[發(fā)明專利]使用磁耦合電流隔離引線框架通信的開關(guān)模式功率轉(zhuǎn)換器

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201310565706.8
• 申請(qǐng)日: 2013-11-14
• 公開（公告）號(hào): CN103944360A
• 公開（公告）日: 2014-07-23
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: B·巴拉克里什南;D·M·H·馬修斯
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 電力集成公司
• 主分類號(hào): H02M1/08
• 分類號(hào): H02M1/08;H01L23/495;H01F38/14
• 代理公司: 北京北翔知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11285
• 代理人: 李潔;楊勇

一種供用于開關(guān)模式功率轉(zhuǎn)換器的集成電路封裝件包括包封部和引線框架。該引線框架的一部分被布置在包封部中。該引線框架包括第一導(dǎo)體，該第一導(dǎo)體具有被大體布置在包封部中的第一導(dǎo)電回路。該引線框架還包括與第一導(dǎo)體電流隔離的第二導(dǎo)體。該第二導(dǎo)體包括第二導(dǎo)電回路，該第二導(dǎo)電回路被大體布置在包封部?jī)?nèi)，靠近且磁耦合至第一導(dǎo)電回路，以提供第一和第二導(dǎo)體之間的通信鏈路。包括第一控制電路的第一控制芯片被耦合至第一導(dǎo)體。包括第二控制電路的第二控制芯片被耦合至第二導(dǎo)體。一個(gè)或多個(gè)控制信號(hào)通過通信鏈路在第一控制芯片和第二控制芯片之間被傳送。

相關(guān)申請(qǐng)

本申請(qǐng)涉及Balakrishnan等人于2012年11月14日提交的、名稱為“MagneticallyCoupled Galvanically Isolated Communication Using Lead Frame(使用引線框架的磁耦合電流隔離式通信)”的美國(guó)專利申請(qǐng)，該美國(guó)專利申請(qǐng)被轉(zhuǎn)讓給本申請(qǐng)的受讓人。

本申請(qǐng)還涉及Kung等人于2012年11月14日提交的、名稱為“Noise CancellationFor A Magnetically Coupled Communication Link Utilizing A Lead Frame(使用引線框架用于磁耦合通信鏈路的噪聲消除)”的美國(guó)專利申請(qǐng)，該美國(guó)專利申請(qǐng)被轉(zhuǎn)讓給本申請(qǐng)的受讓人。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明總體涉及要求電流隔離(galvanic isolation)的電路之間的通信。更具體地，本發(fā)明的實(shí)施例涉及開關(guān)模式功率轉(zhuǎn)換器例如電源和功率逆變器中跨隔離勢(shì)壘(isolation barrier)的通信。

背景技術(shù)

開關(guān)模式功率轉(zhuǎn)換器廣泛用于需要經(jīng)調(diào)節(jié)的直流(dc)源來供其運(yùn)行的家用器具或工業(yè)器具，例如像在電子移動(dòng)設(shè)備中普遍使用的電池充電器。離線ac-dc轉(zhuǎn)換器將低頻(例如，50Hz或60Hz)高壓ac(交流)輸入電壓轉(zhuǎn)換成所要求電平的dc輸出電壓。一些類型的開關(guān)模式功率轉(zhuǎn)換器由于其良好的經(jīng)調(diào)節(jié)的輸出、高效率和小尺寸以及其安全和保護(hù)特征而普及。普及的開關(guān)模式功率轉(zhuǎn)換器的拓?fù)浒ǚ醇な?flyback)、前向、升壓、降壓、半橋和全橋拓?fù)洌约鞍ㄖC振類型的許多其他拓?fù)洹?/p>

除了輸出處的電壓電平變化，隔離式(isolated)開關(guān)模式功率轉(zhuǎn)換器的安全需求還通常要求使用高頻變壓器以提供開關(guān)模式功率轉(zhuǎn)換器的輸入和輸出之間的電流隔離。

開關(guān)模式功率轉(zhuǎn)換器的市場(chǎng)中的一個(gè)主要挑戰(zhàn)是，降低開關(guān)模式功率轉(zhuǎn)換器的尺寸和成本，同時(shí)維持高性能運(yùn)行規(guī)范。在已知的隔離式開關(guān)模式功率轉(zhuǎn)換器中，對(duì)開關(guān)模式功率轉(zhuǎn)換器的輸出的感測(cè)以及對(duì)用于調(diào)節(jié)開關(guān)模式功率轉(zhuǎn)換器輸出參數(shù)(例如，電流或電壓)的反饋信號(hào)的傳送通常使用外部隔離部件(例如像光耦合器)來完成。這些已知方法為開關(guān)模式功率轉(zhuǎn)換器增加了不想要的附加尺寸以及成本。此外，光耦合器運(yùn)行緩慢，且在許多情形中，會(huì)限制開關(guān)模式功率轉(zhuǎn)換器的反饋帶寬和瞬態(tài)響應(yīng)。

發(fā)明內(nèi)容

根據(jù)本發(fā)明的一方面，提供一種供用于開關(guān)模式功率轉(zhuǎn)換器的集成電路封裝件，該集成電路封裝件包括：

一個(gè)包封部；

一個(gè)引線框架，所述引線框架的一部分被布置在所述包封部?jī)?nèi)，所述引線框架包括第一導(dǎo)體，所述第一導(dǎo)體具有被大體布置在所述包封部?jī)?nèi)的第一導(dǎo)電回路，其中所述引線框架還包括與所述第一導(dǎo)體電流隔離的第二導(dǎo)體，其中所述第二導(dǎo)體包括被大體布置在所述包封部?jī)?nèi)的第二導(dǎo)電回路，所述第二導(dǎo)電回路靠近所述第一導(dǎo)電回路且磁耦合至所述第一導(dǎo)電回路，以提供所述第一導(dǎo)體和所述第二導(dǎo)體之間的通信鏈路；

第一控制芯片，包括被耦合至所述第一導(dǎo)體的第一控制電路；以及

第二控制芯片，包括被耦合至所述第二導(dǎo)體的第二控制電路，其中一個(gè)或多個(gè)控制信號(hào)通過所述通信鏈路在所述第一控制芯片和第二控制芯片之間被傳送。