TWI629863B - 用於電力電子電路的封裝模組與功率模組 - Google Patents

Abstract

一種電力電子電路，包括參考地與差模回路單元。差模回路單元具有電容性元件、開關與電子器件，其中電容性元件具有第一端，開關具有第一端與該電容性元件串接，電子器件具有第一端，電子器件與電容性元件及開關串接，電容性元件與開關被封裝在一功率模組內，功率模組具有一走線與至少一接地引腳連接至參考地，其中開關的第一端或電子器件的第一端僅通過該走線連接至電容性元件的第一端，且電容性元件的第一端是經由接地引腳連接至參考地。

Description

用於電力電子電路的封裝模組與功率模組

本發明是有關於一種電力電子電路，且特別是有關於一種電力電子電路的封裝結構。

各種運行的電子設備之間以電磁傳導、電磁感應和電磁輻射三種方式彼此關聯並相互影響，在一定的條件下會對運行的設備和人員造成干擾、影響和危害。20世紀80年代興起的電磁相容(EMC)學科以研究和解決這一問題為宗旨。國際電工委員會(IEC)對EMC的定義是：指在不損害信號所含資訊的條件下，信號和干擾能夠共存。該學科主要是研究和解決干擾的產生、傳播、接收、抑制機理及其相應的測量和計量技術，並在此基礎上根據技術經濟最合理的原則，對產生的干擾水平、抗干擾水平和抑制措施做出明確的規定，使處於同一電磁環境的設備都是相容的，同時又不向該環境中的任何實體引入不能允許的電磁擾動。隨著現代電子設備在世界範圍內的廣泛推行，各種電子設備相互關聯性也越來越大。對此，中國、美國、歐 洲及世界大多數國家都已制訂出或正在制訂相關標準，以限制應用於工業和民用的電子產品的EMC。所以對電子產品達到的電磁相容性的相關標準要求也提出了很高的要求。EMC的產品認證，目前主要依據的法規有FCC，CISPR，ANSI，VCCI及EN---等國際規範。這些針對電子產品的EMC標準，主要包括電磁干擾(以下簡稱EMI)和電磁耐受性(以下簡稱EMS)兩部分。其中EMI主要包含：Radiated Emission-輻射騷擾；Conducted Emission-傳導騷擾；Harmonic-諧波電流騷擾；Flicker-電壓變化與閃爍。EMS主要包含：ESD-靜電抗擾度；RS-射頻電磁場輻射抗擾度；CS-射頻場感應的傳導騷擾抗擾度；DIP-電壓暫降，短時中斷和電壓變化抗擾度；SURGE-浪湧(衝擊)抗擾度；EFT-電快速瞬變脈衝群抗擾度；PFMF-工頻磁場抗擾度。另外，不同的電子產品，所對應的EMC標準也不同。 如：在中國，家用電器輻射適用於EN 55014，照明電器輻射適用於EN 55015，其他還有針對醫療電子設備，資訊技術設備等的EMC標準。在大多數電子設備中，如何減小EMI騷擾是一項很重要的設計指標，解決EMI騷擾不但會耗費較大的人力和時間，而且一旦設計定型以後很難修正。現代電力電子設備是一種由電力電子器件組成的、用以對工業電能進行變換和控制的大功率電子電路。首先，大功率電力電子電路在工作過程中會產生變化速率都非常巨大的電壓和電流信號，這些迅速變化的電壓和電流信號是強烈的EMI騷擾源；其次，大功率電力電子電路體積都 較大，EMI騷擾較難遮罩，因此電力電子的EMI騷擾就是一項比較難解決的技術。而隨著電力電子半導體器件的進步，一些新型的半導體器件已經陸續出現。新型半導體器件具有更高的工作速度，如碳化矽，氮化鎵器件，這些新型器件應用于電力電子電路中將產生變化速率更高的電壓、電流信號。這也將會對電力電子設備提出更高的EMI騷擾設計要求。所以快速、方便、有效地解決EMI騷擾，將成為未來電力電子設備的重要努力方向。為此需要提出新的技術解決方案，快速、方便、有效地解決電力電子EMI騷擾。

現有的降低電力電子設備EMI騷擾的方法有：EMI騷擾構成主要由三部份組成：EMI騷擾源，EMI騷擾路徑，受EMI騷擾物件。電力電子設備的EMI騷擾設計，主要採用減小EMI騷擾源和改變EMI騷擾路徑的方法來降低EMI騷擾。但現有技術，雖然能夠有效地降低電力電子設備的EMI騷擾，但需要增加額外的成本，額外功率損耗，或者需要有經驗的工程師花費較長的設計時間；而且有時候這些手段和方法也並不能完全有效。如何快速、低損耗、低成本地解決電力電子EMI騷擾，仍然是一個需要亟待解決的問題。

本發明的一目的是在提供一種電力電子電路，以解決先前技術存在的問題。

於一實施例中，本發明所提供的一種電力電子電路包括參考地與差模回路單元。差模回路單元具有電容性元件、開關與電子器件，其中電容性元件具有第一端，開關具有第一端與該電容性元件串接，電子器件具有第一端，電子器件與電容性元件及開關串接，電容性元件與開關被封裝在一功率模組內，功率模組具有一走線與至少一接地引腳連接至參考地，其中開關的第一端或電子器件的第一端僅通過該走線連接至電容性元件的第一端，且電容性元件的第一端是經由接地引腳連接至參考地。

於一實施例中，本發明所提供的一種功率模組適用於電力電子電路，電力電子電路具有參考地與差模回路單元，差模回路單元具有電容性元件、開關與電子器件，電容性元件具有第一端，開關具有第一端與電容性元件串接，電子器件具有第一端，電子器件與電容性元件及開關串接。功率模組包括電容性元件、開關、走線以及接地引腳，接地引腳連接至參考地，其中開關的第一端或電子器件的第一端僅通過走線連接至電容性元件的第一端，且電容性元件的第一端是經由接地引腳連接至參考地。

於一實施例中，電容性元件為電容器。

於一實施例中，開關為主動開關器件或被動開關器件。

於一實施例中，電子器件為半導體器件或無源器件。

於一實施例中，電子器件被封裝在功率模組的內 部。

於一實施例中，電子器件是設置在功率模組的外部。

於一實施例中，電力電子電路還包括一屏蔽外殼(Shell)與一變換電路。變換電路設置在屏蔽外殼中，其中變換電路的內部設有差模回路單元，其中差模回路單元的數量為單個。

於一實施例中，變換電路為一升壓電路，升壓電路包括電晶體開關、二極體與輸出濾波電容器彼此相連以構成差模回路單元。

於一實施例中，功率模組的接地引腳的數量為多個。

於一實施例中，電力電子電路還包括一屏蔽外殼與一變換電路。變換電路設置在屏蔽外殼中，其中變換電路的內部設有差模回路單元，其中差模回路單元的數量為多個。

於一實施例中，電力電子電路還包括一屏蔽外殼與多個變換電路。多個變換電路設置在屏蔽外殼中，其中多個變換電路中設有差模回路單元，其中差模回路單元的數量為多個。

於一實施例中，多個變換電路包括一升壓電路與一反馳式電路，升壓電路包括第一電晶體開關、第一二極體與一輸出濾波電容器，第一電晶體開關的第一端電性連接至第一二極體的陽極，第一二極體的陰極電性連接至輸出 濾波電容器的第一端，輸出濾波電容器的第二端電性連接至第一電晶體開關的第二端；反馳式電路包括第二電晶體開關與變壓器，第二電晶體的第一端電性連接至該變壓器的原邊繞組的一端，變壓器的原邊繞組的另一端電性連接至第一二極體的陰極以及輸出濾波電容器的第一端；其中，第一電晶體開關、第一二極體、輸出濾波電容器與第二電晶體開關被封裝在功率模組內，且輸出濾波電容器的第二端以及該第二電晶體的第二端均電性連接至接地引腳。

於一實施例中，第一電晶體開關、第一二極體與輸出濾波電容器構成多個差模回路單元中的一第一差模回路單元，變壓器的原邊繞組與第二電晶體開關與輸出濾波電容器構成多個差模回路單元中的一第二差模回路單元。

於一實施例中，反馳式電路還包括第二二極體與濾波電容器，該第二二極體與該濾波電容器也被封裝在該功率模組內，並且第二二極體、濾波電容器與變壓器的副邊繞組串聯以構成多個差模回路單元中的一第三差模回路單元。

於一實施例中，第二電晶體的第二端所電性連接的接地引腳與變壓器的副邊繞組所連接的濾波電容器的一端之間是由一共模濾波電容器相連，共模濾波電容器被封裝於功率模組中。

於一實施例中，多個變換電路包括一高功率因數校正(HPFC)電路與一LLC諧振電路。

於一實施例中，功率模組採用單列直插式封裝，功率模組的高度<40mm，功率模組的寬度<60mm，功率模組的厚度<6mm。

於一實施例中，多個變換電路包括一圖騰柱功率因數校正電路(totem pole PFC)與一LLC諧振電路。

於一實施例中，多個變換電路包括一雙重升壓功率因數校正(Dual Boost PFC)電路與一LLC諧振電路。

於一實施例中，多個變換電路中任一者為全橋變換電路、半橋變換電路、降壓式變換電路、高功率因數校正電路、LLC諧振電路或雙重升壓電路。

綜上所述，本發明的技術方案與現有技術相比具有明顯的優點和有益效果。鑒於現有的電力電子設備的佈局通常會產生較大的射頻騷擾，本發明的封裝結構可以大幅度降低差模返回路徑的阻抗及系統內部的共模阻抗，在實際應用中可以有效降低數dBuV~數十dBuV的射頻騷擾強度；同時也可以大大降低射頻騷擾的設計和調試時間。

以下將以實施方式對上述的說明作詳細的描述，並對本發明的技術方案提供更進一步的解釋。

為讓本發明之上述和其他目的、特徵、優點與實施例能更明顯易懂，所附符號之說明如下：

100、200、300、400、500、800、1000、1300、1600‧‧‧功率模組

110‧‧‧走線

510、810、1010、1310‧‧‧屏蔽外殼

520、820‧‧‧變換電路

530‧‧‧差模回路單元

830、1030‧‧‧第一差模回路單元

832、1032‧‧‧第二差模回路單元

1034‧‧‧第三差模回路單元

A‧‧‧端點、第二端

B‧‧‧第一端

C‧‧‧電容性元件、電容器

C1‧‧‧電容性元件、濾波電容器

C2‧‧‧電容性元件、濾波電容器

Cant、Cant1‧‧‧雜散電容

Cbus‧‧‧母線電容器

Cin‧‧‧輸入電容器

Co‧‧‧輸出電容器

Cp‧‧‧寄生電容

Cr‧‧‧諧振電容器

CT‧‧‧電流感測器

Cy0‧‧‧共模濾波電容器

D‧‧‧開關

D1‧‧‧第一二極體、整流二極體

D2‧‧‧第二二極體、整流二極體

D3、D4、D5、D6‧‧‧整流二極體

earth‧‧‧大地

G‧‧‧第一端、端點、點

G2、G3、G4‧‧‧端點、端

GND‧‧‧接地引腳、參考地

GND1、GND1’、GND2‧‧‧接地引腳

ground‧‧‧參考地

ICM‧‧‧共模電流

IN‧‧‧輸入電纜

L‧‧‧濾波電感器

Load‧‧‧負載

loop1‧‧‧第一差模回路單元

loop2‧‧‧第二差模回路單元

Lin‧‧‧電感器

Lr‧‧‧諧振電感器

Ls‧‧‧阻抗

Ls1~Ls5‧‧‧阻抗

Lsreturn‧‧‧佈線阻抗、阻抗

Ls1return、Ls2return‧‧‧阻抗

OUT‧‧‧輸出電纜

PCB‧‧‧印刷電路板

Q‧‧‧開關

Q1‧‧‧開關、第一電晶體開關

Q2‧‧‧開關、第二電晶體開關

Q4、Q3‧‧‧開關

M‧‧‧電子器件

M1、M2、M3、M4‧‧‧電子器件、開關

R‧‧‧電阻器

Vbus‧‧‧公共連接點

W1‧‧‧打線

X‧‧‧變壓器

為讓本發明的上述和其他目的、特徵、優點與實施例能更明顯易懂，所附附圖的說明如下：第1a圖所示為本發明一實施例的電力電子電路的封裝結構； 第1b圖所示為本發明另一實施例的電力電子電路的封裝結構；第2圖所示為本發明一實施例的一個功率模組內部含多個差模回路單元的器件；第3圖所示為本發明一實施例的一個功率模組內部封裝有三個及三個以上的差模回路單元；第4圖所示為本發明一實施例的應用於包含隔離的變換電路的功率模組；第5圖是繪示本發明一實施例的單變換電路的功率模組；第6圖是依據本發明一實施例所繪示的第5圖中的封裝模組及其與外電路的連接結構示意圖；第7圖是依據本發明另一實施例所繪示的第5圖中的封裝模組及其與外電路的連接結構示意圖；第8圖是繪示本發明一實施例的多個變換電路的功率模組；第9圖是依據本發明一實施例所繪示的第8圖中的封裝模組及其與外電路的連接結構示意圖；第10圖是繪示本發明另一實施例的多個變換電路的功率模組；第11圖是依據本發明一實施例所繪示的第10圖中的封裝模組及其與外電路的連接結構示意圖；第12圖是依據本發明另一實施例所繪示的第10圖中的封裝模組及其與外電路的連接結構示意圖；第13圖所示為本發明的另一實施例的兩個串聯變換電路及其射頻騷擾傳遞示意圖； 第14圖所示為第13圖中的封裝模組及其與外部線路的連接結構示意圖；第15圖所示是一款應用與伺服器電源系統的封裝模組；以及第16圖所示為本發明的另一實施例的一種功率模組。

為了使本發明的敍述更加詳盡與完備，可參照所附的附圖及以下所述各種實施例，附圖中相同的號碼代表相同或相似的元件。另一方面，衆所周知的元件與步驟並未描述於實施例中，以避免對本發明造成不必要的限制。

根據應用於電力電子設備的現有技術，EMI的傳遞和發射主要由以下幾部分組成：差模騷擾源，EMI的傳遞機制，耦合路徑，天線等。

差模騷擾源主要是指由電子設備內部的半導體器件等，在開通和關斷過程中引起的電流和電壓的突變，這些突變的電流和電壓信號就是原始的差模騷擾源。

現有主流的EMI傳遞技術，其本質認為EMI的主要傳遞機制有兩種：(1)第一種是電流驅動型機制：騷擾信號首先由差模騷擾源產生，經過差模回路在差模回路的返回路徑阻抗上產生共模騷擾信號，進而形成共模電流；(2)電壓型驅動機制：騷擾信號首先由差模騷擾源產生，差模騷擾信號作用在由差模騷擾源所在的參考平面和遮罩面所形成的雜散電容上，進而形成共模電流。

EMI的耦合路徑主要指：電子設備內部的磁場和電場的耦合路徑，它是共模電流的重要傳遞路徑之一。共模電流也會從輸入、輸出導線傳導至電網及其它電氣設備，對外部電子設備形成傳導騷擾。

本文所提及的天線是指：當它上有交變電流流動時，就可以發生電磁波的輻射，對外部形成輻射騷擾。通常對於電力電子設備而言，輸入輸出連接電纜就是一種主要的EMI天線。

另外，系統中的共模騷擾源也會直接產生共模電流，引起EMI騷擾。

在實際設計電子電路時，降低差模返回路徑的阻抗，可以降低天線的共模電流；降低系統內部的共模阻抗，可以降低天線的共模電流。因此本發明針對以上兩種主要降低EMI騷擾的方法提出一種封裝技術方法，實現具有實際效果的差模回路連接以及與系統內參考地的連接來降低引起EMI騷擾的電流驅動型和電壓驅動型共模電流。

系統內參考地是指：在上述EMI的測試頻率範圍(例如150kHz~1GHz)內，電位不跳變或幾乎不跳變的參考點或面，例如該參考點或參考面電壓變化(峰峰值)小於1mV。

現有技術中，由於差模返回路徑及共模騷擾路徑阻抗均較大，所以通常具有較大的射頻騷擾。通常，電力電子設備包含兩個或多個變換電路，由於各變換電路之間的分散分佈，以及多個接地點，按照相同的原理進行分析， 通常也會造成較大的射頻騷擾。

鑒於現有的電力電子設備的佈局通常會產生較大的射頻騷擾，以下將介紹本發明如何改善這個問題。第1a圖所示為本發明一實施例的電力電子電路的封裝結構，電力電子電路包括參考地ground與差模回路單元。差模回路單元具有電容性元件C、開關Q與電子器件M彼此串接，其中電容性元件C與開關Q被封裝在功率模組100內，功率模組100為封裝模組，在電路工作時，由於開關Q處於反復地開通和關斷狀態中，因此開關Q兩端的電壓形成了差模回路單元中的差模騷擾源。功率模組100具有一走線110與至少一接地引腳GND連接至參考地ground，其中開關Q的第一端(如：源極)僅通過走線110連接至電容性元件的第一端G，且電容性元件C的第一端G是經由接地引腳GND連接至參考地ground。如果忽略寄生參數的影響，電容性元件C的第一端G與參考地ground連接的這一段路徑上的點的電位都相同。

第1a圖中，電容性元件C為電容器，開關Q為主動開關器件(如：場效應電晶體)，電子器件M為半導體器件(如：二極體、場效應電晶體…等)或無源器件(如：電感變壓器、電感器，電阻器…等)，且電子器件M是設置在功率模組100的外部，開關Q具有第一端(如：源極)與電容性元件C串接，電子器件M具有第一端B與電容性元件C串接，電子器件M的第二端A連接開關Q的第二端(如：漏極)。

換言之，第1a圖中，功率模組100適用於電力電子電路，電力電子電路具有參考地ground與差模回路單元，差模回路單元具有電容性元件C、開關Q與電子器件M，電容性元件C具有第一端G，開關Q具有第一端與電容性元件C串接，電子器件M具有第一端與電容性元件C串接，電子器件M的第二端A連接開關Q的第二端。功率模組100包括電容性元件C、開關Q、走線110以及接地引腳GND，接地引腳GND連接至參考地ground，其中開關Q的第一端(如：源極)僅通過走線110連接至電容性元件C的第一端G，且電容性元件C的第一端G是經由接地引腳GND連接至參考地。

第1b圖所示為本發明另一實施例的電力電子電路的封裝結構。電力電子電路包括參考地ground與差模回路單元。差模回路單元具有電容性元件C、開關D與電子器件M彼此串接，其中電容性元件C與開關被封裝在功率模組100內，功率模組100為封裝模組。功率模組100具有一走線110與至少一接地引腳GND連接至參考地ground，其中電子器件M的第一端B僅通過走線110連接至電容性元件的第一端G，且電容性元件C的第一端G是經由接地引腳GND連接至參考地ground。實務上，接地引腳GND可以為一個或多個。

第1b圖中，電容性元件C為電容器，開關D為被動開關器件(如：二極體)，電子器件M為半導體器件(如：二極體、場效應電晶體…等)或無源器件(如：電感變壓 器、電感器，電阻器…等)，開關D具有第一端(如：陰極)與電容性元件C串接，電子器件M具有第一端B與電容性元件C串接，電子器件M的第二端A連接開關Q的第二端(如：陽極)。

換言之，第1b圖中，功率模組100適用於電力電子電路，電力電子電路具有參考地ground與差模回路單元，差模回路單元具有電容性元件C、開關D與電子器件M，電容性元件C具有第一端G，開關D具有第一端(如：陰極)與電容性元件C串接，電子器件M具有第一端B與電容性元件C串接，電子器件M的第二端A連接開關Q的第二端。功率模組100包括電容性元件C、開關Q、走線110以及接地引腳GND，接地引腳GND連接至參考地ground，其中電子器件M的第一端B僅通過走線110連接至電容性元件C的第一端G，且電容性元件C的第一端G是經由接地引腳GND連接至參考地。

另一方面，第1b圖中，電子器件M是設置在功率模組100的外部；或者，於其他實施例中，電子器件M也可以被封裝在功率模組100的內部。無論是何種結構，串聯連接的三個器件的連接至系統參考地的端點都是僅通過功率模組內的走線及模組的接地引腳GND進行連接的。

以上所述，一個功率模組內部封裝有一個差模回路單元的器件。當然，一個變換電路也可能包含多個差模回路單元，如兩個。當然，包含多個變換電路的電力電子設備則通常更有可能包含至少兩個差模回路單元。例如包含 兩個變換電路的設備至少包含兩個差模回路單元。本發明所描述的封裝結構也可以應用於包含多個差模回路單元的電力電子設備。

第2圖所示為一個功率模組200內部含多個差模回路單元的器件。其中虛線框①中包含了第一差模回路單元loop1的開關Q1、電容性元件C1，虛線框②中包含了第二差模回路單元loop2的器件開關Q2，電容性元件C2。開關Q1、電容性元件C1和電子器件M1相互串聯組成了差模回路單元loop1；開關Q2、電容性元件C2和電子器件M2相互串聯組成了差模回路單元loop2。其中電子器件M1及電子器件M2如第2圖所示並未被封裝在功率模組200內部，而實際上電子器件M1及電子器件M2也可以與開關Q1、電容性元件C1、開關Q2、電容性元件C2等一起封裝在功率模組200內部。功率模組200內部的每個差模回路單元都包含一端點G，各單元的端點G連接至一起，並通過模組的至少一個接地引腳GND，與系統內參考地ground連接。電容性元件C1與差模回路單元loop1中的開關Q1或電子器件M1在封裝模組內部連接於端點G，電容性元件C2與差模回路單元loop2中的開關Q2或電子器件M2也在封裝模組內部連接於端點G。各差模回路單元中串聯連接的三個器件的連接至系統參考地的端點都是僅通過模組內的走線及模組的接地引腳GND進行連接的。

第3圖所示為一個功率模組300內部封裝有三個及三個以上的差模回路單元。每個差模回路單元的連接方法 與第1a圖所示相同，因此不再重復贅述。

對於包含變壓器的變換電路，由於變壓器原邊側及副邊側的差模回路單元通過變壓器進行隔離，因此各差模回路單元的接地點並不直接連接在一起，將通過電容進行連接。第4圖所示為應用於包含隔離的變換電路的功率模組400。如第4圖，該功率模組內部包含了兩個差模回路單元的器件，其中①代表第一差模回路單元，②代表第二差模回路單元，各單元內部連接與第1圖所述相同，此處不再贅述。由開關Q1、電容性元件C1和電子器件M1組成差模回路單元loop1，由開關Q2、電容性元件C2和電子器件M2組成差模回路單元loop2。其中，電子器件M1及電子器件M2位於模組外部，當然也可以封裝在模組內部。電容性元件C1與差模回路單元loop1中的開關Q1或電子器件M1在封裝模組內部連接於接地點G1。第一單元的接地點G1通過模組的至少一個公共的接地引腳GND1，與系統內參考地端ground連接。C2與loop2中的Q2或M2在封裝模組內部連接於端點G2。第二單元的端點G2連接至模組的至少一個接地引腳GND2，該接地引腳GND2通過共模濾波電容器Cy0與系統內參考地ground連接。

通過前面所描述的封裝結構，可以大幅度降低差模返回路徑的阻抗及系統內部的共模阻抗，在實際應用中可以有效降低數dBuV~數十dBuV的射頻騷擾強度；同時也可以大大降低射頻騷擾的設計和調試時間。

為了具體說明上面所述的封裝結構如何應用，請參 照第5圖，其是繪示單一變換電路520的功率模組500。如第5圖所示，電力電子電路包括屏蔽外殼510與變換電路520。變換電路520設置在屏蔽外殼510中，其中變換電路520的內部設有差模回路單元530，其中差模回路單元530的數量為單個；或者，於其他實施例中，差模回路單元的數量可為多個。於第5圖中，變換電路520為升壓電路，升壓電路包括開關(即，電晶體開關)Q、電子器件(即，二極體)D與電容性元件(即，輸出濾波電容器)C彼此相連以構成差模回路單元530。

具體而言，於變換電路520中，輸入電容器Cin的一端與濾波電感器L的一端相連，濾波電感器L的另一端與二極體D的陽極相連，二極體D的陰極與輸出濾波電容器C的一端和輸出電容器Co的一端相連，開關Q的漏極與二極體D的陽極相連，濾波電感器L的寄生電容Cp並聯在濾波電感器L兩端，輸入電容器Cin的另一端G3，輸出電容器Co的另一端G2均連接到系統內參考地ground上。濾波電容器C的另一端與開關Q的源極相連於端點G，再通過接地引腳GND與系統內參考地ground相連。輸入電纜IN接市電，輸出電纜OUT接負載Load。屏蔽外殼510與系統內參考地ground連接於端點G3，端點A是開關Q的漏極與濾波電感器L及二極體D陽極相連接的一段導體，雜散電容Cant1形成於端點A與屏蔽外殼510之間，雜散電容Cant形成於輸出電纜OUT與大地earth之間。如第5圖，開關Q、D，以及電容性器件C串聯連接形成該電 路的一個差模回路單元530，並且該差模回路單元封裝於功率模組500內。由於電路工作時，開關Q的反復導通與關斷，開關Q的兩端，即其漏極源極間的電壓產生其開關頻率的變化，從而形成該電路的差模騷擾源。如第5圖，開關Q的一端與電容性器件C的一端連接後共同連接至模組內的端點G，然後通過該模組的接地引腳GND連接至系統的參考地ground。端點G3與模組接地引腳GND之間連接線的阻抗Ls為系統內部的共模阻抗，而接地引腳GND與端點G2、G3之間連接線的阻抗Lsreturn是差模騷擾的返回路徑阻抗。這樣由於電路中的一個差模回路單元封裝於功率模組內部，該單元中相應器件的接地端都是僅通過功率模組的接地引腳和系統的參考地GND連接，大大降低了該電路的差模返回路徑阻抗和系統內共模路徑阻抗，從而降低了系統的射頻干擾。

第5圖中的功率模組及其與外電路的連接結構示意圖如第6圖所示。功率模組500以環氧樹脂密封材料包覆。端點G2、G3分別是電容器Co、Cin與系統內參考地ground連接的一個端點。開關Q、二極體D和電容性元件C封裝在同一個功率模組500內部，分別採用銅基板和打線(wire bond)進行相互連接。如第6圖，功率模組僅包含了一個接地引腳GND。阻抗Lsreturn是差模騷擾的返回路徑阻抗，阻抗Ls是系統內部共模阻抗。該實施例中差模騷擾的返回路徑阻抗主要包括：端點G2、G3與接地引腳GND之間的印刷電路板PCB的佈線阻抗Lsreturn。由於僅 有一個連接點，且距離較短，通常十幾毫米，甚至數毫米，理論上更為理想的連接方式是距離為零。故差模騷擾返回路徑阻抗較小。而且由於模組內部電容器C的濾波作用，實際傳導至電容器Co的差模騷擾信號幅值和頻率都較低。該實施例系統內部共模路徑阻抗主要包括：接地引腳GND與屏蔽外殼510接地端點G3之間的印刷電路板PCB的佈線阻抗Ls。由於只有一個接地點，可以把路徑做得非常短，通常可以只有幾毫米。故系統內共模騷擾路徑阻抗很小。由於共模阻抗和差模阻抗都很小，因此本發明所涉及的封裝結構可以有效降低射頻騷擾。該實施例中，一個功率模組封裝有電路的一個差模回路單元的所有器件：開關Q、D以及電容性器件C，而實際上，一個模組內部可以僅封裝有一個差模回路單元的部分器件，例如開關Q及電容性器件C，或者開關D及電容性器件C，只要該差模回路單元的各器件的接地端僅通過該模組內的走線和模組的接地引腳與系統的參考地相連接，即可大幅度降低系統的射頻騷擾。

第6圖中功率模組500的接地引腳GND僅為一個，而實際上，一個模組可以包含多個同樣電氣性能的引腳。如第7圖所示，功率模組500包含了多個接地引腳GND1、GND1’，開關Q的源極與電容性器件C的接地端在封裝模組內部相連後由兩個引腳GND1、GND1’與系統內參考地相連。

上面第5圖-7的實施例中，一個功率模組封裝有 電路的一個差模回路單元的器件，而實作上，一個功率模組可以封裝有多個差模回路單元的器件。第8圖是繪示本發明一實施例的多個變換電路的功率模組800，如第8圖所示，電力電子電路包括屏蔽外殼810與多個變換電路820。 多個變換電路820設置在屏蔽外殼810中，其中多個變換電路820中設有差模回路單元，其中差模回路單元的數量為多個。於第8圖中，多個變換電路820包括升壓(boost)電路與反馳式(fly back)電路，升壓電路主要包括開關(即，第一電晶體開關)Q1、電子器件(即，第一二極體)D1與電容性器件(即，輸出濾波電容器)C1彼此相連以構成第一差模回路單元830，反馳式電路主要包括開關(即，第二電晶體開關)Q2與變壓器X，其中變壓器X的原邊與第二電晶體開關Q2串聯後與輸出濾波電容器C1並聯以構成第二差模回路單元832。

具體而言，升壓電路接收輸入電源將其轉換成一直流輸出，反馳式電路接收升壓電路的直流輸出並將其轉換成負載Load所需要的輸出。其中，前級升壓電路包含了輸入電容器Cin、濾波電感器L，第一電晶體開關Q1、第一二極體D1、輸出濾波電容器C1以及與輸出濾波電容器C1並聯的母線電容器Cbus。在結構上，第一電晶體開關Q1的第一端電性連接至第一二極體D1的陽極，第一二極體D1的陰極電性連接至輸出濾波電容器C1的第一端，輸出濾波電容器C1的第二端電性連接至第一電晶體開關Q1的第二端，濾波電感器L與第一電晶體開關Q1串聯後與輸入 電容器Cin並聯，第一二極體D1與輸出濾波電容器C1串聯後與第一電晶體開關Q1並聯。濾波電感器L有寄生電容Cp。

反馳式電路包含了第二電晶體開關Q2、變壓器X、開關(即，第二二極體D2)，濾波電容器C2以及輸出電容器Co。在結構上，第二電晶體Q2的第一端電性連接至變壓器X的原邊繞組的一端，變壓器X的原邊繞組的另一端電性連接至第一二極體D1的陰極以及輸出濾波電容器C1的第一端，其中第一電晶體開關Q1、第一二極體D1、輸出濾波電容器C1與第二電晶體開關Q2被封裝在功率模組內，且輸出濾波電容器C1的第二端以及該第二電晶體Q1的第二端均電性連接至接地引腳GND1。

換言之，第二電晶體開關Q2與變壓器X的原邊串聯，第二二極體D2與變壓器X的副邊形成的串聯支路與濾波電容器C2及輸出電容器Co並聯。由於該系統包含了一個變壓器，就將電路隔離成原邊電路(包含了升壓電路及反馳式電路的原邊電路)及副邊電路(包含了反馳式電路的副邊電路)。原邊電路及副邊電路各自包含了各自的參考地。如第8圖，原邊電路的參考地與系統內參考地ground相連接，副邊電路的參考地(接地引腳)GND2是變壓器副邊的濾波電容器C2的一端，它通過輸出電纜OUT與大地之間雜散電容Cant與大地earth耦接。共模濾波電容器Cy0是連接于原、副邊的參考地之間。屏蔽外殼810與系統內參考地連接於輸入電容器Cin與系統內參考地相連的一端 G3。

第8圖中，功率模組800為一封裝模組。該功率模組內封裝有原邊電路中升壓電路的第一電晶體開關Q1、第一二極體D1及輸出濾波電容器C1及原邊電路中反馳式電路中的第二電晶體開關Q2，其中第一電晶體開關Q1、第一二極體D1及輸出濾波電容器C1形成了第一差模回路單元830，開關Q1兩端的電壓(例如其漏、源極間電壓)為差模騷擾源；第二電晶體開關Q2、輸出濾波電容器C1及變壓器X的原邊繞組形成了第二差模回路單元832，開關Q2兩端的電壓(例如其漏源極間電壓)為另一個差模騷擾源。這兩個差模回路單元共用電容性元件(即，輸出濾波電容器)C1。在第一差模回路單元830中，第一電晶體開關Q1的漏極與第一二極體D1的陽極相連，第一二極體D1的陰極與輸出濾波電容器C1的一端相開關連，電容性元件C1的另一端與第一電晶體開關Q1的源極在模組內部相連於端點G。在第二差模回路單元832中，輸出濾波電容器C1的一端與變壓器X原邊的一端相連，第二電晶體開關Q2的漏極與變壓器X原邊的另一端相連，輸出濾波電容器C1的另一端與第二電晶體開關Q2的源極也在模組內部連接於2J0端點G。由端點G引出一個接地引腳GND1與系統參考地相連。如此，在一個功率模組內部封裝有兩個差模回路單元的元件。在該模組內部第一電晶體開關Q1、輸出濾波電容器C1、第二電晶體開關Q2連接至共同的連接點G，連接點G通過模組的接地引腳GND1與系統的參 考地相連接。這樣，兩個差模回路單元中的元件都僅通過模組的接地引腳GND1與系統的參考地相連接。差模騷擾被限制在模組內部，從而降低了差模返回路徑阻抗和系統內共模路徑阻抗Lsreturn是差模騷擾的返回路徑阻抗，為從Cin與系統內參考地相連的一端G3，母線電容器Cbus與系統內參考地相連的一端G2到接地引腳GND1的連接走線的阻抗。阻抗Ls1、Ls2是系統內部共模阻抗，阻抗Ls1為接地引腳GND1到端點G3的連接走線阻抗，阻抗Ls2為接地引腳GND2通過共模濾波電容器Cy0到接地引腳GND1的連接走線阻抗，是輸出電纜OUT有共模電流ICM。 第二電晶體Q2的第二端所電性連接的接地引腳GND1與變壓器X的副邊繞組所連接的濾波電容器C2的一端之間是由共模濾波電容器Cy0相連，共模濾波電容器Cy0被封裝於功率模組中。

第8圖中功率模組800及其與外部線路的連接結構示意圖如第9圖所示。功率模組800以環氧樹脂密封材料包覆。第一電晶體開關Q1、第一電晶體開關Q2、第一二極體D1和輸出濾波電容器C1封裝在同一個模組內部，分別採用銅基板和打線進行相互連接。該結構中的差模騷擾返回路徑阻抗主要包括：變壓器原邊的輸入電容器Cin與系統內參考地相連的一端G3，母線電容器Cbus與系統內參考地相連的一端G2到模組引腳GND1之間的印刷電路板PCB的佈線阻抗Lsreturn。由於僅有一個連接點，且距離較短，通常十幾毫米，甚至數毫米。故差模騷擾返回路徑 阻抗較小。而且由於模組內部電容器C1的濾波作用，傳導至母線電容器Cbus的差模騷擾信號幅值和頻率都較低。該實施例系統內部共模路徑阻抗主要包括：變壓器原邊模組引腳GND1與屏蔽外殼810與系統內參考地連接點G3之間的PCB佈線阻抗Ls1和變壓器副邊的接地引腳GND2通過共模濾波電容器Cy0連接到接地引腳GND1的阻抗Ls2(如圖中虛線所示)，這樣整個系統就只有一個公用的接地引腳GND1，可以把外殼到接地引腳GND1的路徑做得非常短，通常十幾毫米。故系統內部共模騷擾路徑阻抗很小。由於變壓器X原邊共模阻抗和差模阻抗都很小，因此根據上述理論本發明所涉及的封裝結構可以有效降低射頻騷擾。變壓器副邊的差模騷擾控制方式採用傳統封裝技術，因此變壓器副邊的差模阻抗與傳統方式基本一致，此處不再贅述。

第10圖為本發明的又一實施例，與第8圖、9不同之處在於，第8圖、9中功率模組800內部封裝的是電路原邊的差模回路單元，而第10圖則將電路副邊的差模回路單元也封裝進功率模組1000之中。

如第10圖所示，變換電路原邊包含了第一差模回路單元1030與第二差模回路單元1032，副邊包含了由第二二極體D2、濾波電容器C2及變壓器X副邊繞組串聯組成的第三差模回路單元1034，其中，第二二極體D2與濾波電容器C2也被封裝在功率模組內，第二二極體D2兩端的電壓形成了第三差模回路單元1034的差模騷擾源。換句話說，第10圖中的功率模組中不僅包含第8圖、9的原邊的 第一、第二差模回路單元，還包含了第三差模回路單元1034中串聯的第二二極體D2以及濾波電容器C2。如第10圖，第二二極體D2陰極與濾波電容器C2一端相連，第二二極體D2的陽極與變壓器X副邊一端相連，濾波電容器C2的另一端與變壓器X副邊另一端在模組內部相連於端點G2，由端點G2引出接地引腳GND2通過共模濾波電容器Cy0與系統的參考地ground相連。

第10圖中功率模組1000及其連接結構示意圖如第11圖所示。屏蔽外殼1010與系統內參考地ground連接於輸入電容器Cin與系統內參考地相連的一端G4。功率模組1000以環氧樹脂密封材料包覆。第一電晶體開關Q1、第二電晶體開關Q2、第一二極體D1、第二二極體D2和電容器C1、C2封裝在同一個模組內部，分別採用銅基板和打線相連接。該實施例的差模騷擾返回路徑阻抗主要包括：變壓器原邊的輸入電容器Cin與系統內參考地相連的一端G4，母線電容器Cbus與系統內參考地相連的一端G3與接地引腳GND1之間的印刷電路板PCB的佈線阻抗Lsreturn，僅有一條路徑，且距離較短，通常十幾毫米。變壓器副邊的輸出電容器Co與副邊參考地相連的一端G5與接地引腳GND2之間的路徑的阻抗Ls2return，由於僅有一條路徑，且距離較短，通常十幾毫米。故總的差模騷擾返回路徑阻抗較小。而且由於模組內部電容器C1、C2的濾波作用，傳導至母線電容器Cbus和輸出電容器Co的差模騷擾信號幅值和頻率都較低。系統內部共模路徑阻抗主要包括：接地 引腳GND1、GND2與端點G4之間的印刷電路板PCB的佈線阻抗Ls。由於只有兩個接地點，且接地引腳GND1與GND2靠得很近，之間通過共模濾波電容器cy0連接，因此可以把接地引腳GND1和GND2與屏蔽外殼1010的路徑做得非常短，通常十幾毫米，甚至數毫米。故系統內共模騷擾路徑阻抗很小。由於共模阻抗和差模阻抗都很小，因此根據上述理論本發明所涉及的封裝結構可以有效降低射頻騷擾。

另外，對於包含變壓器的電路，例如第8圖、第10圖中的電路，連接原副邊接地端的共模濾波電容器Cy0可以放在功率模組的外部，也可以如第12圖所示被封裝於功率模組1000內部。如此，能夠更好地減少外部佈線距離，同樣可以有效的減少差模騷擾的返回路徑和共模路徑阻抗。原理與放置在模組外一樣，此處就不再贅述。

第13圖所示為本發明的另一實施例，兩個串聯變換電路及其射頻騷擾傳遞示意圖。如第13圖，該電源變換系統包含了兩級變換電路。第一變換電路為高功率因數校正(HPFC)電路，其接收輸入信號，將其轉化為直流輸出。 通過高功率因數校正電路使得電源系統的功率因數接近1。高功率因數校正電路包含輸入電容器Cin，濾波電感器Lin、開關Q1、Q2、整流二極體D1、D2、D3和D4，及濾波電容器C1。其中，整流二極體D1、D2串聯組成第一橋臂，整流二極體D3、D4串聯組成第二橋臂，開關Q1及Q2串聯連接於兩個橋臂的中點，濾波電感器Lin一端連接 於一個橋臂中點，輸入電容器Cin的兩端分別連接於電感器Lin的另一端以及另一個橋臂的中點。此外，電阻器R與開關Q1、Q2串聯連接以輸入電容器Cin兩端連接輸入信號。當輸入信號為交流信號時，且處於交流信號的正半周時，開關Q1、Q2及整流二極體D1、D4以及電容器C1、電阻器R構成第一差模回路單元；當處於交流信號的負半周時，開關Q1、Q2及整流二極體D2、D3以及電容器C1、電阻器R構成第二差模回路單元。電路正常工作時，開關Q1、Q2的反復開通與關斷使得HPFC電路兩橋臂中點間的電壓發生變化，因而形成了該第一差模回路單元及第二差模回路單元的差模騷擾源。第二變換電路為LLC諧振電路，其接受HPFC電路的直流輸出並將其轉換為符合負載需求的輸出。第13圖中所示LLC諧振電路為一全橋LLC線路，其包含由電子器件M1、M2串聯組成的第一橋臂，電子器件M3、M4串聯組成的第二橋臂，諧振電感器Lr與諧振電容器Cr串聯組成諧振槽，諧振槽的一端連接至第一橋臂的中點，另一端連接至變壓器X原邊的一端，變壓器X原邊的另一端連接至第二橋臂的中點。由副邊整流二極體D5、D6以及輸出濾波電容器C2及輸出電容器Co組成的全波整流電路連接至變壓器X的副邊。LLC原邊電路中電子器件M1、M2、電容器C1構成第三差模回路單元，電子器件M3、M4、電容器C1構成第四差模回路單元。電子器件M1，M2，M3以及M4的開通與關斷使LLC電路的第一橋臂及第二橋臂中點間電壓發生變化，因而形成了該第 三差模回路單元及第四差模回路單元的差模騷擾源。此外，電感器Lin具有寄生電容Cp，Cbus是母線電容，Cy0是原副邊共模電容，電流感測器CT連接於電阻器R兩端，是輸出電纜OUT與大地earth之間形成雜散電容Cant，輸入電纜IN接市電，輸出電纜OUT連接負載，屏蔽外殼1310與系統內參考地ground連接於接地引腳GND上的一點G2。阻抗Ls1~Ls5是寄生電感。阻抗Lsreturn是差模騷擾的返回路徑阻抗，阻抗Ls6和Ls7是系統內部共模阻抗。 為有效的減少該電源變換系統的射頻騷擾，該電源系統原邊的四個共模回路單元中的器件都封裝於功率模組1300中。二極體D1、開關Q1、Q2、電阻器R、二極體D4、電容器C1構成第一差模回路單元，二極體D4的陽極與電容器C1的一端在模組內部連接於G點，二極體D1、開關Q1、Q2、電阻器R串聯連接後再連接到二極體D4的陰極和電容器C1的另一端之間。二極體D3、開關Q1、Q2、電阻器R、二極體D2、電容器C1構成第二差模回路單元，二極體D2的陽極與電容器C1的一端在模組內部連接於G點，二極體D3、開關Q1、Q2、電阻器R串聯連接後再連接到二極體D2的陰極和電容器C1的另一端之間。電子器件(如，開關)M1、M2、電容器C1構成第三差模回路單元，電子器件M2的源極與電容器C1的一端在模組內部連接於G點，M1的源極與電子器件M2的漏極相連，電子器件M1的漏極與電容器C1的另一端相連。電子器件(如，開關)M3、M4、電容器C1構成第四差模回路單元，電子器件M4 的源極與電容器C1的一端在模組內部連接於G點，電子器件M3的源極與電子器件M4的漏極相連，電子器件M3的漏極與電容器C1的另一端相連。由G點引出接地引腳GND與系統內參考地相連。也即各差模回路單元中器件的接地端于封裝模組中都連接於一接地點G，並僅通過該封裝模組的接地引腳GND與系統地參考地ground相連接。

第13圖中的封裝模組及其與外部線路的連接結構示意圖，如第14圖所示。功率模組1300被環氧樹脂密封材料所包覆。封裝模組內部的開關Q1、Q2、二極體D1~D4、電容器C1、電子器件M1~M4、電阻器R分別採用銅基板和打線連接，模組通過印刷電路板PCB與外部電容器C2、共模濾波電容器Cy0、變壓器X、二極體D5、二極體D6等器件連接。模組與外殼之間具有雜散電容Cant1、Cant2、Cant3，輸出電纜OUT與大地之間具有雜散電容Cant。

該實施例的差模騷擾返回路徑阻抗主要包括以下幾部分：(1)模組內部打線W1阻抗Ls2，由於僅有一條很短路徑，數毫米，故差模騷擾返回路徑阻抗較傳統方式有較大減小。(2)模組內部點G到母線電容器Cbus與系統內參考地相連的一端之間的引腳GND阻抗及PCB阻抗，其距離較短，只有十機毫米。而且由於模組內部電容C1的濾波作用，傳導至點G到印刷電路板PCB的差模騷擾信號幅值和頻率都較低，故總的差模騷擾返回路徑阻抗較小。該實施例系統內部共模路徑阻抗主要包括：模組內部打線W1阻抗Ls7，模組內部點G經共模濾波電容器Cy0到電容器 C2一端的阻抗Ls6。由於屏蔽外殼1310與系統內參考地連接點可以在引腳GND，這樣共模路徑可以非常短，通常十幾毫米。故系統內共模騷擾路徑阻抗很小。由於共模阻抗和差模阻抗都很小，因此根據上述理論本發明所涉及的封裝結構可以有效降低射頻騷擾。該實施例描述了HPFC+LLC全橋的兩個串聯變換結構電路的封裝模組。如果採用HPFC+LLC半橋的兩變換結構電路，並按照上述先進封裝技術設計的封裝模組，同樣可以獲得降低射頻騷擾的益處，此處不再贅述。

第15圖所示是一款應用與伺服器電源系統的封裝模組(如：功率模組1300)。該封裝模組採用HPFC+LLC全橋兩級結構，內部佈線示意圖如第14圖所示。該模組採用單列直插式封裝。該模組的尺寸：高度H<40mm，寬度<60mm，厚度<6mm。該模組應用於伺服器電源系統，可以有效降低射頻騷擾信號。在實際工作中可以大大降低射頻騷擾的設計和調試時間。

圖騰柱功率因數校正(Totem pole PFC)電路與LLC電路的兩個變換電路封裝模組採用類似于的HPFC+LLC全橋的兩個串聯變換電路封裝方式，將第13圖中的功率模組1300用第16圖所示的功率模組1600替代，可以得到totem pole PFC+LLC的兩個變換電路的封裝模組。其中開關Q1與Q3串聯組成第一橋臂，開關Q2與Q4串聯組成第二橋臂，開關M1與M3串聯組成第三橋臂，開關M2與M4串聯組成第四橋臂。第一、第二、第三和第四橋臂與電容C 並聯。開關Q1、Q2、M1、M2的公共連接點Vbus與母線電容器Cbus一端連接。開關Q1、Q3和電容器C構成了第一差模回路單元，開關Q3與電容器C的一端在模組內部連接於點G。開關Q2、Q4和電容器C構成了第二差模回路單元，開關Q4與電容器C的一端在模組內部連接於G。開關M1、M3和電容器C構成了第三差模回路單元，開關M3與電容器C的一端在模組內部連接於G。開關M2、M4和電容器C構成了第四差模回路單元，開關M4與電容器C的一端在模組內部連接於點G。由點G引出接地引腳GND與系統內參考地相連。也即各差模回路單元中器件的接地端于封裝模組中都連接於一接地點G，並僅通過該封裝模組的接地引腳GND與系統地參考地相連接。開關Q1、Q2、Q3以及Q4的開通與關斷使第一橋臂及第二橋臂中點間電壓發生變化，因而形成了該第一差模回路單元及第二差模回路單元的差模騷擾源。開關M1、M2、M3以及M4的開通與關斷使第三橋臂及第四橋臂中點間電壓發生變化，因而形成了該第三差模回路單元及第四差模回路單元的差模騷擾源。其餘元器件與第13圖相同，改善EMI的原理也與第13圖中相同，此處不再贅述。

本發明所涉及的先進封裝模組技術，也可以採用其他封裝材料，如樹脂，矽膠等，比如將晶片埋入PCB內部通過PCB的內部走線實現。晶片載體也可以是DBC、銅基板等材料。引腳也可以採用其他連接方式，如插針，壓接式引腳。本發明所涉及的先進封裝模組，可以應用於通信 電源或伺服器電源，90~260V轉48V，24V，12V。也可以用於不間斷電源，逆變電源等電力轉換的電力設備。也可以用於太陽能逆變器，風力發電逆變器，微型並網逆變器等並網電力設備。本發明所涉及的單個、兩個電路結構，同樣適用於三個或者更高連接數量的變換電路結構。本發明所涉及的電路不僅限於boost電路，反激電路，該封裝方法同樣適用於HPFC電路、buck電路、全/半橋電路、LLC電路、雙重升壓功率因數校正(dual boost)電路等。

雖然本發明已以實施方式揭露如上，然其並非用以限定本發明，任何熟悉此技藝者，在不脫離本發明的精神和範圍內，當可作各種的更動與潤飾，因此本發明的保護範圍當視所附的權利要求書所界定的範圍為準。

Claims (40)

1. 一種用於電力電子電路的封裝模組，該電力電子電路包括一電容性元件、一開關、一電子器件、一參考地和至少一接地引腳，該電容性元件具有一第一端，該開關具有一第一端與該電容性元件串接，該電子器件具有一第一端，該電子器件與該電容性元件及該開關串接，其中，該封裝模組包括一差模迴路單元與一走線，該差模回路單元由該電容性元件、該開關與該電子器件構成，其中，該電容性元件與該開關被封裝在該封裝模組的內部，且該開關的該第一端或該電子器件的該第一端僅通過該封裝模組內的該走線連接至該電容性元件的該第一端，且該電容性元件的該第一端是經由該接地引腳連接至該參考地。
2. 根據請求項1所述的封裝模組，其中該電容性元件為電容器。
3. 根據請求項1所述的封裝模組，其中該開關為主動開關器件或被動開關器件。
4. 根據請求項1所述的封裝模組，其中該電子器件為半導體器件或無源器件。
5. 根據請求項1所述的封裝模組，其中該電子器件被封裝在該功率模組的內部。
6. 根據請求項1所述的封裝模組，其中該電子器件是設置在該功率模組的外部。
7. 根據請求項1所述的封裝模組，還包括：一屏蔽外殼；以及一變換電路，設置在該屏蔽外殼中，其中該變換電路的內部設有該差模回路單元，其中該差模回路單元的數量為單個。
8. 根據請求項7所述的封裝模組，其中該變換電路為一升壓電路，該升壓電路包括電晶體開關、二極體與輸出濾波電容器彼此相連以構成該差模回路單元。
9. 根據請求項7所述的封裝模組，其中該功率模組的接地引腳的數量為多個。
10. 根據請求項1所述的封裝模組，還包括：一屏蔽外殼；以及一變換電路，設置在該屏蔽外殼中，其中該變換電路的內部設有該差模回路單元，其中該差模回路單元的數量為多個。
11. 根據請求項1所述的封裝模組，還包括：一屏蔽外殼；以及多個變換電路，設置在該屏蔽外殼中，其中所述變換電 路中設有該差模回路單元，其中該差模回路單元的數量為多個。
12. 根據請求項11所述的封裝模組，其中所述變換電路包括一升壓電路與一反馳式電路，其中，該升壓電路包括第一電晶體開關、第一二極體與一輸出濾波電容器，該第一電晶體開關的第一端電性連接至該第一二極體的陽極，該第一二極體的陰極電性連接至該輸出濾波電容器的第一端，該輸出濾波電容器的第二端電性連接至該第一電晶體開關的第二端；該反馳式電路包括第二電晶體開關與變壓器，該第二電晶體的第一端電性連接至該變壓器的原邊繞組的一端，該變壓器的原邊繞組的另一端電性連接至該第一二極體的陰極以及該輸出濾波電容器的第一端；其中，該第一電晶體開關、該第一二極體、該輸出濾波電容器與該第二電晶體開關被封裝在該功率模組內，且該輸出濾波電容器的第二端以及該第二電晶體的第二端均電性連接至該接地引腳。
13. 根據請求項12所述的封裝模組，其中該第一電晶體開關、該第一二極體與該輸出濾波電容器構成所述差模回路單元中的一第一差模回路單元，該變壓器的原邊繞組、該第二電晶體開關與該輸出濾波電容器構成所述差模回路單元中的一第二差模回路單元。
14. 根據請求項13所述的封裝模組，其中該反馳式電 路還包括第二二極體與濾波電容器，該第二二極體與該濾波電容器也被封裝在該功率模組內，並且該第二二極體、該濾波電容器與該變壓器的副邊繞組串聯以構成所述差模回路單元中的一第三差模回路單元。
15. 根據請求項13所述的封裝模組，其中該第二電晶體的第二端所電性連接的該接地引腳與該變壓器的副邊繞組所連接的該濾波電容器的一端之間是透過一共模濾波電容器相連，該共模濾波電容器被封裝於該功率模組中。
16. 根據請求項11所述的封裝模組，其中所述變換電路包括一高功率因數校正電路與一LLC諧振電路。
17. 根據請求項16所述的封裝模組，其中該功率模組是採用單列直插式封裝，該功率模組的高度<40mm，該功率模組的寬度<60mm，該功率模組的厚度<6mm。
18. 根據請求項11所述的封裝模組，其中所述變換電路包括一圖騰柱功率因數校正電路與一LLC諧振電路，該圖騰柱功率因數校正電路包括一第一開關、一第二開關、一第三開關、一第四開關與一電容器，該第一開關串聯連接該第二開關形成一第一橋臂，該第三開關串聯連接該第四開關形成一第二橋臂，該第一橋臂並聯連接該第二橋臂與該電容器。
19. 根據請求項11所述的封裝模組，其中所述變換電 路包括一雙重升壓功率因數校正電路與一LLC諧振電路。
20. 根據請求項11所述的封裝模組，其中所述變換電路中任一者為全橋變換電路、半橋變換電路、降壓式變換電路、高功率因數校正電路、LLC諧振電路或雙重升壓電路。
21. 一種功率模組，適用於電力電子電路，該電力電子電路具有參考地與差模回路單元，該差模回路單元具有一電容性元件、一開關與一電子器件，該電容性元件具有一第一端，該開關具有一第一端與該電容性元件串接，該電子器件具有一第一端，該電子器件與該電容性元件及該開關串接，其中所述功率模組包括：該電容性元件、該開關、一走線以及至少一接地引腳，該接地引腳連接至該參考地，其中該電容性元件與該開關被封裝在該功率模組的內部，且該開關的該第一端或該電子器件的該第一端僅通過封裝在該功率模組內的該走線連接至該電容性元件的該第一端，且該電容性元件的該第一端是經由該接地引腳連接至該參考地。
22. 根據請求項21所述的功率模組，其中該電容性元件為電容器。
23. 根據請求項21所述的功率模組，其中該開關為主動開關器件或被動開關器件。
24. 根據請求項21所述的功率模組，其中該電子器件 為半導體器件或無源器件。
25. 根據請求項21所述的功率模組，其中該電子器件被封裝在該功率模組的內部。
26. 根據請求項21所述的功率模組，其中該電子器件是設置在該功率模組的外部。
27. 根據請求項21所述的功率模組，還包括：一屏蔽外殼；以及一變換電路，設置在該屏蔽外殼中，其中該變換電路的內部設有該差模回路單元，其中該差模回路單元的數量為單個。
28. 根據請求項27所述的功率模組，其中該變換電路為一升壓電路，該升壓電路包括電晶體開關、二極體與輸出濾波電容器彼此相連以構成該差模回路單元。
29. 根據請求項27所述的功率模組，其中該功率模組的接地引腳的數量為多個。
30. 根據請求項21所述的功率模組，還包括：一屏蔽外殼；以及一變換電路，設置在該屏蔽外殼中，其中該變換電路的內部設有該差模回路單元，其中該差模回路單元的數量為多個。
31. 根據請求項21所述的功率模組，還包括：一屏蔽外殼；以及多個變換電路，設置在該屏蔽外殼中，其中所述變換電路中設有該差模回路單元，其中該差模回路單元的數量為多個。
32. 根據請求項31所述的功率模組，其中所述變換電路包括一升壓電路與一反馳式電路，其中，該升壓電路包括第一電晶體開關、第一二極體與一輸出濾波電容器，該第一電晶體開關的第一端電性連接至該第一二極體的陽極，該第一二極體的陰極電性連接至該輸出濾波電容器的第一端，該輸出濾波電容器的第二端電性連接至該第一電晶體開關的第二端；該反馳式電路包括第二電晶體開關與變壓器，該第二電晶體的第一端電性連接至該變壓器的原邊繞組的一端，該變壓器的原邊繞組的另一端電性連接至該第一二極體的陰極以及該輸出濾波電容器的第一端；其中，該第一電晶體開關、該第一二極體、該輸出濾波電容器與該第二電晶體開關被封裝在該功率模組內，且該輸出濾波電容器的第二端以及該第二電晶體的第二端均電性連接至該接地引腳。
33. 根據請求項32所述的功率模組，其中該第一電晶體開關、該第一二極體與該輸出濾波電容器構成所述差模回路單元中的一第一差模回路單元，該變壓器的原邊繞組、該 第二電晶體開關與該輸出濾波電容器構成所述差模回路單元中的一第二差模回路單元。
34. 根據請求項33所述的功率模組，其中該反馳式電路還包括第二二極體與濾波電容器，該第二二極體與該濾波電容器也被封裝在該功率模組內，並且該第二二極體、該濾波電容器與該變壓器的副邊繞組串聯以構成所述差模回路單元中的一第三差模回路單元。
35. 根據請求項33所述的功率模組，其中該第二電晶體的第二端所電性連接的該接地引腳與該變壓器的副邊繞組所連接的該濾波電容器的一端之間是透過一共模濾波電容器相連，該共模濾波電容器被封裝於該功率模組中。
36. 根據請求項31所述的功率模組，其中所述變換電路包括一高功率因數校正電路與一LLC諧振電路。
37. 根據請求項36所述的功率模組，其中該功率模組是採用單列直插式封裝，該功率模組的高度<40mm，該功率模組的寬度<60mm，該功率模組的厚度<6mm。
38. 根據請求項31所述的功率模組，其中所述變換電路包括一圖騰柱功率因數校正電路與一LLC諧振電路，該圖騰柱功率因數校正電路包括一第一開關、一第二開關、一第三開關、一第四開關與一電容器，該第一開關串聯連接該第二開關形成一第一橋臂，該第三開關串聯連接該第四開關 形成一第二橋臂，該第一橋臂並聯連接該第二橋臂與該電容器。
39. 根據請求項31所述的功率模組，其中所述變換電路包括一雙重升壓功率因數校正電路與一LLC諧振電路。
40. 根據請求項31所述的功率模組，其中所述變換電路中任一者為全橋變換電路、半橋變換電路、降壓式變換電路、高功率因數校正電路、LLC諧振電路或雙重升壓電路。