電源模塊及pol電源模塊的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種電源模塊，以及一種POL電源模塊。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著半導(dǎo)體工藝、封裝等技術(shù)的發(fā)展，模塊電源功率密度越來越大，轉(zhuǎn)換效率要求越來越高，各種元器件在PCB板上的合理、有效布局變得越來越重要。電源系統(tǒng)往往需要多個(gè)獨(dú)立的DC-DC模塊電源，要求各模塊可以獨(dú)立輸出，也可以并聯(lián)工作。POL (負(fù)載點(diǎn)電源)是DC-DC模塊電源中的一種。由于模塊式布局的優(yōu)點(diǎn)甚多，因此模塊電源廣泛用于互換設(shè)備、接入設(shè)備、移動(dòng)通訊、微波通訊以及光傳輸、路由器等通信領(lǐng)域和汽車電子、航空航天等領(lǐng)域。電感元件通常在DC-DC模塊電源中體積最大，重量最重，因此電感的結(jié)構(gòu)和布置會(huì)直接影響其他組件的位置。
[0003]如何設(shè)計(jì)一種效率高、器件布局合理的DC-DC模塊電源，成為目前需要解決的重要問題之一。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]要解決的技術(shù)問題
[0005]因電源系統(tǒng)對(duì)高功率密度及高性能的持續(xù)追求，本發(fā)明特提出了一種采用解耦集成式、浮空電感設(shè)計(jì)的電源模塊，來實(shí)現(xiàn)電源模塊的小型化、高功率密度及高效率。
[0006]解決技術(shù)問題的技術(shù)手段
[0007]本發(fā)明提供了一種電源模塊，包括電感以及主板，所述電感設(shè)置于所述主板之上，所述電感包括上磁芯、PCB繞組板、引腳以及下磁芯，所述PCB繞組板設(shè)置在所述上磁芯和下磁芯之間，所述引腳的第一端連接至所述PCB繞組板，所述引腳的至少之一的與所述第一端相對(duì)的第二端延伸超出所述下磁芯的底表面，且連接于所述主板，由此使得在所述下磁芯的底表面與所述主板的上表面之間形成一容置空間。
[0008]所述PCB繞組板和所述主板平行。
[0009]所述PCB繞組板上設(shè)置有盲孔或通孔，所述引腳的第一端設(shè)置于所述PCB繞組板的所述盲孔或通孔中?；蛘咚鲆_的第一端表貼于所述PCB繞組板的表面上。另外，所述主板上設(shè)置有盲孔或通孔，所述引腳的第二端設(shè)置于所述主板的所述盲孔或通孔中?；蛘咚鲆_的第二端表貼于所述主板的表面上。
[0010]所述主板還包括多個(gè)電子器件，其中至少一電子器件設(shè)置在所述容置空間內(nèi)。
[0011]所述主板還包括除所述電感外的多個(gè)電子器件，所述引腳中的至少一對(duì)的第二端電性連接至所述至少一電子器件。
[0012]所述下磁芯包括第一繞線柱、第二繞線柱以及位于所述第一繞線柱和所述第二繞線柱之間的公共磁柱，所述公共磁柱形成為三角形、梯形、長(zhǎng)方形、圓形、梯形與長(zhǎng)方形的組合、三角形與長(zhǎng)方形的組合、及其他組合體形狀。
[0013]所述第一繞線柱和所述上磁芯之間形成第一氣隙，所述第二繞線柱和所述上磁芯之間形成第二氣隙，所述第一氣隙的高度等于第二氣隙的高度。
[0014]所述第一繞線柱的面積等于所述第二繞線柱的面積。所述公共磁柱形成為其面積大于所述第一繞線柱或第二繞線柱的面積。
[0015]沿所述磁芯的縱向，所述公共磁柱位于沿所述縱向的一側(cè)端，所述第一繞線柱和所述第二繞線柱位于沿所述縱向的相對(duì)的另一側(cè)端，且所述磁芯關(guān)于縱向呈軸對(duì)稱。
[0016]所述PCB繞組板包括一第一繞組和一第二繞組，所述第一繞組設(shè)置在所述第一繞線柱上以形成第一電感，所述第二繞組設(shè)置在所述第二繞線柱上以形成第二電感，其特征在于，所述第一電感的感量和所述第二電感的感量之間的偏差在10%以內(nèi)。優(yōu)選地，所述偏差在4%?7%之間。
[0017]本發(fā)明還提供了一種POL電源模塊，包括:多個(gè)Buck電路,每一 Buck電路包括一電感，所述多個(gè)電感集成為一集成電感模塊，所述集成電感模塊包括上磁芯、PCB繞組板、引腳以及下磁芯，所述PCB繞組板設(shè)置在所述上磁芯和下磁芯之間，所述引腳的第一端連接至所述PCB繞組板，所述下磁芯至少包括第一繞線柱、第二繞線柱以及位于所述第一繞線柱和所述第二繞線柱之間的公共磁柱，所述PCB繞組板包括至少一第一繞組及一第二繞組，所述第一繞組設(shè)置在所述第一繞線柱、所述第二繞組設(shè)置在所述第二繞線柱以分別形成一第一電感及一第二電感；以及一主板，所述集成電感模塊設(shè)置于所述主板之上，所述引腳中的至少之一的與所述第一端相對(duì)的第二端延伸超出所述下磁芯的底表面，且連接于所述主板，由此使得在所述下磁芯的底表面與所述主板的上表面之間形成一容置空間。
[0018]其中，所述第一電感與所述第二電感的感量偏差在10%以內(nèi)。優(yōu)選地，所述電感的感量偏差在4%?7%之間。
[0019]所述PCB繞組板和所述主板平行。
[0020]所述公共磁柱形成為三角形、梯形、長(zhǎng)方形、圓形、梯形與長(zhǎng)方形的組合、三角形與長(zhǎng)方形的組合、及其他組合體形狀。
[0021]沿所述下磁芯的縱向，所述公共磁柱位于沿所述縱向的一側(cè)端，所述第一繞線柱和所述第二繞線柱位于沿所述縱向的相對(duì)的另一側(cè)端，且所述下磁芯關(guān)于縱向呈軸對(duì)稱。
[0022]所述多個(gè)Buck電路還包括多個(gè)電子器件，所述多個(gè)電子器件設(shè)置在所述主板上，且其中至少一電子器件設(shè)置在所述容置空間內(nèi)，且和主板上的其他電子器件電性連接。
[0023]所述第一繞線柱和所述上磁芯之間形成第一氣隙，所述第二繞線柱和所述上磁芯之間形成第二氣隙，所述公共磁柱設(shè)置為使得所述第一氣隙的高度等于第二氣隙的高度。
[0024]所述第一繞線柱的面積等于所述第二繞線柱的面積。
[0025]所述公共磁柱形成為其面積大于所述第一繞線柱或第二繞線柱的面積。有益技術(shù)效果
[0026]根據(jù)本申請(qǐng)的電源模塊可以提供至少兩路較小功率的獨(dú)立輸出，也可或同相或交錯(cuò)并聯(lián)提供較大功率輸出，且由于提供一種新型的解耦集成式、浮空電感設(shè)計(jì)，可以實(shí)現(xiàn)電源模塊的小型化和高功率密度，并利于其他組件的優(yōu)化布局。此外，根據(jù)本申請(qǐng)，可使得電感上下磁芯的組配更加穩(wěn)固，基本消除集成式電感各路之間的感量偏差。
【附圖說明】
[0027]所包括的附圖提供對(duì)本發(fā)明的進(jìn)一步的理解，附圖被并入并構(gòu)成本申請(qǐng)的一部分，本發(fā)明的示出實(shí)施例連同描述一起用于解釋本發(fā)明的原理。
[0028]在圖中:
[0029]圖1為根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的電源模塊的電路示意圖；
[0030]圖2為根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的電源模塊的電感示意圖；
[0031]圖3為根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的電源模塊的分解立體圖；
[0032]圖4-圖12示出了根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的電源模塊的示意圖，其中示出了引腳與PCB繞組板和主板連接的不同情形；
[0033]圖13為根據(jù)本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例的電感的示意圖；
[0034]圖14為根據(jù)本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例的電感的分解示意圖；
[0035]圖15-圖16為根據(jù)本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例的下磁芯的示意圖；
[0036]圖17為根據(jù)本發(fā)明的另一個(gè)實(shí)施例的電感的示意圖；
[0037]圖18為根據(jù)本發(fā)明的另一個(gè)實(shí)施例的電感的分解示意圖；
[0038]圖19-圖20為根據(jù)本發(fā)明的另一個(gè)實(shí)施例的下磁芯的示意圖；<