有啟動晶體管TR2和關閉晶體管TRl的效果，從而驅(qū)動繞組511。正反饋又被建立，使得由輔助繞組533施加到晶體管TR2的基極的電壓將晶體管TR2保持在啟動狀態(tài)中，同時將晶體管TRl保持在關斷狀態(tài)中。隨后，磁芯中的磁場飽和并且電路回到驅(qū)動繞組513。只要輸入功率被提供，則在驅(qū)動第一繞組511和513之間交替的該振蕩特性無限期地連續(xù)進行。
[0100]變壓器TXl的輸出側(cè)采取連接在第一輸出端子+Vout和第二輸出端子OV之間的同步整流電路550的形式，包括第一晶體管Ql和第二晶體管Q2。在圖5中，雖然圖示的兩個晶體管是感應溝道M0SFET，但是可以使用任何其它適當?shù)木w管技術。
[0101]在變壓器TXl的輸出側(cè)，節(jié)點520連接到正向偏壓的齊納二極管D1，齊納二極管Dl又連接到第一輸出端子Vout。在這種情況下，第一輸出端子是正輸出端子。進一步地，節(jié)點524連接到第二正向偏壓的齊納二極管D2，
[0102]定位在節(jié)點520和二極管Dl的輸入端之間的節(jié)點551將節(jié)點520連接到晶體管Ql的柵極端子。定位在節(jié)點524和二極管D2之間的節(jié)點552將節(jié)點524連接到晶體管Q2的柵極端子。
[0103]晶體管Ql的漏極端子連接到定位在節(jié)點524和第二齊納二極管D2之間的節(jié)點553。第二晶體管的漏極端子連接到定位在節(jié)點520和齊納二極管Dl中間的節(jié)點554。晶體管Ql和Q2的源極端子又連接到第二輸出端子0V。
[0104]電容器C5連接到第一輸出端子和第二輸出端子兩端。第一電容器端子連接到節(jié)點555，節(jié)點555連接在齊納二極管Dl的輸出端和第一輸出端子+Vout之間，而第一電容器的另一個端子連接到節(jié)點556，節(jié)點556連接在第二輸出端子OV和晶體管Ql和Q2的源極端子之間。連接到第二齊納二極管D2的輸出端的中間節(jié)點557連接到第一電容器端子，位于第一電容器端子和節(jié)點555之間。反向偏壓的齊納二極管D3也連接到輸出端子兩端，具有連接到與第一輸出端+Vout耦接的節(jié)點558的一個端子，和連接到與第二輸出端子559耦接的節(jié)點559的另一個端子。
[0105]第二繞組521具有根據(jù)變壓器磁芯中的磁通量的變化率而在其兩端引起的電壓。因而，交流電流產(chǎn)生。
[0106]在第一操作模式中，交流電流在第一方向上循環(huán)流動，通過正向偏壓的齊納二極管D1，并且經(jīng)由節(jié)點551進入晶體管Ql的柵極端子，開啟晶體管Ql。當晶體管開啟時，電流從源極到漏極流過晶體管Ql，并且電流在繞組521中從第二節(jié)點524流到第一節(jié)點520，并且經(jīng)由齊納二極管Dl到輸出端子+Vout。因此，在輸出端子+Vout和OV之間建立正電壓。在該操作模式中，反向偏壓齊納二極管D2防止電流流進保持關閉的第二晶體管Q2的柵極端子。
[0107]在第二操作模式中，交流電流在第二方向上流動，通過現(xiàn)在被正向偏壓的齊納二極管D2，并且經(jīng)由節(jié)點552進入晶體管Q2的柵極端子，開啟晶體管Q2。當晶體管Q2開啟時，電流從源極到漏極流過晶體管Q2，并且電流在繞組521中從節(jié)點520流到節(jié)點524，并且經(jīng)由齊納二極管D2到輸出端子+Vout。因此，在輸出端子Vout和OV之間也建立正電壓，如第一操作模式。
[0108]由于變壓器中的磁通量改變，因而輸出電路中的交流電流的大小和方向改變。從而，二極管Dl和D2對交流電流整流，從而提供到端子的輸出總是成正電壓信號的形式。電容器C5平滑輸出電壓信號，以在輸出端子540和542之間提供大致恒定的直流電流。二極管D3還可以連接到輸出端子兩端，以根據(jù)二極管的值將FETS的Ql和Q2的柵極電壓限制到特定范圍?？梢允褂秒娮璐娑O管D3作為虛載荷。因此，圖5圖示的電路形成隔離式直流-直流轉(zhuǎn)換器，取得在端子+V和GND上的直流輸入，并且在端子540和542上產(chǎn)生直流輸出。將被技術人員認識到的是，可以通過改變第一繞組511、513和第二繞組521、523的線匝數(shù)量以調(diào)節(jié)直流輸出的與直流輸入的電壓有關的電壓。
[0109]雖然在圖5的實施例中，嵌入式變壓器裝置被包括在羅耶電路中，但是應該注意，可以在包括嵌入式變壓器的任何功率轉(zhuǎn)換器電路拓撲結(jié)構(gòu)中實現(xiàn)嵌入式變壓器裝置的優(yōu)點。
[0110]雖然在整個申請中涉及導電導通孔，但是應該注意，任何導電連接裝置(例如導電銷)也可以同樣地用于代替任意一個或多個導電導通孔。
[0111]進一步地，雖然在上述示例中，磁芯304和空腔被圖示為環(huán)形形狀，但是在其它的實施例中，磁芯304和空腔可以具有不同的形狀。非限制性示例包括，橢圓形或細長的環(huán)形形狀、具有間隙的環(huán)形形狀、EE、E1、1、EFD、EP、UI和UR鐵芯形狀。磁芯304可以涂覆有絕緣材料，以減少在導電磁芯和導電導通孔或金屬跡線之間發(fā)生擊穿的可能性。磁芯還可以具有提供圓形輪廓或橫截面的倒棱邊緣。
[0112]此外，第一繞組和第二繞組每個都可以是連接到變壓器的輸入電源的初級變壓器繞組，或連接到變壓器的輸出端的次級變壓器繞組。嵌入式變壓器裝置可以是升壓變壓器或降壓變壓器。
[0113]在以上描述中，已經(jīng)通過初級側(cè)繞組上的16個線匝和次級側(cè)上的9個線匝描述了轉(zhuǎn)換器。在其它的實施例中，可以使用初級側(cè)和次級側(cè)上的不同數(shù)量的線匝。例如，已知的羅耶電路包括用于初級側(cè)的16個線匝和用于次級側(cè)的18個線匝。因此，圖4圖示的變壓器通過代替用于同步整流電路的已知羅耶電路輸出減小了用于次級側(cè)所需的線匝數(shù)量。在可替換的實施例中，圖4的變壓器可以被改變，從而減少初級側(cè)線匝，在輸入側(cè)使用半橋式電路并且在次級側(cè)使用通常的羅耶輸出。與已知的羅耶電路裝置相比，這可以在初級側(cè)將用于變壓器的線匝數(shù)量減少6個。可選地，初級繞組和次級繞組都可以通過在初級側(cè)使用半橋式電路并且在輸出端使用同步整流電路以具有減少的線匝。這可以將用于已知的羅耶電路構(gòu)造的線匝數(shù)量減少13個。在所有情況下，減少線匝數(shù)量表示在設計布局方面更靈活和構(gòu)件之間的更高的電勢隔離。然而，減少次級線匝需要僅一個額外的晶體管(例如在FET雙列式封裝中)被添加到電路。減少初級側(cè)繞組要求半橋式電路被提供，這意味著與已知的羅耶設計相比，在輸入側(cè)具有更多構(gòu)件。
[0114]可以對上述示例性實施例進行各種修改，并且將在沒有脫離由下述權利要求限定的本發(fā)明的范圍的情況下被本領域的技術人員想到。
【主權項】
1.一種嵌入式變壓器裝置，包括: 絕緣基板，所述絕緣基板具有第一側(cè)和與第一側(cè)相反的第二側(cè)，并且在絕緣基板中具有空腔，所述空腔具有內(nèi)圓周和外圓周； 磁芯，所述磁芯被容納在空腔中，所述磁芯具有第一區(qū)段和第二區(qū)段； 第一電繞組，所述第一電繞組穿過絕緣基板并且圍繞磁芯的第一區(qū)段布置； 第二電繞組，所述第二電繞組穿過絕緣基板并且圍繞磁芯的第二區(qū)段布置； 第一電繞組和第二電繞組中的每一個都包括: 上導電跡線，所述上導電跡線布置在絕緣基板的第一側(cè)上； 下導電跡線，所述下導電跡線布置在絕緣基板的第二側(cè)上； 內(nèi)部導電連接器，所述內(nèi)部導電連接器穿過鄰近磁芯的內(nèi)圓周的絕緣基板，所述內(nèi)部導電連接器在相應的上導電跡線和相應的下導電跡線之間分別形成電連接；和 外部導電連接器，所述外部導電連接器穿過鄰近磁芯的外圓周的絕緣基板，所述外部導電連接器在相應的上導電跡線和相應的下導電跡線之間分別形成電連接； 上導電跡線和下導電跡線以及內(nèi)部導電連接器和外部導電連接器形成第一電繞組和第二電繞組的相應的線匝； 其中，第一電繞組或第二電繞組中的一個具有與另一個相比更少的線匝，并且與該另一個電繞組的上導電跡線和下導電跡線相比，該一個電繞組的上導電跡線和下導電跡線更寬。2.根據(jù)權利要求1所述的嵌入式變壓器裝置，其中，對于第一電繞組或第二電繞組中的該一個電繞組，上導電跡線或下導電跡線沿徑向方向從外部導電連接器延伸到內(nèi)部導電連接器，并且 其中，在寬度方向上，上導電跡線或下導電跡線垂直于徑向方向延伸，填充鄰近的外部導電導通孔和內(nèi)部導電導通孔之間的空間的至少一部分。3.根據(jù)權利要求2所述的嵌入式變壓器裝置，其中，上導電跡線和下導電跡線在其之間具有狹窄間隔，并且在寬度方向上較寬。4.根據(jù)前述權利要求中任一項所述的嵌入式變壓器裝置，其中，對于第一電繞組或第二電繞組中的該一個電繞組，上導電跡線和下導電跡線具有錐形寬度，具有跡線接觸外部導電連接器的較寬區(qū)段和跡線接觸內(nèi)部導電連接器的較窄區(qū)段。5.根據(jù)前述權利要求中任一項所述的嵌入式變壓器裝置，其中，第一電繞組或第二電繞組中的該一個電繞組包括至少一個或多個導電區(qū)域，所述至少一個或多個導電區(qū)域形成在基板的第一側(cè)或第二側(cè)上，并且與繞組中的第一個導電連接器或最后一個導電連接器連接， 導電區(qū)域具有位于第一邊緣、第二邊緣和第三邊緣之間的大致三角形形狀，其中，第二邊緣和第三邊緣在它們彼此連接處大致形成直角。6.根據(jù)前述權利要求中任一項所述的嵌入式變壓器裝置，其中，第一繞組的內(nèi)部導電連接器以多個弧形行設置，每行都被定位成距空腔的內(nèi)圓周大致恒定的距離； 其中，第二繞組的內(nèi)部導電連接器以第一弧形行設置，所述第一弧形行被定位成距空腔的內(nèi)圓周大致恒定的距離，并且所述大致恒定的距離足夠大以允許內(nèi)部導電連接器的第二弧形行容納在第一弧形行和空腔的內(nèi)圓周之間；并且 其中，第二繞組的外部導電連接器以第一弧形行設置，所述第一弧形行被定位成距空腔的外圓周大致恒定的距離，并且所述大致恒定的距離足夠大以允許外部導電連接器的第二弧形行容納在第一弧形行和空腔的外圓周之間。7.根據(jù)權利要求6所述的嵌入式變壓器裝置，其中， 第一繞組的在最靠近空腔的內(nèi)圓周的弧形行上的內(nèi)部導電連接器設置在具有第一半徑的第一大致圓弧上； 第二繞組的在第一弧形行上的內(nèi)部導電連接器設置在具有第二半徑的、與第一大致圓弧同心的第二大致圓弧上；并且第一半徑大于第二半徑。8.根據(jù)權利要求6或7所述的嵌入式變壓器裝置，其中， 第一繞組與第二繞組間隔開，使得在第一繞組和第二繞組之間提供電隔離。9.根據(jù)前述權利要求中任一項所述的嵌入式變壓器裝置，還包括: 第一隔離屏障，所述第一隔離屏障形成在絕緣基板的第一側(cè)上，至少覆蓋第一側(cè)的在第一電繞組和第二電繞組之間的、第一電繞組和第二電繞組最靠近的部分，并且與絕緣基板的第一側(cè)形成緊密結(jié)合連接；和 第二隔離屏障，所述第二隔離屏障形成在絕緣基板的第二側(cè)上，至少覆蓋第二側(cè)的在第一電繞組和第二電繞組之間的、第一電繞組和第二電繞組最靠近的