[发明专利]绕组模块、混合变压器、模块和用于DC-DC功率转换的电路

说明书

本发明涉及绕组模块、混合变压器、模块和用于DC‑DC功率转换的电路。在实施例中，提供了一种具有至少12:1的降压转换比率的DC‑DC功率转换电路。所述DC‑DC功率转换电路包括半桥电路布置、谐振电容器以及包括混合变压器的模块，所述混合变压器包括磁芯和与次级绕组串联电耦合的初级绕组。所述模块进一步包括：同步整流器，具有耦合在所述混合变压器的所述初级绕组与所述次级绕组之间的输出；以及输出电容器，与所述次级绕组的输出耦合。

背景技术

在许多应用中要求功率转换，诸如AC-DC或DC-DC功率转换。230V处的AC电源可以首先被转换成更低电压（例如，48V）处的DC电源。一些应用要求甚至更低的DC电压，例如12V或大约2伏特，例如1.8V。这可以是通过使用多级DC-DC转换系统来提供的，在该多级DC-DC转换系统中，例如，48V DC供给被转换成12V DC供给，该12V DC供给进而被转换成1.8V输出电压供给。由于每一个转换步骤典型地具有小于100%的效率，因此随着转换级的数目增加，整个转换过程的效率可能进一步降低。另外，每一个转换级与提供功率转换电路的部件相关联，在一些应用中，这可能导致空间的不期望占用。

在其中要求大约1.8V DC的输出电压的一些应用（诸如，用于在数据中心中使用的功率转换）中，提供更高DC-DC降压转换比率的电路将是合期望的，例如以便将48V DC输入电压转换成1.8V DC输出电压。另外，期望提供这样的转换电路和模块，其用于提供具有更小体积和每单位体积更高额定功率的电路，每单位体积的额定功率也被称作功率密度。

发明内容

在实施例中，提供了一种混合变压器的绕组模块，其包括与次级绕组串联电耦合的初级绕组。所述初级绕组包括布置在平面支撑物上的第一导电迹线，并且所述次级绕组包括布置在所述平面支撑物上的第二导电迹线。所述第一导电迹线和所述第二导电迹线被布置在叠层中。所述平面支撑物包括用于接受磁芯的孔。

在实施例中，提供了一种混合变压器，其包括绕组模块和磁芯。混合变压器的所述绕组模块包括与次级绕组串联电耦合的初级绕组。所述初级绕组包括布置在平面支撑物上的第一导电迹线，并且所述次级绕组包括布置在所述平面支撑物上的第二导电迹线。所述第一导电迹线和所述第二导电迹线被布置在叠层中。所述平面支撑物包括用于接受磁芯的孔。所述磁芯包括：中央凸出部分，其凸出到所述平面支撑物中的所述孔中；以及两个外臂，其邻近于所述平面支撑物的两个相对侧面而延伸。

在实施例中，提供了一种用于在DC-DC功率转换电路中使用的模块。所述模块包括混合变压器，所述混合变压器包括磁芯和与次级绕组串联电耦合的初级绕组。所述模块进一步包括：同步整流器，具有耦合在所述初级绕组与所述次级绕组之间的输出；以及输出电容器，与所述次级绕组的输出耦合。

在实施例中，提供了一种具有至少12:1的降压转换比率的DC-DC功率转换电路。所述DC-DC功率转换电路包括半桥电路布置、谐振电容器以及包括混合变压器的模块，所述混合变压器包括磁芯和与次级绕组串联电耦合的初级绕组。所述模块进一步包括：同步整流器，具有耦合在所述混合变压器的所述初级绕组与所述次级绕组之间的输出；以及输出电容器，与所述次级绕组的输出耦合。

本领域技术人员在阅读以下详细描述后以及在查看附图后将认识到附加特征和优势。

附图说明

附图的元件不必然相对于彼此按比例绘制。相似的参考标号标示对应的类似部分。可以组合各种所图示的实施例的特征，除非它们相互排斥。在附图中描绘并在以下描述中详述示例性实施例。

图1a图示了包括混合变压器的用于DC-DC功率转换的电路。

图1b图示了用于提供图1a的电路的部分的模块的框图。

图2图示了混合变压器的绕组布局的示意图。

图3图示了用于提供混合变压器的初级和次级绕组的堆叠结构的示意侧视图。