[發(fā)明專利]變壓器模塊及功率模塊

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 202110657236.2
• 申請日: 2019-10-29
• 公開（公告）號: CN113555196B
• 公開（公告）日: 2023-01-20
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 蔡超峰;辛?xí)阅?/a>;曾劍鴻;洪守玉;吳睿;葉浩屹;葉益青;周錦平;付志恒;周敏;郭玉京;潘同升;林文玉
• 申請（專利權(quán)）人: 臺達電子企業(yè)管理（上海）有限公司
• 主分類號: H01F27/28
• 分類號: H01F27/28;H01F27/29;H01F27/32
• 代理公司: 北京同立鈞成知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11205
• 代理人: 張娜;黃健

本申請?zhí)峁┮环N變壓器模塊及功率模塊，變壓器模塊包含第一金屬繞組，箔繞于所述磁芯，包含形成于所述第一布線層的第一段繞組和形成于所述第二布線層的第二段繞組，所述第一段繞組的第一端通過第一連接件電性連接至第一引腳，所述第一段繞組的第二端通過第二連接件電性連接至第二引腳，所述第一連接件和第二連接件均穿過所述第一絕緣層，所述第二段繞組的第一端形成第三引腳，所述第一引腳和所述第三引腳均位于所述變壓器模塊的第一面，所述第二段繞組的第二端形成第四引腳，所述第二引腳和所述第四引腳均位于所述變壓器模塊的第二面，進而降低了引腳的損耗，并且變壓器模塊采用箔繞結(jié)構(gòu)的繞組，從而達到繞組電流分布均勻的效果。

本案是申請?zhí)枮?019110359206、申請日為2019年10月29日、以及 發(fā)明名稱為“變壓器模塊及功率模塊”的發(fā)明專利申請的分案。

其中，申請?zhí)枮?019110359206、申請日為2019年10月29日、以及 發(fā)明名稱為“變壓器模塊及功率模塊”的發(fā)明專利申請，享有申請?zhí)枮?2018113011746、申請日為2018年11月02日、以及發(fā)明名稱為“變壓器 模塊及功率模塊”的發(fā)明專利的優(yōu)先權(quán)。

技術(shù)領(lǐng)域

本申請涉及變壓器技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種變壓器模塊及功率模塊。

背景技術(shù)

隨著人類對智能生活要求的提升，社會對數(shù)據(jù)處理的需求日益旺盛。 全球在數(shù)據(jù)處理上的能耗，平均每年達到數(shù)千億甚至數(shù)萬億度；而一個大 型數(shù)據(jù)中心的占地面積可以達到數(shù)萬平方米。因此，高效率和高功率密度， 是這一產(chǎn)業(yè)健康發(fā)展的關(guān)鍵指標(biāo)。

數(shù)據(jù)中心的關(guān)鍵單元是服務(wù)器，其主板通常由中央處理器(Central ProcessingUnit，CPU)、芯片組(Chipsets)、內(nèi)存等數(shù)據(jù)處理芯片和它 們的供電電源及必要外圍組件組成。隨著單位體積服務(wù)器處理能力的提升， 意味著這些處理芯片的數(shù)量、集成度也在提升，導(dǎo)致空間占用和功耗的提 升。因此，為這些芯片供電的電源(因為與數(shù)據(jù)處理芯片同在一塊主板上， 又稱主板電源)，就被期望有更高的效率，更高的功率密度和更小的體積， 來支持整個服務(wù)器乃至整個數(shù)據(jù)中心的節(jié)能和占地面積縮小的要求。為了 滿足高功率密度的需求，電源的開關(guān)頻率也越來越高，業(yè)界低壓大電流電 源的開關(guān)頻率基本都在1兆赫茲(Megahertz，MHz)。

針對低壓大電流應(yīng)用的變壓器，大都采用多層印制電路板(Printed CircuitBoard，PCB)的方式實現(xiàn)，圖1為現(xiàn)有技術(shù)提供的一種采用多層PCB方式的變壓器側(cè)視截面圖，如圖1所示，這種PCB金屬繞組是水平 繞制的工藝，即，繞組是形成于PCB板上的平面(繞線層)，而PCB板 通常是套設(shè)于磁柱上，使得磁柱與PCB板垂直或接近垂直，從而磁柱與 形成于PCB板的各個繞組布線層均是垂直或接近垂直的。其中，受限于 要在布線層中形成繞組，假設(shè)形成于布線層的金屬繞組平行于磁柱長度方 向的尺寸(布線厚度)為W，金屬繞組垂直于磁柱長度方向的尺寸(例如 布線寬度)為H，一般而言，H和W滿足如下關(guān)系：H10W，通常將這 種金屬繞組繞制方式稱為立繞結(jié)構(gòu)金屬繞組。即使通過過孔連接各個相互 平行的布線層，但因為主要布線的布線層均垂直于磁柱，且過孔垂直于布 線層，因此立繞時，過孔必然的和磁柱平行，使得單一的過孔幾乎不會交 鏈磁通。內(nèi)層布線層一般通過過孔連接到PCB的表層從而連接引腳，立 繞時過孔長度長，數(shù)量少，過孔帶來的損耗大。同時，假設(shè)立繞結(jié)構(gòu)金屬 繞組在水平方向上是一個環(huán)，環(huán)的寬度是H，可以看到立繞結(jié)構(gòu)下，對于 金屬繞組形成的環(huán)，其中遠(yuǎn)離磁柱的外側(cè)部分和靠近磁柱的內(nèi)側(cè)部分阻抗 會因為內(nèi)外側(cè)環(huán)周長度不一致等原因而不同，從而存在電流分配不均的問 題。