[发明专利]功率转换模块

说明书

本发明提出一种功率转换模块。功率转换模块包含印刷电路板以及第一基本功率单元，第一基本功率单元设置于印刷电路板上，且包含磁性组件、原边开关电路、第一副边整流电路以及第一正输出端接脚。其中原边开关电路、第一副边整流电路、磁性组件及第一正输出端接脚沿印刷电路板的第一方向依序排列。

技术领域

本发明涉及一电力电子设备技术领域，尤其涉及一种功率转换模块。

背景技术

现代电力电子装置作为电力转换的重要组成部分，广泛应用于电力、电 子、电机和能源行业。确保电力电子装置的长期稳定运行和提高电力电子装 置的电能转换效率，一直是本领域技术人员的重要追求目标。

随着移动通信和云计算等技术的快速发展，大功率DC/DC功率转换模 块在通信产品中亦已得到了广泛使用。由于产品的高功率化且倾向于小型 化，对功率转换模块在转换效率和体积上提出了新的挑战。

功率转换模块分为双级电能变换结构及单级电能变换结构，其中双级变 换结构存在效率低，应用复杂的问题。相较于双级变换结构，单级变换结构 具有效率高，而且应用简单而灵活的优点，故常见于功率转换模块中。

然在单级变换结构的传统功率转换模块中，由于电路元件的布局的原 因，故传统功率转换模块在尺寸上有一定的大小限制，当传统功率转换模块 欲应用在长形尺寸且高密度的电子装置，例如显示卡或ASIC卡等时，由于 多个电子装置存在两相对侧边的距离非常窄的限制条件，因此传统功率转换 模块无法有效应用于长形尺寸且高密度的电子装置中。

另外，在传统功率转换模块中，通常存在磁性组件，以通过该磁性组件 来构成电感或变压器等，然而传统功率转换模块的磁性组件由于磁芯的结构 及绕组的绕制方式，使得传统功率转换模块的磁性组件的损耗较大，因此不 利于功率转换模块性能的提升，再者，传统功率转换模块的磁性组件亦存在 交流电流纹动大及磁芯抗电流饱和能力强差的缺点。

因此，如何发展一种功率转换模块及其磁性组件来解决现有技术所面临 的问题，达到优化功率转换模块的目的，实为本领域极需面对的课题。

发明内容

本发明的主要目的在于提供一种功率转换模块，以解决传统功率转换模 块无法有效应用于长形尺寸且高密度的电子装置中的缺陷。并解决传统功率 转换模块因磁性组件的损耗较大，不利于功率转换模块性能提升的缺陷。更 解决传统功率转换模块的磁性组件存在交流电流纹动大及磁芯抗电流饱和 能力强差的缺陷。

为达到前述目的，本发明提供一种功率转换模块，包含:印刷电路板；以 及第一基本功率单元，设置于印刷电路板上，且包含磁性组件；原边开关电 路；第一副边整流电路；以及第一正输出端接脚；其中原边开关电路、第一 副边整流电路、磁性组件及第一正输出端接脚沿印刷电路板的第一方向依序 排列。

本发明的有益效果在于，本发明提供一种功率转换模块，其中由于功率 转换模块的磁芯组件的第二磁柱和第四磁柱的磁阻分别比第一磁柱和第三 磁柱的磁阻大，又原边绕组及副边绕组呈现交叉的设置方式，使得功率转换 模块的磁性组件具有流经原边绕组及副边绕组的电流的交流电流纹动小及 磁芯抗电流饱和能力强的优点。

附图说明

图1A及图1B为本发明第一较佳实施例的功率转换模块在不同视角下 的立体结构图；

图2为图1A所示的功率转换模块所对应的电路拓扑示意图；

图3为图2所示的电路拓扑的电压时序图；

图3为图2所示的电路拓扑的电压时序图；

图4为图1A所示的磁芯组件的分解结构示意图；

图5为图1A所示的磁性组件移除了第一磁盖后的结构示意图；

图6A、图6B为本发明第二交较佳实施例的功率转换模块在不同视角下 的立体结构图；