[发明专利]复合平滑电感器以及平滑化电路

说明书

能够响应小型化、驱动频率的高频率化等要求的提高的复合平滑电感器(10)在基板(50)上集成地具备耦合变压器(20)、第一平滑用电感器(30)、以及第二平滑用电感器(40)，两个输入端子(11A、11B)均与耦合变压器(20)连接，耦合变压器(20)的一个输出部与第一平滑用电感器(30)连接，耦合变压器(20)的另一个输出部与第二平滑用电感器(40)连接，第一平滑用电感器(30)以及第二平滑用电感器(40)均与输出端子(12)连接，耦合变压器(20)的互感比第一平滑用电感器(30)的自感以及第二平滑用电感器(40)的自感中的任一者都高。

技术领域

本发明涉及复合平滑电感器，特别是在多相式的DC-DC变换器中使用的复合平滑电感器以及具备该复合平滑电感器的平滑化电路。

背景技术

伴随着信息处理的增大，LSI等半导体装置等的电子设备所需电流量的增大化越来越加剧。对此，开始使用多相式的DC-DC变换器。

在专利文献1中，作为使用于这样的多相式的DC-DC变换器等的耦合电感器而记载了如下的耦合电感器，其具备第一线圈导体、第二线圈导体、以及夹着所述第一线圈导体和第二线圈导体的第一磁性体和第二磁性体，由金属磁性箔的层叠体构成所述第一磁性体以及第二磁性体，且使该金属磁性箔的层叠方向与由所述第一线圈导体和第二线圈导体产生的磁通量的方向正交。

在先技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开2009-117676号公报

发明内容

发明要解决的课题

在供给大电流的DC-DC变换器中，若要通过单输出电路来供给大电流，则施加于功率半导体的负载会变大，不能进行高速动作，会在效率、尺寸方面产生负面的影响。因此，虽然可考虑通过将多输出电路进行并联 (移相)连接而降低每个单输出的电流值，从而实现功率半导体的高速动作并改善效率和尺寸，但是仍要求进一步的改善。

作为一个例子，若用低电压大电流输出的DC-DC变换器进行降压，则与DC-DC变换器相比在后级电流增加从而能量损耗增加。因此，DC-DC 变换器最好配置在LSI等半导体装置的附近。故此，DC-DC变换器的小型化的要求提高。专利文献1公开的那样的耦合电感器为了响应该要求，作为基本结构而具备使耦合变压器和平滑用电感器一体化的结构，但是，对于近期的DC-DC变换器的小型化的要求的进一步的提高、驱动频率的高频率化的要求，耦合电感器在本质上不再能够应对。

图11是与专利文献1公开的耦合电感器具有同样的构造的耦合电感器的剖视图。在图11所示的耦合电感器60中，通过第一线圈导体63A 和第二线圈导体63B进行磁耦合，从而作为耦合变压器而发挥功能，并且第一线圈导体63A以及第二线圈导体63B各自作为平滑用电感器的线圈而发挥功能。因为耦合电感器60具备这样的结构，所以由流过第一线圈导体63A以及第二线圈导体63B中的一方(例如，第一线圈导体63A) 的电流产生的磁场的一部分不可避免地用于具备第一线圈导体63A的作为平滑用电感器的第一磁路MC1。

因此，在耦合电感器60中，只有由流过第一线圈导体63A的电流产生的磁场的一部分能够用于使第二线圈导体63B产生感应电流用的第二磁路MC2。对于提高耦合变压器的电感而言，这将成为本质性的障碍。在耦合变压器的电感低的情况下，在第二线圈导体63B产生的感应电流下降，DC-DC变换器的输出信号中的纹波值(输出信号中的电流变动幅度)变大。将该纹波值抑制在某种程度的范围(例如，相对于输出信号的最大值在30％以内)是DC-DC变换器的基本指标，因此要求将耦合电感器整体增大来提高平滑用电感器的电感等对策，难以将耦合电感器60小型化。