元 件，以及第一支部及第二支部，其連接第一末端磁性元件 及第二末端磁性元件；第一繞線可至少部份内嵌於第一支 部中；以及第二繞線可至少部份内嵌於第二支部中。 (bl6)於(bl5)所指之耦合電感之任一者中，單體磁芯可 更包含第一外部支部及第二外部支部，其每一者係連接至 第一末端磁性元件及第二末端磁性元件，並在第—末端磁 性元件及第二末端磁性元件之間提供用於磁通量之路徑， 第一支部及第二支部係於第一外部支部及第二外部支部之 間設置成一排。 (bl7)於(bl6)所指之耦合電感之任一者中，單體磁芯可 51 201218223 更包含第三支部及第三繞線，第三支部連接第一末端磁性 元件及第二末端磁性元件’並在第一外部支部及第二外部 支部之間與第一支部及第二支部設置成一排，第三繞線可 至少部份内嵌於第三支部中。 (bl8)於(bl5)所指之耦合電感之任一者中，單體磁芯可 更包含頂部磁性元件’其鄰近於第—支部及第二支部益於 其上延伸，以在第一末端磁性元件及第二末端磁性元件之 間提供用於磁通量之路徑。 (bl9)於(bl8)所指之耦合電感之任一者中，單體磁芯可 更包含第三支部及第三繞線，第三支部連接第一末端磁性 元件及第二末端磁性元件，並與第一支部及第二支部設置 成一排，第三繞線可至少部份内嵌於第三支部中。 (b20)於(bl9)所指之柄合電感之任一者中，頂部磁性元 件可鄰近於第一支部、第二支部及第三支部之每一者並於 其上延伸。 (b21)於(bl)至（b20)所指之耦合電感之任一者中，第一 繞線及第二繞線之每一者可形成複數個迴圈。 (b22)於(bl)至(b5)、（b8)、（bl4)或(bl5)至(bl9)所# t 耦合電感之任一者中，第二端子及第四端子可為共同端子 之一部份。 (b23)於(bl)至(M)、（b8)或(bU)所指之轉合電感之任 一者中’耦合電感可更包含第五端子及第六端子，二及第 三繞線，其至少部份内嵌於單體磁芯中且至少部份係與單 體磁芯内之第一繞線及第二繞線完全分離，第' 弟二繞線係電 52 201218223 性耦合於第五端子及第六端子之間。 (b24)於（bl)至（bl4)或（b21)至（b23)所指之耦合電感之 任一者中，單體磁芯之第一部件可磁耦合第一繞線及第二 繞線，而單體磁芯之第二部件可提供用於漏磁通量之路 徑，第一部件係不同於第二部件。 (b25)於(b24)所指之耦合電感之任一者中，第一部件可 具有不同於第二部件之磁性特性。 (b26)於(b24)或（b25)所指之耦合電感之任一者中，單 體磁芯之第三部件可提供用於漏磁通量之路徑，第一部件 係分離第二部件及第三部件。 (cl)耦合電感可包含：由粉末型磁性材料所形成之單 體磁芯，上述單體磁芯包含第一末端磁性元件及第二末端 磁性元件，以及N個支部，其連接第一末端磁性元件及第 二末端磁性元件，N為大於1之整數；以及N個繞線，其 每一者分別纏繞於N個支部中之其中一者。 (c2)於(cl)所指之耦合電感中，粉末型磁性材料可包含 於聚合黏合劑内之磁性材料。 (c3)於(c2)所指之耦合電感中，磁性材料可包含鐵粉。 (c4)於（cl)至（c3)所指之耦合電感之任一者中，單體磁 芯可更包含第一外部支部及第二外部支部，其每一者連接 至第一末端磁性元件及第二末端磁性元件，並在第一末端 磁性元件及第二末端磁性元件之間提供用於磁通量之路 徑，N個支部係在第一外部支部及第二外部支部之間設置 成一排。 53 201218223 (c5)於（cl)至（c4)所指之耦合電感之任一者中，單體磁 芯可更包含頂部磁性元件，其鄰近於N個支部中之至少二 者並於其上延伸，以在第一末端磁性元件及第二末端磁性 元件之間提供用於磁通量之路徑。 (c6)於（c5)所指之耦合電感之任一者中，頂部磁性元件 可鄰近於N個支部中之每一者並於其上延伸。 (dl)用以形成耦合電感之方法可包含：放置複數個繞 線，使得複數個繞線中之每一繞線至少部份係與複數個繞 線中之每一其他繞線完全分離；至少部份環繞複數個繞線 形成粉末型磁性材料；以及將粉末型磁性材料之黏合劑固 化。 (d2)於(dl)所指之方法中，放置步驟可包含將複數個繞 線放置於壓模中，形成步驟可包含將粉末型磁性材料設置 於壓模中。 (d3)於（dl)或（d2)所指之方法之其中一者中，於至少部 份環繞複數個繞線形成粉末型磁性材料之步驟之前，可更 包含將複數個繞線對準，使得複數個繞線中之每一繞線環 繞共同轴線形成至少一個迴圈。 (d4)於(dl)至（d3)所指之方法之任一者中，粉末型磁性 材料可包含於聚合黏合劑内之鐵粉。 在不脫離本發明之範圍下可對上述方法及系統進行 若干變更。例如，雖上述搞合電感之實例大體上係顯示矩 形磁芯，但磁芯形狀係為可變化的。又另一實例，每一耦 合電感的繞線數量及/或每一繞線之迴圈數量可予以改 54 201218223 變。因此應得以注意者為，上述敘述所包含及後附圖 顯不之内容應用以說明本發明，而非用以限制本發明 述申請專利範圍應涵蓋此處所述之廣義特徵及特定特徵以 及本方法及系統之範圍中文義上可被認為落入其中二 敘述。 八汀百 【圖式簡單說明】 第一圖係根據一實施例顯示二相耦合電感之透視 圖’而第二圖係根據-實施例顯示二相輕合電叙頂視橫 切面圖。 ' 第三圖係顯示與耦合電感之磁芯分離的第一圖及第 二圖之耦合電感之繞線之透視圖。 第四圖係顯示直流轉直流轉換器之概要示意圖。 第五圖係顯示一印刷電路板配置，其可盥 轉換器應用中之第-圖及第二圖之某些實施例之柄合電感 L 一同利用。 第六圖係根據一實施例顯示另一二相耦合電感之透 視圖而第七圖係根據一實施例顯示另一二相麵合電感之 頂視橫切面圖。 第八圖係顯示與耦合電感之磁芯分離的第六圖及第 七圖之耦合電感之繞線之透視圖。 第九圖係顯示一印刷電路板配置，其可與直流轉直流 轉換器應用中之第六圖及第七圖之某些實施例之耦合電感 一同利用。 第十圖係根據一實施例顯示另一二相耦合電感之透 55 201218223 視圖，而第十一圖係根據一實施例顯示另一二相耦合電感 之頂視橫切面圖。 第十二圖係顯示與耦合電感之磁芯分離的第十圖及 第十一圖之耦合電感之繞線之透視圖。 第十三圖係根據一實施例顯示另一二相耦合電感之 透視圖，而第十四圖係根據一實施例顯示另—二相輕人電 感之頂視橫切面圖。 第十五圖係顯示與耦合電感之磁芯分離的第十三圖 及第十四圖之耦合電感之繞線之透視圖。 第十六圖係顯示一印刷電路板配置，其可與直流轉直 流轉換器應用中之第十三圖及第十四圖之某些實施^之搞 合電感一同利用。 第十七圖係根據一實施例顯示另一二相耦合電威之 透視圖’而第十八圖係根據一實施例顯示另—二相耗人電 感之頂視橫切面圖。 第十九圖係顯示與耦合電感之磁芯分離的第十七圖 及第十八圖之耦合電感之繞線之透視圖。 第二十圖係顯示一印刷電路板配置，其可與直流轉直 流轉換器應用中之第十七圖及第十八圖之某些實施例之搞 合電感一同利用。 第二Η 圖係根據一實施例顯示另一二相耗合電感 之透視圖’而第二十二圖係根據一實施例顯示另—二相搞 合電感之頂視橫切面圖。 第二十三圖係根據一實施例顯示另一二相輕合電感 56 201218223 之透視圖，而第二十四圖係根據一實施例顯示另一 _ 人；a … 一相禪 合電感之頂視橫切面圖。 第二十五圖係根據一實施例顯示另一二相耦合電感 之透視圖，而第二十六圖係根據一實施例顯示另一二相耦 3電感之頂視橫切面圖。 第二十七圖係根據一實施例顯示另一二相耦合電感 之透視圖，而第二十八圖係根據一實施例顯示另一二相耦 δ電感之頂視橫切面圖。 第二十九圖係根據一實施例顯示另一二相耦八電感 之透視圖，而第三十圖係根據一實施例顯示另一二相耦^ 電感之頂視橫切面圖。 。 、第三十一圖係顯示第二十九圖及第三十圖之耦合電 感之繞線之透視圖。 第三十二圖係根據一實施例顯示另一二相耦合電感 之透視圖，而第三十三圖係根據一實施例顯示另一二相耦 合電感之頂視橫切面圖。 第三十四圖係顯示第三十二圖及第三十三圖之耦合 電感之繞線之透視圖。 第二十五圖係根據一實施例顯示用以形成多相耦合 電感之方法之流程圖。 ^ 第二十六圖係根據一實施例顯示一電源供應器。 口第一十七圖至第二十九圖係根據一實施例分別顯示 可擴充粉末型磁芯耦合電感之透視圖、頂視平面圖以及橫 切面圖。 57 201218223 第四十圖及第四十一圖係根據一實施例分別顯示與 第三十七圖至第三十九圖之耦合電感類似但磁芯中内嵌有 繞線之可擴充粉末型磁芯耦合電感之頂視平面圖及橫切面 圖。 第四十二圖係根據一實施例顯示與第三十七圖至第 三十九圖之耦合電感類似但更包含分路支部之可擴充粉末 型磁芯搞合電感之透視圖。 第四十二圖至第四十六圖係根據一實施例分別顯示 ’、第一十七圖至第二十九圖之麵合電感類似但更包含頂部 磁性7L件之可擴充粉末型磁芯耦合電感之透視圖、側視平 面圖、橫切面圖及頂視平面圖。 第四十七圖係顯示第四十三圖至第四十六圖之耦合 電感之替代實施例之透視圖。 第四十八圖係根據一實施例顯示包含由粉末型磁性 材料所形成之矩形單體磁芯之可擴練合電感之透視圖。 第四十九圖係顯示第四十八圖之耦合電感之橫切面 圖。 第五十圖係根據一實施例顯示包含由粉末型磁性材 料所形成之矩形單體磁怎之另—可擴充搞合電感之透視 圖。 第五十-圖係顯示第五十圖之搞合電感之橫切面圖。 第五十二圖係根據一實施例顯示與第五十圖類似但 八有不同之繞線結構之搞合電感之透視圖。 第五十三圖係根據一實施例顯示與第五十二圖類似 58 201218223 但包含多圈繞線之耦合電感之透視圖。 第五十四圖係根據一實施例顯示與第五十圖類似但 包含金屬薄片繞線之耦合電感之透視圖。 【主要元件符號說明】 100耦合電感 102磁忠 104、106 繞線 108、110、112、114 電性端子 116第一側 118第二側 120共同軸線 122分離距離 400二相直流轉直流轉換器 402辆合電感 404、406 繞線 408磁芯 410、410(1)、410(2)第一側 412共同節點 414、414(1)、414(2)第二端 416、416(1)、416(2)切換節點 418、418(1)、418(2)切換電路 500印刷電路板配置 502、504、506、508 焊墊 510、512切換節點 59 201218223 514、516 導線 518、520切換電路 522共同節點 524導線 600耦合電感 602磁芯 604、606 繞線 608、610、612、614 電性端子 616第一側 618第二側 900印刷電路板配置 902、904、906、908 焊墊 910、912切換節點 914、916切換電路 918、920 導線 922共同節點 924導線 926、928共同側 1000耦合電感 1002磁芯 1004、1006 繞線 1008、1010、1012、1014 電性端子 1016第一側 1018第二側 60 201218223 1020垂直軸線 1022共同軸線 1300耦合電感 1302磁芯 1304第一側 1306第二侧 1308第三側 1310第四側 1312、1314 繞線 1316、1318、1320、1322 電性端子 1324垂直軸線 1600印刷電路板配置 1602、1604、1606、1608 焊墊 1610、1616、1622 導線 1612、1618切換電路 1614第一切換節點 1620第二切換節點 1624共同節點 1700耦合電感 1702磁芯 1704第一側 1706第二側 1708第三側 1710第四側 61 201218223 1712、1714 繞線 1716、1718、1720、1722 電性端子 2000印刷電路板配置 2002第一焊墊 2004第二焊墊 2006第三焊墊 2008第四焊墊 2010切換電路 2012第一切換節點 2014、2020、2024 導線 2016第二切換電路 2018第二切換節點 2022共同輸出節點 2100耦合電感 2102磁芯 2104、2106 U形釘型繞線 2108、2110、2112、2114 電性端子 2116第一側 2118第二侧 2120間隔 2300耦合電感 2302磁芯 2304、2306 繞線 2308、2310、2312、2314 電性端子 62 201218223 2316第一側 2318第二側 2320部份區域 2500耦合電感 2502磁芯 2504、2506 繞線 2508、2510、2512、2514 電性端子 2516第一側 2518第二側 2520中央部份 2522、2524 芯部 2700耦合電感 2702磁芯 2704、2706 繞線 2708、2710、2712、2714 電性端子 2716第一側 2718第二側 2720第三側 2722中央部份 2900耦合電感 2902、2904 繞線 3200耦合電感 3202磁芯 3204共同線塊 63 201218223 3206、3208、3210 電性端子 3212、3214 繞線 3216第一側 3218第二側 3220中央部份 3500用以形成粉末型磁芯耦合電感之方法 3502、3504、3506 步驟 3600電源供應器 3602印刷電路板 3604、3604(1)、3604(2)相位 3606、3606(1)、3606(2)切換電路 3608、3608(1)、3608(2)繞線 3610二相耦合電感 3612、3612(1)、3612(2)第一端 3614、3614(1)、3614(2)第二端 3616共同第一節點 3618、3620、3620(1)、3620(2)印刷電路板導線 3622控制器 3624回饋連結 3626濾波器 3628磁芯 3700耦合電感 3702單體磁芯 3704、3706末端磁性元件 64 201218223 3708、3708(1)-3708(4)支部 3710、3710(1)〜3710(4)繞線 3712端子 3714外表面 4000耦合電感 4002單體磁芯 4004、4006末端磁性元件 4008、4008(1)〜4008(4)支部 4010、4010(1)〜4010(4)繞線 4116、4116(1)〜4116(4)橫切面區域 4118、4118(1)〜4118(4)橫切面區域 4200耦合電感 4202單體磁芯 4204、4206末端磁性元件 4208、4208(1)〜4208(4)支部 4210、4210(1)〜4210(4)繞線 4220、4222外部支部 4300耦合電感 4302單體磁芯 4304、4306末端磁性元件 4308、4308(1)〜4308(4)繞線 4310、4310(1)〜4310(4)繞線 4324頂部磁性元件 4326側面 65 201218223 4328長度 4700耦合電感 4702粉末型磁性材料磁芯 4724頂部磁性元件 4800耦合電感 4802矩形單體磁芯 4804、4804(1)〜4804(4)繞線 4806端子 4808中央部件 4810、4812外部部件 4814磁芯底部 4920子部件 5000耦合電感 5002矩形單體磁芯 5004、5004(1)〜5004(4)繞線 5006端子 5008底部部件 5010頂部部件 5014磁芯底部 5122子部件 5200耦合電感 5204、5204(1)〜5204(4)繞線 5206端子 5214底部磁芯表面 66 201218223 5300耦合電感 5304、5304(1)〜5304(4)繞線 5400耦合電感 5404、5404(1)〜5404(4)金屬薄片繞線 5416焊錫片 67

Claims (1)

1. 201218223 七、申請專利範圍： 1. 一種電源供應器，包含： 一耦合電感，包含： 一單體磁芯，由粉末型磁性材料所形成， 第一端子、第二端子、第三端子以及第四端子， 一第一繞線，其至少部份内嵌於該單體磁芯並電性 搞合於该第一端子以及該第二端子之間，以及 一第二繞線，其至少部份内嵌於該單體磁芯並電性 耦合於該第三端子及該第四端子之間，該第二繞線 至少部份係與該單體磁芯内之該第一繞線完全分 離； -第-切換電路，電_合至該第—端子並在至少二個 不同之電壓位準之間以至少2G千㈣之頻率切換該第 一端子；以及 一第二切換電路’電性耦合至該第三端子並在至少二個 不同之電壓位準之間以至少20千_之頻率切換該第 三端子。 2. 如請求項！所述之電源供應器，其中該第一繞線係與該 第二繞線電性絕緣於該單體磁芯中。 3. 如請求項2所述之電源供應器，其中該粉末型磁性材料 包含於聚合黏合劑内之磁性材料。 68 201218223 ，員3所述之電源供應器，其中該磁性材料包含鐵 5.如請求項1或4所述之電源供應器，其中： 垓第端子及該第三端子係設置鄰近於該單體磁芯之 第一側；以及 "玄第一端子及該第四端子係設置鄰近於該單體磁芯之 第一側，該第二側係相對於該第一側。 6· 士。月求項5所述之電源供應器，其中該第—繞線及該第 =、、堯線係设置成使得從該第一端子流經該第一繞線至 λ第一 子之增加電流引發一增加電流從該第三端子 流經該第二繞線至該第四端子。 7. 如，求項5所述之電源供應器’其中該第—繞線及該第 二堯線係δ又置成使得從該第一端子流經該第一繞線至 /第一端子之增加電流引發一增加電流從該第四端子 流經該第二繞線至該第三端子。 8. 如請求項5所述之電源供應器，其中該第—繞線及該第 二繞線係為U形釘型繞線。 9. 如請求項1或4所述之電源供應器，其中： 4第碥子及該第二端子係設置鄰近於該單體磁芯之 69 201218223 第一側； 該第三端子及該第四端子係設置鄰近於該單體磁芯之 第二側，該第二側係相對於該第一側；以及 該第-繞線及該第二繞線係設置成使得從該第一端子 流經該第一繞線至該第二端子之增加電流引發一增加 電流從該第三端子流經該第二繞線至該第四端子。 10,如請求項1或4所述之電源供應器，其中： 該第-端子及該第三端子係設置鄰近於該單體磁芯之 第一側； 該第二端子係設置鄰近於該單體磁芯之第二側； 該第四端子係設置鄰近於該單體磁芯之第三侧，該第三 側係相對於該第二側’該第—側係設置於該第二側及該 第三側之間；以及 邊第-繞線及該第二繞線係設置成使得從該第一端子 d玄第一繞線至該第二端子之增加電流引發一增加 電流從该第二端子流經該第二繞線至該第四端子。 如請求項1或4所述之電源供應器，其中： 該第二端子及該第四端子係為一共同端子之一部份·， 該第-端子及該第三端子係設置鄰近於該單體磁芯之 第一側，而該共同端子係設置鄰近於該單體磁芯之第二 側，該第二侧係相對於該第一側；以及 〜 該第一繞線及該第二繞線係設置成使得從該第一端子 201218223 電流引發一增加 、線至該共同端子。 流經該第-繞線至該共㈣子之^加 電流從該第三端子流經該第二 曰口 12.如請求項1或4所述之電源供應器，其中· 該單體磁芯包含第一側、第二側、第三側及第四側，該 第Γ侧相對於該第二側，該第三侧相對於該第四側； 遠第一端子、該第二端子、該第三端子及該第四端子係 分別設置鄰近於該單體磁芯之該第—側、該第二側、該 第三側及該第四側；以及 j第繞線及該第二繞線係設置於該單體磁芯中使得 從該第—端子流經該第—繞線至該第二端子之增加電 流引發-增加電流從該第三端子流經該第二繞線至該 第四端子。 13.如請求項1或4所述之電源供應器，其中： 該單體磁芯包含第一側、第二側、第三側及第四侧，該 第一側相對於該第二側，該第三側相對於該第四側； «亥第一 子、该第二端子、該第三端子及該第四端子係 分別設置鄰近於該單體磁芯之該第三側、該第一側、該 第四側及該第二側；以及 該第一繞線及該第二繞線係設置於該單體磁芯中，使得 從該第一端子流經該第一繞線至該第二端子之增加電 流在該第二繞線内引發一增加電流從該第三端子流至 該第四端子。 71 201218223 14.如請求項1或4所述之電源供應器，其中該第一繞線及 該第二繞線之每一者係環繞一共同軸線形成至少一迴 圈。 如凊求項丨或4所述之電源供應器，其中： 該單體磁芯包含： 第一末端磁性元件及第二末端磁性元件，以及 第一支部及第二支部，其連接該第一末端磁性元件 及該第二末端磁性元件； 該第一繞線係至少部份内嵌於該第一支部中；以及 该第二繞線係至少部份内嵌於該第二支部中。 W如請求項15所述之電源供應器，其中該單體磁芯更包 3第外部支部及第二外部支部，其每一者係連接至該 第一末端磁性元件及該第二末端磁性元件，並在該第一 末端磁性元件及該第二末端磁性元件之間提供用於磁 通量之路徑，該第-支部及該第二支部係於該第一外部 支部及該第二外部支部之間設置成一排。 如請求項16所述之電源供應器，其中： 該單體磁芯更包含-第三支部及—第三繞線，該第三支 部連接該[末端魏元件及該第二末端磁性元件，並 在該第-外部支部及該第二外部支部之間與該第 部及該第二支部設置成—排，該第三繞線至少部份内斯 72 201218223 於該第三支部中；以及 該電源供應器更包含一第三 不同之電壓位準之間以至4 M至少二個 三繞線之末端。 千赫錄之頻率切換該第 18.如請求項15所述電 人一 0應盗，其㈣單體磁芯更包 3頂相性元件，其鄰近於該第 並於其上延伸，以在嗲筮., 丨及》亥弟一支部 、呷Μ在4弟一末端磁性元件及 磁性7C件之間提供用於磁通量之路徑。 19.如請求項18所述之電源供應器，其中： =_3更包H支部及一第三繞線，該第三支 :連接該第—末端磁性元件及二末端雜元件，並 支部㈣第二支部設置成—排，該第三繞線至 夕部份内嵌於該第三支部中；以及 該電源供應11更包含-第三切換電路，用以在至少二個 不同之電壓位準之間以至少20千赫兹之頻率切換該第 二繞線之末端。 2 0.如請求項i或4所述之電源供應器，其中該第二端子及 该第四端子係為一共同端子之一部份。 21·如請求項丄或4所述之電源供應器，其中： 該耦合電感更包含： 73 201218223 一第五端子及一第六端子，以及 —m其至少部份内嵌於該單體磁芯中且至 t部份係與該單體磁以之該第—繞線及該第二繞 線完全分離’該第三繞線係電_合於該第五端子 及该第六端子之間；以及 該電源供應器更包含一筮— 第左…田 換電路，其電性耦合至該 ，丨、 以在至少二個不同之電壓位準之間以至 乂 20千赫茲之頻率切換該第五端子。 22 丄或4所述之電源供應器，其中該單體磁芯之 °牛係磁耦合該第—繞線及該第二繞 體磁芯之一笫-邮杜在坦且"亥早 之第一科係提供用於漏磁通量之 一部件係不同於該第二部件。 ^第 23. ==項22所述之電源供應器，其中該第 有不同於該第二部件之磁性特性。 件係- 24. ^請，項22所述之電源供應器，其中該單體磁 第二部件係提供用於漏磁通量之匕 離該第二部件及該第三部件。 °亥第―部件係分 25. —種耦合電感，包含： 一單體磁芯，由粉末型磁性材料所形成； 第一端子、第二端子、第三端子及第四端子； 74 201218223 ^繞線’其至少部份内嵌於該單體 =合於該第—端子以及該第二端子之間二： 、八線，其至少部份内嵌於該單體磁芯，該第二嘵 線電性耦合於該第三 凡 &子及4第四&子之間，該第二繞 、·八Μ係與該單體磁芯内之該第—繞線完全分離。 25所述之輕合電感’其中該第—繞線係與該 '線電性絕緣於該單體磁芯中。 包二所述之耦合電感’其中該粉末型磁性材料 3 ;聚δ黏合劑内之磁性材料。 鐵 請求項27所述之輕合電感，其中該磁性材料包含 粉0 29.,請求項25或28所述之輕合電感，其中： ^第—端子及該第三端子係設置鄰近於該單體磁芯之 第一側；以及 =第二端子及該第四端子係設置鄰近於該單體磁芯之 第-側，該第二側係相對於該第一側。 3〇·如：求項29所述之輕合電感，其中該第一繞線及該第 兮^線t、^置成使得從該第一端子流經該第一繞線至 /端子之增加電流引發一增加電流從該第三端子 75 201218223 仙、呈°亥第二繞線至該第四端子。 31’如1求項29所述之耦合電感，其中該第一繞線及該第 ^線係設置成使得從該第一端子流經該第一繞線至 七爹第一山 、 以〜端子之増加電流引發一增加電流從該第四端子 流經該第二繞線至該第三端子。 32.如明求項29所述之耦合電感，其中該第一繞線及該第 二繞線係為ϋ形釘型繞線。 3.士吻求項25或28所述之耦合電感，其中： 。玄第端子及該第二端子係設置鄰近於該單體磁芯之 第一側； ^第—端子及該第四端子係設置鄰近於該單體磁芯之 第二侧，該第二側係相對於該第一側；以及 該第:繞線及該第二繞線係設置成使得從該第一端子 川L、’！。亥第-繞線至該第二端子之增加電流引發一增加 電机從该第三端子流經該第二繞線至該第四端子。 34·如請求項25或28所述之耦合電感，其中： 該第-端子及該第三端子係設置鄰近於該單體磁怒之 第一側； 该第二端子係設置鄰近於該單體磁芯之第二側； 該第四端子係設置鄰近於該單體磁芯之第三側，該第三 76 201218223 侧係相對於該第二側，該第一侧係設置於該第二側及該 第三側之間；以及 =第一繞線及該第二繞線係設置成使得從該第一端子 流經該第一繞線至該第二端子之增加電流引發一增加 電流從該第三端子流經該第二繞線至該第四端子。 35·如凊求項25或28所述之耦合電感，其中： "亥第一端子及該第四端子係為一共同端子之一部份； »玄第一端子及該第三端子係設置鄰近於該單體磁芯之 第一側，而該共同端子係設置鄰近於該單體磁芯之第二 側’該第二側係相對於該第一側；以及 該第一繞線及該第二繞線係設置成使得從該第一端子 流經該第一繞線至該共同端子之增加電流引發一增加 電流從該第三端子流經該第二繞線至該共同端子。 36·如請求項25或28所述之耦合電感，其中： 該單體磁芯包含第一側、第二側、第三側及第四側，該 第一側相對於該第二側，該第三侧相對於該第四側； 該第一端子、該第二端子、該第三端子及該第四端子係 分別設置鄰近於該單體磁芯之該第一側、該第二側、該 第三側及該第四側；以及 該第一繞線及該第二繞線係設置於該單體磁芯中，使得 從該第一端子流經該第一繞線至該第二端子之增加電 流引發一增加電流從該第三端子流經該第二繞線至該 77 201218223 第四端子。 37.如請求項25或28所述之耦合電感，1中. :單體磁芯包含第-側、第二側、第；側及第四側，該 第一側相對於該第二側，該第三側相對於該第四側； 忒第-端子、該第二端子、該第三端子及 分別設置鄰近於該單體磁芯之該第三側、該第 第四側及該第二側；以及 j第-繞線及該第二繞線係設置於該單體磁芯中，使得 :该第-端子流經該第—繞線至該第二端子之增加電 μ在该第二繞線内引發—增加電流從該第三端子流至 該第四端子。 38.如請求項25或28所述之耦合電感，其中該第一繞線及 該第二繞線之每-者係環繞一共同軸線形成至少一迴 圈。 39.如請求項25或28所述之耦合電感，其中： 該單體磁芯包含： 第一末端磁性元件及第二末端磁性元件，以及 第-支部及第二支部，其連接該第一末端磁性元件 及該第二末端磁性元件； 該第-繞線係至少部份内嵌於該第—支部中；以及 該第二繞線係至少部份内嵌於該第二支部中。 78 201218223 40.如請求項39所述之麵合電感，其令該單體磁芯更包含 第-外部支料第二外部支部，其每—者係連接至該第 -末端磁性元件及該第二末端磁性元件，並在該第一末 端磁性元件及該第二末端磁性元件之間提供用於磁通 量之路徑，該第-支部及該第二支部係於該第—外部支 部及該第二外部支部之間設置成—排。 求項40所述之麵合電感，其中該單體磁芯更包含 ㈣=部及"'第三繞線，該m卩連接該第一末端 及，Ϊ /Π 一末端磁性元件，並在該第-外部支部 =第二夕Μ支部之間與該第—支部及該第二支部設 置成一排’該第三繞線至少部份内嵌於該第三支部中。 合電感’其中該單體磁芯更包含 於=70件’其鄰近於該第-支部及該第二支部並 :、I伸’ W在㈣—末端磁性元件及該第 性兀件之間提供用於磁通量之路徑。 43·如請求項42所述之 -第三支部及-第1: t 該單體磁芯更包含 磁性元件及μ ”以料接該第一末端 第二支:=二 元件，並與該第-支部及該 三支部中。 亥第二繞線至少部份内嵌於該第 79 201218223 月求貝43所述之耦合電感，其中該頂部磁性元件係 :近於該第一支部、該第二支部及該第三支部之每一者 並於其上延伸。 45.^求項25或28所述之執合電感，其中該第一繞線及 ^ —繞線之每一者形成複數個迴圈。 ▲月求項25或28所述之耦合電感，其中該第二端子及 戎第四端子係為一共同端子之一部份。 47·如π求項25或28所述之耗合電感，更包含： 一第五端子及一第六端子；以及 :第三繞線，其至少部份内嵌於該單體磁芯中且至少部 2係與該單體磁芯内之該第—繞線及該第二繞線完全 :離’ $第三繞線係電性轉合於該第五端子及該第六端 48.如4求項25或28所述之輕合電感，其中該單體磁芯之 第:部件係磁轉合該第一繞線及該第二繞線，且該單 體磁、之第二部件係提供用於漏磁通量之路徑，該 一部件係不同於該第二部件。 其中該第一部件係具矣 如請求項48所述之耦合電感 不同於料二部件之磁性特性 201218223 5〇·如凊求項48所述之耦合電感，其中該單體磁芯之一第 =件係提供用於漏磁通量之路徑，該第1件係分離 μ第一部件及該第三部件。 51.—種耦合電感，包含·· 一單體磁芯，由粉末型磁性材料所形成，且包含·· 第—末端磁性元件及第二末端磁性元件，以及 Ν個支部，其連接該第一末端磁性元件及該第二末 端磁性元件，Ν為大於丨之整數；以及 — Ν個繞線’其每—者分賴繞於該Ν個支部中之其中 52. 如請求項51所述之輪合電感，其中該粉末型磁性材料 包含於聚合黏合劑内之磁性材料。 53. 如請求項52所述之輕合電感，其中該磁性材料包含鐵 54.如請求項51或53所述之轉合電感，其中該單體磁怒更 包含第-外部支部及第二外部支部，其每—者連接至該 第-末端磁性元件及該第二末端磁性元件，並在該第一 末端磁性元件及該第二末端磁性元件之間提供用於磁 通量之路徑’該固支部係在該第一外部支部及該第 二外部支部之間設置成一排。 201218223 55. 如請求項51或53所述之耦合電感，其中該單體磁芯更 包含一頂部磁性元件，其鄰近於該N個支部中之至少 二者並於其上延伸，以在該第一末端磁性元件及該第二 末端磁性元件之間提供用於磁通量之路徑。 56. 如請求項55所述之耦合電感，其中該頂部磁性元件係 鄰近於該N個支部中之每一者並於其上延伸。 57. —種用以形成耦合電感之方法，包含： 放置複數個繞線，使得該複數個繞線中之每一繞線至少 部份係與該複數個繞線中之每一其他繞線完全分離； 至少部份環繞該複數個繞線形成一粉末型磁性材料；以 及 將該粉末型磁性材料之黏合劑固化。 58. 如請求項57所述之用以形成耦合電感之方法，其中放 置複數個繞線之步驟包含將該複數個繞線放置於壓模 中，其中至少部份環繞該複數個繞線形成一粉末型磁性 材料之步驟包含將該粉末型磁性材料設置於該壓模中。 59. 如請求項57或58所述之用以形成耦合電感之方法，於 至少部份環繞該複數個繞線形成一粉末型磁性材料之 步驟之前，更包含將該複數個繞線對準，使得該複數個 繞線中之每一繞線環繞一共同軸線形成至少一個迴圈。 82 201218223 60.如請求項57或58所述之用以形成耦合電感之方法，其 中該粉末型磁性材料包含於聚合黏合劑内之鐵粉。 83