TW202333173A - 夾層結構的電源模組 - Google Patents

Abstract

本發明的夾層結構的電源模組，包括疊放的電感組、PCB板以及功率裝置晶片。其中電感組包括磁芯和線圈。線圈的兩端彎折在PCB板的平面上延展並與PCB板焊接。同時，磁芯表面覆蓋金屬片，用於通過PCB板連接至功率裝置晶片的大功率引腳。相比於現有技術中，本發明電源模組能夠減少PCB板上的面積，從而改善負載電流/功率密度。並且，本發明電源模組通過電感的引腳(線圈)來傳輸輸出電流，能夠減少輸出電流回路在PCB板上的走線，避免PCB板走線的高阻抗，從而提高電路效率。

Description

夾層結構的電源模組

本揭露的實施例是關於電子元件，更具體地說，本發明是關於電源模組結構。

通常，電源轉換器用於將輸入功率轉換成具有合適電壓和電流的輸出功率提供給負載。多相電源轉換器包括多個並聯且錯相工作的功率級，因此其具有輸出電壓漣波小，瞬態反應快以及對輸入電容的額定漣波電流要求低的優點。由於上述優點，多相電源轉換器被廣泛應用於輸出大電流，低電壓的應用中，例如伺服器，微處理器等。

現代GPU(圖形處理器)、CPU(中央處理器)的快速發展，對多相電源轉換器的電流能力提出了越來越高的要求。與此同時，這些處理器的體積則越做越小，也就是說，多相電源轉換器的體積相應地需要減小。越來越大的電流，越來越小的體積，又使得多相電源轉換器的散熱遇到了更高的挑戰。也就是說，需要有一種高電流密度、高效率並且具有出色的散熱能力的電源轉換器。

本發明的目的是提供一種具有夾層結構的電源模組，用以將電源電路系統中的電感、功率開關及其驅動器均堆疊整合在一個較小的模組中。

根據本發明一實施例的用於電源模組的電感組，包括：磁芯，頂視具有對稱結構，並且具有兩條通道由上至下貫穿磁芯，並分佈在磁芯頂視面的中軸線兩側，以及兩個線圈，分別穿過磁芯的兩通道，其中，每個線圈具有第一端和第二端，並且至少第一端和第二端之一彎折後在垂直於線圈長度的平面上延展。

根據本發明一實施例的電源模組，包括前述電感組，還包括：PCB頂板，位於電感組之上；以及兩個功率裝置晶片，位於PCB頂板之上，其中所述兩個功率裝置晶片均具有至少一個引腳通過PCB頂板電連接至相應的線圈。

在一個實施例中，電源模組還包括PCB底板，位於電感組之下；以及連接器，連接PCB頂板和PCB底板，其中，連接器具有多個金屬柱，分別焊接至PCB頂板和PCB底板的相應焊盤。

本發明的具有夾層結構的電源模組具有如下優點：(1)與現有技術中平鋪結構的電源模組相比，能夠減少PCB板上的面積，從而提高負載電流/功率密度；(2)通過電感的腳(線圈)來傳輸輸出電流，能夠減少輸出電流回路在PCB板上的走線，避免PCB板走線的高阻抗，從而提高電路效率；以及(3)本發明電源模組的功率裝置晶片在上，電感組在下的結構可以極大地受益於GPU、CPU和ASIC系統中通常採用的頂部冷卻系統。

在接下來的說明中，一些具體的細節，例如實施例中的具體電路結構和這些電路元件的具體參數，都用於對本發明的實施例提供更好的理解。本技術領域的技術人員可以理解，即使在缺少一些細節或者其他方法、元件、材料等結合的情況下，本發明的實施例也可以被實現。此外，本文所稱「耦接」的含義為直接連接，或通過其他電路元件，間接連接。

下面描述的實施例將以具體的實施器件和應用背景為例對本發明各實施例的器件和工作方式進行闡述，以使本領域技術人員能夠更好地理解本發明。然而本領域的技術人員應當理解，這些說明只是示例性的，並不用於限定本發明的範圍。

圖1繪示了現有的多相電源轉換器10的電路結構示意圖。如圖1所示，多相電源轉換器10包括控制器101、N個功率裝置103和N個電感L1，其中N是整數，並且N＞1。如圖1所示，每個功率級102，也稱作每一相102，包括一個功率裝置103和一個電感L1。每個功率裝置103包括功率開關M1、M2以及用於驅動功率開關M1、M2的驅動器DR1。控制器101提供N相控制信號105-1~105-N分別控制N個功率裝置103，以控制N相102錯相工作，也就是說，N個電感L1依次從輸入端汲取能量，並依次提供能量給負載104。應當理解，在圖1中，多相電源轉換器10的各相輸出連接在一起提供能量給負載只是其中一種應用。在其他應用中，多相電源轉換器10也可以以多個單相電源轉換器的方式工作，也就是說每一相均可以單獨連接一個獨立負載，並提供不同的輸出電壓以滿足不同負載的需求。

圖1所示的具有BUCK拓撲的功率級102僅作示例。本領域普通技術人員應當明白，具有其他拓撲結構的功率級也適用於本發明實施例的多相電源轉換器。

在下述本發明實施例中，電感L1可以用耦合電感來實現，也可以用N個單電感來實現。

當N=2時，多相電源轉換器10被用作雙相電源轉換器，或兩個獨立的電源轉換器。

圖2繪示了根據本發明一實施例的整合了雙相電源轉換器的具有夾層結構的電源模組20的結構示意圖。在圖1中，當N=2時，功率級102可採用電源模組20來實現。夾層結構的電源模組20包括：印刷電路板(Printed Circuit Board，PCB)底板201，位於電源模組20的底部；電感組206，位於PCB底板201上，包括兩個電感，其中，每個電感具有第一端和第二端；PCB頂板202，位於電感組206上；連接器204，具有多個金屬柱205，每個金屬柱205分別焊接至PCB頂板202和PCB底板201上相應的焊盤；以及兩個功率裝置晶片203，位於PCB頂板202的頂部之上，其中，每個功率裝置晶片203具有一個或多個引腳，通過PCB頂板202連接至電感組206中的電感的第二端；其中，每個電感具有線圈207，線圈207的兩端彎折至與線圈207的長度方向相垂直的平面上，並在PCB頂板202和PCB底板201上延展。

在圖2中，電源模組20進一步包括位於PCB頂板202上的分離設置的其他元件208。元件208例如包括電源轉換器10中的各種電阻、電容等，例如電源轉換器10輸入端用於提供脈衝電流的輸入電容、用於給功率開關驅動器和內部邏輯電路供電的濾波電容和電阻等。

在一個實施例中，金屬柱205包括銅柱，用於將PCB底板201焊接至PCB頂板202。本領域普通技術人員應當明白，任何可用於電連接兩個PCB板的金屬柱均可以用於本發明。

電源模組20通常置於處理器的主板上，用於給主板上的器件提供電源。PCB底板201被焊接在主板上，電源模組20的部分引腳通過PCB底板201焊接至主板。在部分實施例中，PCB底板201也可以省略。電源模組20可通過連接器204和電感組206直接焊接至主板。

在本發明中，功率裝置晶片疊在電感組之上，如圖2所示，從而節省了電源轉換器10在PCB板上的面積。每一個功率裝置晶片203整合了如圖1所示的功率裝置103，即包括如圖1所示的功率開關M1、M2以及用於驅動功率開關M1、M2的驅動器DR1，以及圖1中未繪示的與輔助線圈相連接的電路等。功率裝置晶片203的引腳焊接至PCB頂板202的焊盤，之後PCB頂板202的焊盤通過電感組206和連接器204，再電連接至PCB底板201的焊盤上。這樣，通過PCB底板201，即可與功率裝置晶片203電連接。電源模組20還包括金屬片209，用於傳導如參考地之類的大電流信號。金屬片209包裹著電感組206的磁芯的部分面積，並同時焊接至PCB頂板202和PCB底板201。金屬片209的位置取決於功率裝置晶片203的接地引腳的位置。在圖2實施例中，金屬片209主要包裹在電感組206的側面，其兩端彎折，在電感組206的上下表面形成靠近PCB板上相應焊盤的焊接區，從而在水平面，即PCB板的平面上，用大面積的金屬片209替代PCB走線走大電流，降低電路損耗，提高電路效率。

圖3繪示了根據本發明一實施例的電感組30的三維分解圖。電感組30可用作圖2電源模組中的電感組206。如圖3所示，電感組30包括：磁芯，包括第一磁芯部分301和第二磁芯部分302，其中第一磁芯部分301和第二磁芯部分302組合在一起，在兩者的接合面形成兩通道303-1和303-2；以及線圈304-1和304-2，分別穿過通道303-1和303-2。

在圖3實施例中，當電感組30應用於圖2所示的電源模組20時，通道303-1和303-2平行於PCB底板201和PCB頂板202，即通道303-1和303-2具有沿著如圖2所示的軸線“A”的徑向。

在圖3實施例中，線圈304-1具有第一端304-3彎折90度在磁芯的表面延展，並覆蓋部分表面，該延展部分同時也相當於在PCB頂板202表面延展，並焊接至PCB頂板202，具有第二端304-5彎折90度在磁芯的表面延展，並覆蓋部分表面，該延展部分同時也相當於在PCB底板201表面延展，並焊接至PCB底板201。也就是說，線圈304-1的第一端304-3和第二端304-5沿著垂直於磁芯通道303-1和303-2的平面延展，其延展面的側邊同時也在PCB頂板202和PCB底板201的表面延展。同樣地，線圈304-2具有第一端304-4彎折90度在磁芯的表面延展，並覆蓋部分表面，該延展部分同時也相當於在PCB頂板202的表面延展，並焊接至PCB頂板202，具有第二端304-6彎折90度在磁芯的表面延展，並覆蓋部分表面，該延展部分同時也相當於在PCB底板201的表面延展，並焊接至PCB底板201。也就是說，線圈304-2的第一端304-4和第二端304-6沿著垂直於磁芯通道303-1和303-2的平面延展，其延展面的側邊同時也在PCB頂板202和PCB底板201的表面延展。

在圖3實施例中，磁芯的第一磁芯部分301和第二磁芯部分302的形狀並不對稱一致，其中，第一磁芯部分301具有平面形狀，第二磁芯部分302具有兩條溝道，通道303-1和303-2分別由第二磁芯部分302的兩條溝道和第一磁芯部分301的一個面301-1構成，如圖3所示。

在圖3實施例中，金屬片305-1和305-2具有L型。金屬片305-1和305-2的兩端分別焊接至PCB頂板202和PCB底板201。金屬片305-1和305-2焊接至PCB頂板202的一端彎折90度，在磁芯表面延展，也即相當於在PCB頂板202的表面延展，並通過PCB頂板202的焊盤與功率裝置晶片203的接地引腳電連接，以此來減少PCB頂板202的走線及其走線阻抗。

圖4繪示了根據本發明一實施例的電感組40的三維分解圖。電感組40可用作圖2電源模組中的電感組206。如圖4所示，電感組40包括：磁芯，包括第一磁芯部分401和第二磁芯部分402，其中第一磁芯部分401和第二磁芯部分402組合在一起，在兩者的接合面形成兩通道403-1和403-2；以及線圈404-1和404-2，分別穿過通道403-1和403-2。

在圖4實施例中，當電感組40應用於圖2所示的電源模組20時，通道403-1和403-2垂直於PCB底板201和PCB頂板202，即通道403-1和403-2具有沿著如圖2所示的軸線“B”的徑向。

在圖4實施例中，線圈404-1具有第一端404-3彎折90度在磁芯的表面延展，並覆蓋部分表面，該延展部分同時也相當於在PCB頂板202表面延展，並焊接至PCB頂板202，具有第二端404-5彎折90度在磁芯的表面延展，並覆蓋部分表面，該延展部分同時也相當於在PCB底板201表面延展，並焊接至PCB底板201。也就是說，線圈404-1的第一端404-3和第二端404-5沿著垂直於磁芯通道403-1和403-2的平面延展，其延展面同時也在PCB頂板202和PCB底板201的表面延展。同樣地，線圈404-2具有第一端404-4彎折90度在磁芯的表面延展，並覆蓋部分表面，該延展部分同時也相當於在PCB頂板202的表面延展，並焊接至PCB頂板202，具有第二端404-6彎折90度在磁芯的表面延展，並覆蓋部分表面，該延展部分同時也相當於在PCB底板201的表面延展，並焊接至PCB底板201。也就是說，線圈404-2的第一端404-4和第二端404-6沿著垂直於磁芯通道403-1和403-2的平面延展，其延展面同時也在PCB頂板202和PCB底板201的表面延展。

在部分實施例中，線圈404-1的第二端404-5和線圈404-2的第二端404-6可以不彎折。線圈的第二端是否彎折，彎折的方向及延展面的形狀等，取決於PCB底板201上的相應的焊盤的位置，或無PCB底板202，則取決於電源模組20所處的主板上的相應焊盤的位置。

在圖4實施例中，磁芯的第一磁芯部分401和第二磁芯部分402的形狀並不對稱一致，其中，第一磁芯部分401具有平面形狀，第二磁芯部分402具有兩條溝道，通道403-1和403-2分別由第二磁芯部分402的兩條溝道和第一磁芯部分401的一個面401-1構成。

在圖4實施例中，金屬片405-1和405-2具有C型。金屬片405-1和405-2的兩端分別焊接至PCB頂板202和PCB底板201。金屬片405-1和405-2焊接至PCB底板201的一端彎折90度，並在磁芯表面延展，也即相當於在PCB底板201的表面延展，該延展面與PCB底板201的相應焊盤相焊接，以此來減少PCB底板201的走線及其走線阻抗。同樣的，金屬片405-1和405-2焊接至PCB頂板202的一端彎折90度，在磁芯表面延展，即相當於在PCB頂板202的表面延展，並通過PCB頂板202的焊盤與功率裝置晶片203的接地引腳電連接，以此來減少PCB頂板202的走線及其走線阻抗。

圖5繪示了根據本發明一實施例的電感組50的三維分解圖。電感組50可用作圖2電源模組中的電感組206。如圖5所示，電感組50包括：磁芯，包括第一磁芯部分501和第二磁芯部分502，其中第一磁芯部分501和第二磁芯部分502組合在一起，在兩者的接合面形成兩通道503-1和503-2；以及線圈504-1和504-2，分別穿過通道503-1和503-2。

在圖5實施例中，當電感組50應用於圖2所示的電源模組20時，通道503-1和503-2垂直於PCB底板201和PCB頂板202，即通道503-1和503-2具有沿著如圖2所示的軸線“B”的徑向。

在圖5實施例中，金屬片505具有C型。金屬片505的兩端分別焊接至PCB頂板202和PCB底板201。金屬片505焊接至PCB底板201的一端彎折90度，並在磁芯表面延展，即相當於在PCB底板201的表面延展，該延展面與PCB底板201的相應焊盤相焊接，以此來減少PCB底板201的走線及其走線阻抗。同樣的，金屬片505焊接至PCB頂板202的一端彎折90度，在磁芯表面延展，即相當於在PCB頂板202的表面延展，並通過PCB頂板202的焊盤與功率裝置晶片203的接地引腳電連接，以此來減少PCB頂板202的走線及其走線阻抗。在圖5實施例中，金屬片505包裹磁芯側面的部分盡可能延展，增大面積，以減少自身阻抗。

與圖4所示的電感組40相比，圖5中的電感組50具有單片金屬片505用於電連接功率裝置晶片203的接地引腳至PCB底板201。與圖4相比，圖5中少了一金屬片，因此金屬片505以及線圈504-1和504-2在磁芯的上下表面可延展的面積更大，從而使功率裝置晶片203的接地引腳的分佈具有更大的靈活性。

圖5中，磁芯的第一磁芯部分501和第二磁芯部分502與圖4中的磁芯結構相似，為敘述簡明之故，此處不再展開說明。

圖6繪示了根據本發明一實施例的磁芯60的結構示意圖。在圖6中，磁芯60包括形狀對稱一致的第一磁芯部分601和第二磁芯部分602，其中，每個磁芯部分具有兩條溝道。當磁芯60用於圖3-圖5實施例的電感組時，兩個磁芯部分的溝道相覆合，形成兩條通道，以使線圈從中穿過。

圖7繪示了根據本發明一實施例的磁芯70的結構示意圖。在圖7中，磁芯70包括第一磁芯部分701、第二磁芯部分702和第三磁芯部分703-1~703-3。第一磁芯部分701、第二磁芯部分702和第三磁芯部分703-1及703-2構建了第一通道704-1。第一磁芯部分701、第二磁芯部分702和第三磁芯部分703-2及703-3構建了第二通道704-2。從圖7中可看出，當有更多的第三磁芯部分時，可以構建更多的磁芯通道。第一磁芯部分701、第二磁芯部分702和第三磁芯部分703-1~703-3可以由不同的材料製作而成，從而提供更加靈活可調的電感-電流曲線。

在本發明的部分實施例中，磁芯的各磁芯部分可以由同種材料製作，但具有不同的形狀，也可以由不同的材料製作而成，如鐵氧體、鐵粉或其他合適的材料等，以期實現所需的電感-電流特性曲線，例如，在小電流時具有大電感值，在大電流時具有小電感值。小電流時具有大電感值可以使系統效率更高，而大電流時小電感值則可使系統的瞬態更好。

為簡明闡述本發明原理之故，圖3-圖5的實施例中僅繪示具有雙通道，可以穿過雙線圈的磁芯。本領域普通技術人員應當知道，根據應用的需要，磁芯可以具有任意數量的通道，穿過任意數量的線圈，單通道或多通道均符合本發明主旨。

在部分實施例中，在磁芯的不同磁芯部分之間可以存在氣隙以形成耦合電感。在部分實施例中，各磁芯部分之間沒有氣隙，從而形成多個單電感。

在本發明中，為了使電感組模組的表面平整，覆蓋磁芯表面的線圈及金屬片嵌入磁芯表面，如圖3~5所示。

圖8繪示了根據本發明一實施例的電感80的三維分解圖。電感80可用作圖2電源模組中的電感206。如圖8所示，電感80包括：磁芯，包括第一磁芯部分801、第二磁芯部分802和第三磁芯部分803，其中，在第一磁芯部分801與第二磁芯部分802的相對面之間，以及第一磁芯部分801和第三磁芯部分803的相對面之間，分別形成通道801-1和801-2；以及線圈804-1和804-2分別穿過通道801-1和801-2。

在圖8實施例中，當電感80應用於圖2所示的電源模組20時，通道801-1和801-2垂直於PCB底板201和PCB頂板202，即通道801-1和801-2具有沿著如圖2所示的軸線“B”的徑向。

在圖8實施例中，線圈804-1具有第一端804-3和第二端804-5。第一端804-3彎折90度，在磁芯的上表面延展並覆蓋部分磁芯上表面，第二端804-5與磁芯的下表面齊平。也就是說，第一端804-3在垂直於通道801-1和801-2的面上延展，並且該延展面被焊接到PCB頂板202。第二端804-5並無延展，直接焊接至PCB底板201。同樣的，線圈804-2具有第一端804-4和第二端804-6。第一端804-4彎折90度，向磁芯的上表面延伸並覆蓋部分磁芯上表面，第二端804-6與磁芯的下表面齊平。也就是說，第一端804-4在垂直於通道801-1和801-2的面上延展，並且該延展面被焊接到PCB頂板202。第二端804-6並無延展，直接焊接至PCB底板201。

在部分實施例中，線圈804-1的第二端804-5，以及線圈804-2的第二端804-6也可以同線圈804-1的第一端804-3及線圈804-2的第一端804-4一樣，彎折90度，在磁芯的下表面上延展。線圈的第二端是否彎折並延展，及其延展的方向和大小取決於電源模組的PCB底板上的相應焊盤的位置，若無PCB底板，則取決於電源模組所處的主板上的相應焊盤的位置。

在圖8實施例中，磁芯包括第一磁芯部分801、第二磁芯部分802和第三磁芯部分803。從上往下看，第一磁芯部分801呈“H”型，兩條溝道分別處於第一磁芯部分801的兩個相背的側面。第二磁芯部分802和第三磁芯部分803呈長條形，分別嵌入兩條溝道，但不完全貼合，留出部分溝道空間形成通道801-1和801-2。在其他實施例中，第一磁芯部分801也可以具有其他在相背的兩個側面分佈溝道的對稱結構。

為了使電感-電流特性曲線更加靈活可調，第一磁芯部分801、第二磁芯部分802和第三磁芯部分803可以採用不同的材料。例如，第一磁芯部分801可以是鐵氧體，第二磁芯部分802和第三磁芯部分803可以是鐵粉。應當理解，本領域技術人員可以根據應用所需的電感-電流特性曲線來選擇不同的磁芯材料。

在圖8實施例中，金屬片805-1、805-2和806從側面看呈“C”型。金屬片805-1、805-2和806用於焊接PCB頂板202和PCB底板201。如圖8所示，金屬片805-1、805-2和806的兩端均彎折90度並沿著PCB頂板202和PCB底板201延展。所述延展面焊接至PCB頂板202和PCB底板201的相應焊盤，從而可節省PCB板的內部走線，最小化PCB板內部走線帶來的高阻抗。在一個實施例中，所述金屬片805-1和805-2用於將功率裝置晶片203的接地引腳，通過PCB頂板202，電連接至PCB底板201或主板上。金屬片806用於將功率裝置晶片203的電源引腳(圖1所示的用於接收輸入電壓Vin的埠所對應的引腳)，通過PCB頂板202，電連接至PCB底板201或主板上。

圖9繪示了根據本發明一實施例的電感90的三維分解圖。電感90可用作圖2電源模組中的電感206。如圖9所示，電感90包括：磁芯901，頂視具有對稱結構，兩條通道901-1和901-2由上至下貫穿磁芯901，並且對稱地分佈在頂視面的中軸線“D”兩側；以及線圈902-1和902-2，分別穿過通道901-1和901-2。

在圖9實施例中，當電感90應用於圖2所示的電源模組20時，通道901-1和901-2垂直於PCB底板201和PCB頂板202，即通道901-1和901-2具有沿著如圖2所示的軸線“B”的徑向。

在圖9實施例中，線圈902-1具有第一端902-3和第二端902-5。第一端902-3彎折90度，向磁芯的上表面延展並覆蓋部分磁芯上表面，第二端902-5與磁芯的下表面齊平。也就是說，第一端902-3在垂直於通道901-1和901-2的面上延展，並且該延展面被焊接到PCB頂板202。第二端902-5並無延展，直接焊接至PCB底板201。同樣的，線圈902-2具有第一端902-4和第二端902-6。第一端902-4彎折90度，向磁芯的上表面延展並覆蓋部分磁芯上表面，第二端902-6與磁芯的下表面齊平。也就是說，第一端902-4在垂直於通道901-1和901-2的面上延展，並且該延展面被焊接到PCB頂板202。第二端902-6並無延展，直接焊接至PCB底板201。

在部分實施例中，線圈902-1的第二端902-5，以及線圈902-2的第二端902-6也可以同線圈902-1的第一端902-3及線圈902-2的第一端902-4一樣，彎折90度，在磁芯的下表面上延展。線圈的第二端是否彎折並延展，及其延展的方向和大小取決於電源模組的PCB底板上的相應焊盤的位置，若無PCB底板，則取決於電源模組所處的主板上的相應焊盤的位置。

在圖9實施例中，金屬片903-1、903-2和904從側面看呈“C”型。金屬片903-1、903-2和904用於焊接PCB頂板202和PCB底板201。如圖9所示，金屬片903-1、903-2和904的兩端均彎折90度並沿著PCB頂板202和PCB底板201延展。延展面焊接至PCB頂板202和PCB底板201的相應焊盤，從而可節省PCB板的內部走線，最小化PCB板內部走線帶來的高阻抗。在一個實施例中，金屬片903-1和903-2用於將功率裝置晶片203的接地引腳，通過PCB頂板202，電連接至PCB底板201或主板上。金屬片904用於將功率裝置晶片203的電源引腳(圖1所示的用於接收輸入電壓Vin的引腳)，通過PCB頂板202，電連接至PCB底板201或主板上。

圖10繪示了根據本發明一實施例的電感100的三維分解圖。電感100可用作圖2電源模組中的電感206。如圖10所示，電感100包括：磁芯1001，頂視具有對稱結構，兩條通道1001-1和1001-2由上至下貫穿磁芯1001，並且對稱地分佈在頂視面的中軸線“D”兩側，其中，沿著通道1001-1和1001-2的磁芯外臂1001-5和1001-6上，分別分佈著兩道氣隙1001-3和1001-4；以及線圈1002-1和1002-2分別穿過通道1001-1和1001-2。

圖10中的電感100與圖9中的電感90類似，此處不再展開細述。兩者的差別主要在於圖10中的磁芯1001具有氣隙，因此比圖9中的磁芯901的磁阻更大。

在本發明的各實施例中，磁芯或是磁芯的各個組成部分，最後組成一個立方體結構。本領域的技術人員應當知道，任何具有對稱的頂視面的磁芯都可以用於本發明，例如圓柱、六棱柱等等。

在部分實施例中，圖8-10中的電感中覆於外表面的金屬層可以具有其他形狀，例如L型，也就是說金屬層的第一端彎折延展並焊接至PCB頂板，如圖3所示的金屬層305-1和305-2，第二端則無彎折。在部分實施例中，L型的金屬層也可以是第二端彎折延展並焊接至PCB底板或主板，即如圖3所示的金屬層305-1和305-2上下倒置，第一端則無彎折。

在本發明中，為了使電感的外表面平整，線圈裸露於電感外表面的部分以及覆蓋於電感外表面的金屬層，嵌入至電感的外表面，如圖3~5及8~10所示。

綜上，本發明的許多更改和變型方式顯然也是可行的。因此，應當理解的是，在申請專利範圍所限定的範圍內，本發明可以不用按照上述特定的描述來實施。同樣應當理解的是，上述公開只涉及到本發明一些優選實施例，在不脫離本發明申請專利範圍所限定的精神和範圍的前提下，可以對本發明作出更改。當只有一個優選實施例被公開，本領域普通技術人員不難想到其變型並將其付諸於實施，而不脫離於本發明申請專利範圍所限定的精神與範圍。

10:多相電源轉換器 101:控制器 102:功率級 103:功率裝置 104:負載 M1,M2:功率開關 DR1:驅動器 L1,80,90,100:電感 20:電源模組 201:PCB底板 202:PCB頂板 203:功率裝置晶片 204:連接器 205:金屬柱 206:電感組 207,304-1,304-2,404-1,404-2,504-1,504-2,804-1,804-2,902-1,902-2,1002-1,1002-2:線圈 208:元件 209,305-1,305-2,405-1,405-2,505,805-1,805-2,806,902-1,903-2,904,1003-1,1003-2:金屬片 30,40,50:電感組 301,302,401,402,501,502,601,602,701,702,703-1,703-2,703-3,801,802,803:磁芯部分 303-1,303-2,403-1,403-2,503-1,503-2,704-1,704-2,801-1,801-2,901-1,901-2,1001-1,1001-2:通道 304-3,304-4,304-5,304-6,404-3,404-4,404-5,404-6,504-3,504-4,504-5,504-6,804-3,804-4,804-5,804-6,902-3,902-4,902-5,902-6,1002-3,1002-4,1002-5,1002-6:端點 301-1,401-1,501-1:面 60,70,901,1001:磁芯 1001-5,1001-6:磁芯外臂 1001-3,1001-4:氣隙 105-1~105-N:控制信號

為了更好的理解本發明，將根據以下附圖對本揭露進行詳細描述。其中相同的元件具有相同的附圖標記。以下附圖僅用於說明，因此可能僅繪示裝置的一部份，並且不一定按實際比例繪製。 [圖1]繪示了現有的多相電源轉換器10的電路示意圖； [圖2]繪示了根據本發明一實施例的整合了雙相電源轉換器的具有夾層結構的電源模組20的示意圖； [圖3]繪示了根據本發明一實施例的電感組30的三維分解圖； [圖4]繪示了根據本發明一實施例的電感組40的三維分解圖； [圖5]繪示了根據本發明一實施例的電感組50的三維分解圖； [圖6]繪示了根據本發明一實施例的磁芯60的結構示意圖； [圖7]繪示了根據本發明一實施例的磁芯70的結構示意圖； [圖8]繪示了根據本發明一實施例的電感組80的三維分解圖； [圖9]繪示了根據本發明一實施例的電感組90的三維分解圖； [圖10]繪示了根據本發明一實施例的電感組100的三維分解圖。

80:電感

801,802,803:磁芯部分

801-1,801-2:通道

804-1,804-2:線圈

804-3,804-4,804-5,804-6:端點

805-1,805-2,806:金屬片

Claims (11)

1. 一種用於電源模組的電感組，包括： 一磁芯，頂視具有對稱結構，並且具有兩條通道由上至下貫穿該磁芯，並分佈在該磁芯的一頂視面的一中軸線兩側，以及 兩個線圈，分別穿過該磁芯的該兩條通道，其中，該每個線圈具有一第一端和一第二端，並且至少該第一端和該第二端之一彎折後在垂直於該線圈的一長度的一平面上延展。
2. 如請求項1所述的電感組，其中，該磁芯包括一第一磁芯部分、一第二磁芯部分和一第三磁芯部分，該第一磁芯部分具有分佈在一相背側面的兩條溝道，該第二磁芯部分和該第三磁芯部分分別嵌入該兩條溝道，並留出部分溝道空間形成該兩條通道，其中該兩個線圈分別穿過該兩條通道。
3. 如請求項1所述的電感組，其中該磁芯包括： 一第一磁芯部分，頂視呈“H”型，具有兩條溝道分別分佈在兩個相背的側面； 一第二磁芯部分；以及 一第三磁芯部分；其中 該第二磁芯部分和該第三磁芯部分分別嵌入該兩條溝道，並留出部分溝道空間形成該兩條通道，其中該兩個線圈分別穿過該兩條通道。
4. 如請求項2或3任一項所述的電感組，其中，該第二磁芯部分和該第三磁芯部分的材料相同，該第一磁芯部分的材料與該第二磁芯部分及該第三磁芯部分的材料不同。
5. 如請求項1所述的電感組，其中該磁芯為整體的單個模組。
6. 如請求項5所述的電感組，其中該磁芯包括兩道氣隙，分別沿著該兩條通道分佈，穿過該些通道旁邊的該磁芯的一外臂。
7. 如請求項4所述的電感組，還包括多個金屬片包裹該電感組的該磁芯的一部分表面，其中該些金屬片的至少一個電連接至一功率裝置晶片的一電源引腳，其餘該些金屬片電連接至該功率裝置晶片的一接地引腳。
8. 如請求項7所述的電感組，其中該些金屬片從側面看呈“C”型，具有一第一端彎折後在該磁芯的一上表面延展，具有一第二端彎折後在該磁芯的一下表面延展。
9. 如請求項7所述的電感組，其中，該些金屬片從側面看呈“L”型，具有一端彎折後在該磁芯的一上表面延展。
10. 一種電源模組，包括如請求項1-3、5-9任一項所述的電感組，還包括： 一PCB頂板，位於該電感組之上；以及 兩個功率裝置晶片，位於該PCB頂板之上，其中該兩個功率裝置晶片均具有至少一個引腳通過該PCB頂板電連接至相應的該線圈。
11. 如請求項10所述的電源模組，還包括： 一PCB底板，位於該電感組之下；以及 一連接器，連接該PCB頂板和該PCB底板，其中，該連接器具有多個金屬柱，分別焊接至該PCB頂板和該PCB底板的相應的一焊盤。

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