[發明專利]應用于高功率密度充電的超快速瞬態響應交直流轉換器

在審

• 申請號: 202010575932.4
• 申請日: 2020-06-22
• 公開（公告）號: CN112152484A
• 公開（公告）日: 2020-12-29
• 發明（設計）人: 黃培倫;陳佑民;林天麒;鄭榮霈;于岳平;牛志強;張曉天;王隆慶
• 申請（專利權）人: 萬國半導體國際有限合伙公司
• 主分類號: H02M7/217
• 分類號: H02M7/217;H02M3/335;H02M1/092;H02M1/14;H02M1/44;H01L25/16;H02J7/00
• 代理公司: 上海元好知識產權代理有限公司 31323
• 代理人: 徐雯瓊;章麗娟

1.一個設置在多層印刷電路板PCB上的交流/直流轉換器，其特征在于，所述交流/直流轉換器包括：

一個變壓器，包括初級線圈和次級線圈，初級線圈的第一端子接收整流電壓；

一個功率半導體封裝，包括主開關，該主開關具有連接到源極引線的源極電極和連接到漏極引線的漏極電極；

其中，漏極引線連接到印刷電路板上的漏極接觸焊盤上；

其中，所述漏極接觸焊盤與所述變壓器初級線圈的第二端子電連接；

其中，所述源極引線連接到所述印刷電路板上的源接觸焊盤；并且

其中，連接PCB上的源接觸焊盤的源引線面積大于連接PCB上的漏極接觸焊盤的漏極引線面積。

2.如權利要求1中的交流/直流變換器，其特征在于，

所述多層印刷電路板包括頂層和底層之間的一個或多個中間層。

3.如權利要求2所述的交流/直流變換器，其特征在于，

所述多層印刷電路板的中間層包括連接到源極接觸焊盤的導電區域。

4.如權利要求2所述的交流/直流變換器，其特征在于，

所述功率半導體封裝設置在頂層，所述變壓器設置在底層。

5.如權利要求1所述的交流/直流轉換器，其特征在于，

所述功率半導體封裝還包括驅動IC，用于提供控制主開關的驅動信號。

6.如權利要求5所述的交流/直流轉換器，其特征在于，

所述功率半導體封裝還包括用于接收整流電壓以產生控制主開關的啟動信號的耗盡型場效應晶體管。

7.如權利要求1所述的交流/直流轉換器，其特征在于，

還包括驅動器IC，以提供控制主開關的驅動信號。

8.如權利要求7所述的交流/直流轉換器，其特征在于，還包括：

二次側控制器，其中二次側控制器包括：

一個反饋回路，其包括一個比較器,比較器的反向端子接收與輸出電壓成比例的反饋電壓，并與非反向端子上的參考電壓相比較。

9.如權利要求8所述的交流/直流轉換器，其特征在于，

所述二次側控制器還包括一個導通時間發生器，其接收來自所述比較器的比較結果以生成一個導通時間控制信號。

10.如權利要求8所述的交流/直流轉換器，其特征在于，

還包括同步MOSFET晶體管，所述同步MOSFET晶體管具有連接到所述次級線圈的第二端子的漏極和連接到地的源極。

11.如權利要求8所述的交流/直流轉換器，其特征在于，

還包括連接在二次側控制器和驅動器之間的隔離耦合元件。

12.如權利要求11所述的交流/直流轉換器，其特征在于，

所述驅動器產生驅動信號以打開和關閉主開關晶體管，以在滿負荷時以高于最大85kHz的開關頻率調節通過變壓器初級線圈的電流。

13.如權利要求12所述的交流/直流轉換器，其特征在于，

自然峰值負載工作頻率被限制在最大150kHz。

14.如權利要求13所述的交流/直流變換器，其特征在于，

輸出電壓包括紋波噪聲，所述紋波噪聲包括低頻交流紋波和開關頻率的高頻開關紋波；并且，在所述整流電壓的波峰附近的開關紋波頻率低于整流電壓的波谷附近的開關紋波頻率。

15.如權利要求14所述的交流/直流變換器，其特征在于，

輸出電壓不包含次諧波頻率紋波噪聲。