紧凑的绝缘开关功率变换器的制作方法

文档序号:7343004阅读:195来源:国知局
专利名称:紧凑的绝缘开关功率变换器的制作方法
紧凑的绝缘开关功率变换器技术领域
本公开涉及紧凑的绝缘开关功率变换器。
背景技术
本章节提供的与本公开相关但不一定是现有技术的背景信息。
图1示出了一种传统的绝缘功率变换器100,其大体包括安装于或集成至电路板 102中的变压器104、开关装置106和其它电力部件108 (例如,电容器、感应器、电阻器等)。 图1还由箭头110示出了适当冷却功率变换器100所需的气流的方向(即,与电路板102 的外围边缘一致)。
图2示出了传统的非绝缘功率变换器200。散热器204沿电路板202的外围边缘 安置并且热联接于功率变换器200的一个或更多个部件用于消散热量。图2还由箭头210 示出了适当冷却功率变换器200所需的气流的方向(即,与电路板202的外围边缘一致)。发明内容
本章节提供了本公开的总概要,并不是其全部范围或其所有特征的全面公开。
根据本公开的一个方面,绝缘开关功率变换器包括具有初级线圈、次级线圈和多 个侧部的功率绝缘变压器,机械地联接于变压器的第一侧部的第一配电板,和机械地联接 于变压器的第二侧部的第二配电板。第一配电板包括电联接于初级线圈的初级侧部电路, 并且第二配电板包括电联接于次级线圈的次级侧部电路。
从此处所提供的说明中,另外的方面和应用领域将变得显而易见。应当理解本公 开的各个方面可单独地或结合一个或更多个其它的方面实施。还应当理解此处的说明和特 定示例仅仅旨在举例说明的目的并且不旨在限制本公开的范围。


此处所描述的附图的的目仅仅是举例说明所选实施方式而不是所有可能的实施, 并且不旨在限制本公开的范围。
图1示出了根据现有技术的绝缘功率变换器。
图2示出了根据现有技术的具有散热器的非绝缘功率变换器。
图3是根据本公开的一个示例性实施方式的绝缘开关功率变换器的主视图。
图4A是根据本公开的另一示例性实施方式的绝缘开关功率变换器的立体图。
图4B是图4A的绝缘开关功率变换器的主视图。
图4C是图4A的圈起部分的放大视图。
图5A是根据本公开的又一示例性实施方式的绝缘开关功率变换器的立体图。
图5B是图5A的绝缘开关功率变换器的主视图。
图6A是具有非导电罩的图4A和4B的绝缘开关功率变换器的立体图。
图6B是图6A的组件的俯视图。
图6C是图6A的组件的主视图。
图6D是沿图6A中线6D-6D获取的剖视图。
图7A是具有非导电罩的图5A和5B的绝缘开关功率变换器的立体图。
图7B是图7A的组件的主视图。
图8A是根据另一示例性实施方式的绝缘开关功率变换器的立体图。
图8B是图8A的绝缘开关功率变换器的俯视图。
图8C是图8A的绝缘开关功率变换器的主视图。
图9A是根据另外的示例性实施方式的绝缘开关功率变换器的立体图。
图9B是图9A的绝缘开关功率变换器的主视图。
图10是具有根据本公开的绝缘开关功率变换器的计算机服务器的框图。
在所有附图的视图中,相应的附图标记指示相应的部件。
具体实施方式
现在将参考附图更加充分地描述示例性实施方式。
提供了示例性实施方式,从而使得本公开将是全面的,并且充分地将范围传达给 本领域的那些技术人员。为了提供对于本公开的实施方式的全面理解,阐述了大量的特定 细节,例如特定部件、装置和方法的示例。对于本领域的那些技术人员来说,如下将是显而 易见的无需采用具体的细节,示例性实施方式可以以许多不同的形式实施并且也不应该 解释为用以限制性本公开的范围。在一些示例性实施方式中,未对周知的过程、周知的装置 结构以及周知的技术进行详细地描述。
本文所使用的术语仅为了描述特定示例性实施方式的目的并且不旨在是限制性 的。当在本文中使用时,单数形式“一”、“一个”和“这个”也可以旨在包括复数形式,除非 文中清楚地另有指出。术语“包括”、“包含”、“由...构成”和“具有”都是包含性的并且因 此具体说明所陈述的特征、整数、步骤、操作、元件和/或部件的存在,但是不排除存在或添 加一个或更多个其它特征、整数、步骤、操作、元件、部件和/或其组合。此处所描述的方法 步骤、过程和操作不应被解释为必须要求按着所讨论或图示的特定顺序执行它们,除非作 为执行的顺序特别地指出。还应当理解可以采用附加的或可替代的步骤。
当元件或层被提及为“在另一元件或层上”,“接合于”、“连接于”、或“联接于”另一 元件或层时,其可以直接在另一元件或层上,接合、连接或联接于另一元件或层,或者可存 在居间的元件或层。相反地,当元件被提及为“直接位于另一元件或层上”,“直接接合于”、 “直接连接于”或“直接联接于”另一元件或层,可能不存在居间元件或层。应当按着相似的 方式理解用于描述元件之间的关系的其它词语(例如,“在...之间”与“直接在...之间”、 “相邻”与“直接相邻”等)。当在本文中使用时,术语“和/或”包括一个或更多个相关的列 举的术语的任何或所有组合。
尽管术语第一、第二、第三等可用在本文中用以描述各种元件、部件、区域、层和/ 或区段,这些元件、部件、区域、层和/或区段不应该被这些术语限制。这些术语可仅用于将 一个元件、部件、区域、层或区段与另一区域、层或区段进行区分。例如“第一”、“第二”、以 及另外的数字形式的术语当在本文中使用时不意味着次序或顺序,除非文中清楚地指出。 因此,下文所讨论的第一元件、部件、区域、层或区段可以称为第二元件、部件、区域、层或区段,而不会偏离示例性实施方式的教导。
为了易于描述,本文中可以使用例如“内部”、“外部”、“下方”、“下面”、“下部”、“上 面”、“上部”等的空间相对术语,用以描述图中所示的一个元件或特征与另外的(一个或多 个)元件或特征的关系。空间相对术语可旨在涵盖除了图中所绘制的方位之外的装置在使 用或操作中的不同的方位。例如,如果图中的装置被翻转,描述为在其他元件或特征的“下 面”或“下方”的元件因此将定向成在其他元件或特征的“上面”。因此,示例性术语“下面” 能够涵盖上面和下面两种方位。可以以其他方式(旋转90度或其它另外的方位)确定装 置的方位并且相应地解释本文所使用的空间相对描述。
根据本公开的一种示例性实施方式的绝缘开关功率变换器示出于图3中并且总 体由附图标记300指示。如图3所示,绝缘开关功率变换器300包括功率绝缘变压器302, 该功率绝缘变压器302具有初级线圈、次级线圈和多个侧部。绝缘开关功率变换器300另 外包括机械地联接于变压器302的第一侧部的第一配电板304和机械地联接于变压器302 的第二侧部的第二配电板306。第一配电板304包括电联接于变压器302的初级线圈的初 级侧部电路并且第二配电板306包括电联接于变压器302的次级线圈的次级侧部电路。
如对本领域的技术人员很显然的,变压器302可包括一个或更多个初级线圈以及 一个或更多个次级线圈。此外,尽管在图3中在第一配电板304和第二配电板306之间示 出只有一个变压器302,可替代地,可以使用多个变压器。
如图3所示,第一配电板304和第二配电板306可包括电端子308,该电端子308 用于将第一配电板304和第二配电板306 (以及,更概括地,功率变换器300)电联接于一个 或更多个其它的电路板310 (例如系统板、服务器板、内部功率供给母板等)。电端子308可 以是销(例如,如图3所示)、表面安装端子和/或其它适合的电端子。
第一配电板304和第二配电板306示出在变压器302的相对侧部上并且彼此平行 地定向。然而,可以利用其它适合的安装构造而不偏离本公开的教导。
第一配电板304和第二配电板306包括功率电子件并且可以是例如印刷电路板或 其它适合的电路板。
通过将第一配电板304和第二配电板306联接于变压器302能够获得小尺寸封装 (footprint)。即将绝缘开关功率变换器300电联接于一个或更多个其它电路板所需的表 面面积可以很小。
图4A和4B示出了绝缘开关功率变换器400的另一示例性实施方式。如图4A和 4B所示,绝缘开关功率变换器400包括具有至少一个初级线圈和至少一个次级线圈的变压 器402。绝缘开关变换器400另外包括机械地联接于变压器402的第一侧部的第一配电板 404和机械地联接于变压器402的第二侧部的第二配电板406。
如4A和4B所示的绝缘开关功率变换器400 (以及本文所公开的其它功率变换器) 优选地是立方形的(即立方体形状的)。与其它形状和构造相比,立方形形状可允许较高 的功率密度并且能够提供(例如在电路板410、418上)小尺寸封装同时保持高的效率。 立方形形状和小尺寸封装还能够允许较大的布置灵活性。立方形形状还是有利的,因为其 使绝缘开关功率变换器能够以任何希望的方位布置在(一个或多个)电路板上,而不管冷 却气流的方向如何。换言之,具有立方形形状的功率变换器可以被来自任何方向——例如 来自功率变换器的任何侧部或顶部表面——的气流适当地冷却。在那种情况下,功率变换器在(一个或多个)电路板上的方位不被冷却气流的方向所限制。然而,可替代地,可以采 用其它适合的(即非立方形的)形状和构造而不脱离本公开的教导。
第一配电板404 (以及本文所公开的其它配电板)可包括电连接于初级(或次级) 侧部电路的一个或更多个绕接端子426。以这种方式,例如可通过围绕绕接端子426缠绕线 圈线(或引线),将变压器402的初级线圈电连接于第一配电板404上的初级侧部电路,如 图4A和4C所示。如图4A所示,四个绕接端子426在第一配电板404的顶部外围边缘上方 延伸。在其它实施方式中,可以采用在任何希望的方向上延伸的更多或更少(或零)个绕 接端子。
绝缘开关功率变换器400可另外包括电连接于变压器402的次级线圈的一个或更 多个母线414。变压器402的次级线圈可以是板极线圈或任何其它适合的线圈。在图4的 示例性实施方式中,母线414与变压器402的次级板极线圈整体地形成。即,母线414和次 级板极线圈形成为单个零件或部件。另外,并且如图4所示,母线414和第二配电板406可 构造成彼此机械地互锁。例如,母线414可包括槽,所述槽用于容纳联接于第二配电板406 的一个或更多个导体416且与所述导体416互锁。母线414、导体416、420、至少一个初级 线圈和至少一个次级线圈可包括铜(包含铜合金)和/或其它适合的导电材料。
母线414可另外用作绝缘开关功率变换器400的散热器。因此,绝缘开关功率变 换器400可以不需要散热器。在这种情况下,可以进一步减小绝缘开关功率变换器400的 整体大小和/或尺寸封装。
可以使用任何适合的方法将第一配电板404和第二配电板406机械地联接于变 压器402。例如,可以通过销、铆钉、扣件、粘合剂等将配电板404、406机械地联接于变压器 402。此外,如上所述,母线414可与第二配电板406上的次级侧部电路的一个或更多个导体 416互锁。该机械构造还可以用于(或辅助)将第二配电板406机械地联接于变压器402。
在一种优选的实施方式中,第一配电板404和第二配电板406经由导电环氧树脂 机械地热联接于变压器402的第一侧部和第二侧部。导电环氧树脂可以是任何适合的导电 环氧树脂,其包括例如Gap Filler、Bondply、Liquibond、导热环氧树脂、其它适合的热混合 物等。
如图4B中所示,第一配电板404包括电联接于一个或更多个初级线圈的初级侧部 电路424,并且第二配电板406包括电联接于一个或更多个次级线圈的次级侧部电路422。 初级侧部电路424和次级侧部电路422每个包括一个或更多个开关。
初级侧部电路424的一个或更多个开关可安置在第一配电板404与变压器402的 第一侧部之间。类似地,次级侧部电路422的一个或更多个开关可安置在第二配电板406 与变压器402的第二侧部之间。此外,或可替代地,初级侧部电路424和/或次级侧部电路 422的一个或更多个开关可安置在第一配电板106和第二配电板108的外侧部。
尽管在不脱离本公开的范围的情况下可以采用各种各样的开关装置,但是初级侧 部电路424和次级侧部电路422的开关优选地是场效应晶体管(“FET”),并且,更优选地 是厚度小于O. 04英寸(Imm)的薄的FET。以这种方式,能够进一步减小绝缘开关功率变换 器400 (以及其它实施方式的变换器)的整体大小和尺寸封装。此外或可替代地,可以使用 厚度大于等于O. 04英寸的FET。
而且,次级侧部电路422的一个或更多个开关可以是自驱动的同步整流器(优选地包括薄的FET),从而使得第二配电板406上的次级侧部电路不需要来自第一配电板404 上的初级侧部电路的栅极驱动信号。优选地,不存在从绝缘开关功率变换器400的第一配 电板404延伸至第二配电板406的电线,从而使得第一配电板404与第二配电板406之间 的仅有的电连接是通过变压器402的。该构造还有助于形成上述立方形形状。此处以引入 的方式纳入本文的序列号为12/886,703的(2010年9月21日提交的)美国专利申请公开 了如上所述的驱动电路构造。
此外,初级侧部电路424和次级侧部电路422的一个或更多个开关可以是具有低 内部电容和在开关过程中具有短时电压瞬变的低电荷FET。这导致FET内的开关损耗减小, 并且因此改善了绝缘开关功率变换器的效率。
绝缘开关功率变换器400可另外包括电绝缘体408。如图4A和4B所示,电绝缘体 408安置在变压器402的第一侧部上并位于第一配电板404与变压器402之间以提供两者 之间的电绝缘。电绝缘体优选地具有大于等于O. 016英寸(0.4mm)的厚度。此外,电绝缘 体408可围绕并且超出变压器的第一侧部(即,朝向第二配电板406)延伸,并且优选地在 变压器402和初级配电板404之间产生大于等于O. 25英寸(6. 4mm)的爬电距离。
电绝缘体408可包括用于将第一配电板404与变压器402的第一侧部对齐的结 构,例如,销、槽、或其它适合的辅助对齐的特征。此外,电绝缘体408可包括用于端接变压 器402的初级线圈的电端子(例如,销)。
第一配电板404和第二配电板406可包括用于将第一配电板404和第二配电板 406电联接于一个或多个其它电路板的电端子412。如图4所示,经由电端子412,第一配 电板404可电联接于电路板410,并且第二配电板406可电联接于电路板418。在图4的示 例性实施方式中,电端子是销。然而,也可以使用其它适合的端子(例如,表面安装端子)。 当被采用时,电端子412可将绝缘开关功率变换器400电联接于电子系统中(例如,计算机 装置或系统,比如计算机服务器)的一个或更多个其它电路板(例如,电路板410、418)。
尽管能够使用任何适合的变压器,但是绝缘开关功率变换器400的变压器402优 选地是中心抽头变压器。在2009年9月30日提交的美国专利申请No. 12/570, 105中公开 了适合的中心抽头变压器,该申请的整个公开以引入的方式纳入本文。
此外,变压器402优选地构建成不包括绕线管的子组件。可替代地,如果需要,变 压器402可包括绕线管。公开了一种用于绝缘开关功率变换器的中心抽头变压器。
尽管图4A和4B图示了单个变压器形式的变压器402,可以在任何实施方式中采用 多于一个的变压器而不脱离本公开的教导。
绝缘开关功率变换器400的第一配电板404可另外包括用于控制初级侧部电路 424的一个或更多个开关的控制器、以及谐振电容器和其它开关功率变换器部件。第二配电 板406可包括同步整流器、输出电容器和其它次级侧部部件。第一配电板404和第二配电 板406优选地构造成允许终端使用者根据需要添加附加的输入和/或输入滤波器。而且, 变压器402的漏电感可用于共振操作,从而使得绝缘开关功率变换器400可以不需要附加 的输入或输出感应器。
图5A和5B图不了绝缘开关功率变换器500的另一不例性实施方式。类似于图 3-4,图5的绝缘开关功率变换器500包括变压器502、第一配电板504和第二配电板506。 第一配单板504机械地联接于变压器502的第一侧部,并且第二配电板506机械地联接于变压器502的第二侧部。第一配电板504包括电联接于变压器502的一个或更多个初级线 圈的初级侧部电路524。第二配电板506包括电联接于变压器502的一个或更多个次级线 圈的次级侧部电路522。类似于图4,图5的初级侧部电路524和次级侧部电路522每个包 括一个或多个开关(例如,薄的FET和自驱动的同步整流器)。
变压器502可包括电连接于其(一个或多个)次级线圈的一个或更多个母线514。 图5的母线514可采用与上文所讨论的且在图4中所示的母线414相同的特征。
绝缘开关功率变换器500可另外包括非导电载体508。如图5A和5B中所不,非导 电载体508围绕变压器502的多个侧部部分延伸,用于提供变压器502与初级配电板504 之间的电绝缘。在一种优选的实施方式中,非导电载体508在变压器502与初级配电板504 之间产生至少O. 25英寸(6.4mm)的爬电距离。
此外,非导电载体508可包括用于将第一配电板504和第二配电板506与变压器 502的第一侧部和第二侧部分别对齐的结构。例如,非导电载体508可包括从其延伸的突出 部526,如图5A和5B所示,所述突出部526构造成使第一配电板504和第二配电板506与 变压器的第一侧部和第二侧部对齐。
非导电载体508可另外包括电连接到第一配电板504和第二配电板506的电端子 512,所述电端子512用于将第一配电板504和第二配电板506电联接于一个或更多个另外 的电路板。例如,并且如图5所不,第一配电板504和第二配电板506可经由非导电载体 508和其电端子512电联接于电路板510。电端子512可以是销(例如,如图5所示)、表面 安装端子或其它适合的端子。相应地,当被采用时,电端子512可以将绝缘开关功率变换器 500(经由例如电路板510)电联接于电子系统(例如,计算机服务器)中的另一电路。
尽管绝缘开关功率变换器500可以构造成不同于图3和4中所图示的绝缘功率变 换器300、400,其可以采用上文所提及的和/或在图3和4中图示出的任何特征和构造。例 如,图5的绝缘开关功率变换器500可采用有助于形成紧凑的尺寸和/或小尺寸封装同时 保持高效率的、与图3和4的绝缘功率变换器300、400的相同的特征。
图6A-6C图示了具有非导电罩626的图4的绝缘开关功率变换器400。如图6所 不,非导电罩626覆盖顶部且围绕变压器402的多个侧部部分延伸。优选地,非导电罩626 覆盖并且围绕变压器402的第一侧部、第二配电板406 (在图6中部分可见)、变压器402 的第二侧部和第一配电板404(在图6中不可见)的一些部分延伸。以这种方式,非导电罩 626构造成防止使终端使用者暴露于危险电压。
此外,非导电罩626可提供变压器402与其它邻近部件(例如图4和5中的电路 板410、418、510上的部件)之间的绝缘。在一种优选的实施方式中,非导电罩626构造成 在变压器402与任何相邻的部件之间产生至少O. 25英寸(6.4mm)的爬电距离。
非导电罩626可包括沿非导电罩626的底侧边缘延伸的向外延伸凸缘628。如图 6A-6C所示,向外延伸凸缘628可仅围绕变压器402的初级侧部延伸。附加地,或可替代地, 向外延伸凸缘628可沿变压器的其它部分或围绕整个变压器延伸。向外延伸凸缘628可以 通过增加绝缘开关功率变换器400与相邻部件之间的爬电距离来帮助防止终端使用者暴 露于危险电压。
非导电罩626也可以构造成用于拾取和放置制造操作。例如,罩626的顶部侧部 可包括平坦表面和/或其它特征(例如,模制于罩626中),以便由真空拾取管嘴、拾取和放置机器人或其它拾取和放置机构所使用,用以安置和/或重新安置绝缘开关功率变换器 400。
非导电罩626可另外包括用于将第一配电板404和/或第二配电板406与变压器 402对齐的结构(例如,销、槽、指状物等)。例如,且如图6A所示,罩626可模制成在与罩的 四个转角相邻的其内侧部上限定有槽630,用以容纳第一配电板404和第二配电板406。这 些槽还可以用于将第一配电板404和第二配电板406保持在位,同时用适当的粘合剂(例 如,Gap Filler、Bondply、Liquibond、导热环氧树脂、其它适合的热复合物等)将第一板和 第二板安装于变压器406。
非导电罩626可另外包括围绕非导电罩626的内部延伸的内母板层。内母板层可 用于在非导电罩626内对高电压路径进行布线。
此外,且如图6A-6C所示,非导电罩626可以在临近变压器402的次级侧部处开口 (即罩可以包括一个或多个通风口),以便于绝缘开关功率变换器400的冷却。
图6的绝缘开关功率变换器400可另外(或可替代地)采用上文所叙述和/或图 3-5所图示的任何其它构造和特征。
图7A和7B图示了具有非导电罩728的图5的绝缘开关功率变换器500。类似于 图6的非导电罩626,图7的非导电罩728覆盖且围绕变压器502的多个侧部部分延伸。例 如,且如图7所示,非导电罩728覆盖且围绕第一配电板504 (在图7中不可见)和变压器 502的第一(初级)侧部延伸。
尽管所图示的不同,图7的非导电罩728可以采用与图6的非导电罩626相同的 构造和特性。类似地,图7的绝缘开关功率变换器500可另外(或可替代地)采用上文所 叙述和/或图3-6所图示的任何适合的构造和特性。
图8A-8C图示了绝缘开关功率变换器800的另一示例性实施方式。类似于图6,图 8的绝缘开关功率变换器800包括非导电罩826。
与图4和6 —样,图8的绝缘开关功率变换器800包括机械地联接于变压器802的 第一配电板和第二配电板。第一配电板和第二配电板可包括用于将第一配电板和第二配电 板电联接于一个或更多个其它电路板的电端子812。如图8所示,电端子812可以是例如表 面安装端子。相应地,当被采用时,电端子812可以将绝缘开关功率变换器800联接于电子 系统(例如,计算机服务器)中的一个或更多个其它电路板(图4中的电路板410、418或 图5中的电路板510)。
图8的绝缘开关功率变换器800可附加采用上文所叙述和/或图3-7所图示的任 何适合的构造和特性。
图9A和9B图示了根据本公开的绝缘开关功率变换器900的另一示例性实施方 式。类似于图7,图9的绝缘开关功率变换器900包括非导电罩928。此外,类似于图5和 7,图9的绝缘开关功率变换器900包括围绕变压器902的侧部部分延伸的非导电载体908。 非导电载体908包括电端子912,该电端子912电连接于第一配电板和第二配电板906,用 以将第一配电板和第二配电板906电联接于一个或更多个其它电路板。如图9所示,电端 子912是表面安装端子。相应地,当被采用时,电端子912可以将绝缘开关功率变换器900 联接于电子系统(例如,计算机服务器)中的一个或更多个其它电路板(图4中的电路板 410,418和图5中的电路板510)。
图9的独立的功率变换器900可附加(或可替代地)采用上文所叙述和/或图 3-8所图示的任何适合的构造和特性。
图10图示了根据本公开的另一示例性实施方式的系统1000。该系统1000包括 具有绝缘开关功率变换器1004的计算机服务器1002。本文所描述的任何绝缘开关功率变 换器可用作绝缘开关功率变换器1004,其可具有本文所描述的特征和构造的任何希望的组八口 ο
当被采用时,上文所叙述和/或图3-9所图示的绝缘开关功率变换器产生小尺寸 封装同时保持高的效率。仅为了示例的目的,测试表明根据本公开且具有365Vdc的输入电 压的绝缘开关功率变换器能够提供具有高达600W的输出功率的12Vdc的输出电压同时保 持97. 7%的效率。此外,这些绝缘开关功率变换器可具有高达307W/in3的功率密度和高至 173ff/in2的功率封装。
为了图示和说明的目的提供了实施方式的上述说明。其不旨在是穷举性的或限制 本公开。特定实施方式的单独的元件或特征一般不限制于特定实施方式,而是,如果适用, 其是可互换的且能够被用于选定的实施方式,即使未特定地示出或说明。也可以以许多方 式对其进行变型。这些变型不应被认为是脱离本公开,并且所有这种改进都旨在包括在本 公开的范围内。
权利要求
1.一种绝缘开关功率变换器,包括具有初级线圈、次级线圈和多个侧部的功率绝缘变压器;第一配电板,所述第一配电板机械地联接于变压器的第一侧部且包括电联接于所述初级线圈的初级侧部电路;以及第二配电板,所述第二配电板机械地联接于变压器的第二侧部且包括电联接于所述次级线圈的次级侧部电路。
2.根据权利要求1所述的功率变换器,其中,所述第一配电板和所述第二配电板包括电端子,所述电端子用于将所述第一配电板和所述第二配电板电联接于一个或更多个其它电路板。
3.根据权利要求2所述的功率变换器,其中,所述电端子是销或表面安装端子。
4.根据前述权利要求中任一项所述的功率变换器,其中,所述初级侧部电路包括至少一个开关,并且所述次级侧部电路包括至少一个开关。
5.根据权利要求4所述的功率变换器,其中,所述初级侧部电路的所述开关安置在所述变压器的所述第一侧部与所述第一配电板之间,并且所述次级侧部电路的所述开关安置在所述变压器的所述第二侧部与所述第二配电板之间。
6.根据权利要求4或5所述的功率变换器,其中,所述初级侧部电路的所述开关和所述次级侧部电路的所述开关是薄场效应晶体管。
7.根据权利要求4、5或6所述的功率变换器,其中,所述次级侧部电路的所述开关是自驱动同步整流器。
8.根据前述权利要求中任一项所述的功率变换器,其中,所述第一配电板和所述第二配电板之间除了通过所述变压器电连接之外不存在其他电连接。
9.根据前述权利要求中任一项所述的功率变换器,其中,所述第一配电板和所述第二配电板经由导电环氧树脂分别机械地热联接于所述变压器的所述第一侧部和所述第二侧部。
10.根据前述权利要求中任一项所述的功率变换器,还包括电连接于所述次级线圈和所述第二配电板的母线。
11.根据权利要求10所述的功率变换器,其中,所述母线和所述第二配电板构造成彼此机械地互锁。
12.根据前述权利要求中任一项所述的功率变换器,其中,所述变压器的所述次级线圈是板级线圈。
13.根据权利要求12所述的功率变换器,其中,所述母线与次级板极线圈整体地形成。
14.根据前述权利要求中任一项所述的功率变换器,还包括电绝缘体,所述电绝缘体安置在所述变压器的所述第一侧部上位于所述第一配电板与所述变压器之间。
15.根据权利要求14所述的功率变换器,其中,所述电绝缘体包括用于将所述变压器的所述第一侧部与所述第一配电板对齐的结构。
16.根据权利要求1和4-15中任一项所述的功率变换器,还包括围绕所述变压器的一部分延伸的非导电载体。
17.根据权利要求16所述的功率变换器,其中,所述非导电载体包括用于将所述第一配电板和第二配电板分别与所述变压器的所述第一侧部和所述第二侧部对齐的结构。
18.根据权利要求16或17所述的功率变换器,其中,所述非导电载体包括电端子,所述电端子电连接于所述第一配电板和所述第二配电板,用于将所述第一配电板和所述第二配电板电联接于一个或更多个其它电路板。
19.根据权利要求18所述的功率变换器,其中,所述电端子是销或表面安装端子。
20.根据前述权利要求中任一项所述的功率变换器,还包括非导电罩,所述非导电罩覆盖且围绕所述第一配电板和所述变压器的至少一些部分延伸。
21.根据权利要求20所述的功率变换器,其中,所述非导电罩包括拾取和放置表面。
22.根据权利要求20或21所述的功率变换器,其中,所述非导电罩包括在所述罩的内侧部上用于将所述第一配电板和/或所述第二配电板与所述变压器对齐的结构。
23.根据权利要求20-22中任一项所述的功率变换器,其中,所述非导电罩包括沿所述非导电罩的底侧边缘的向外延伸凸缘。
24.根据权利要求20-23中任一项所述的功率变换器,其中,所述非导电罩在所述次级线圈附近有开口。
25.根据前述权利要求中任一项所述的功率变换器,其中,所述第一配电板包括用于端接所述变压器的一个或更多个导体的一个或更多个绕接端子。
26.根据前述权利要求中任一项所述的功率变换器,其中,所述功率变换器是立方形的。
27.根据前述权利要求中任一项所述的功率变换器,还包括所述一个或更多个其它电路板。
28.—种包括前述权利要求中任一项所述的功率变换器的计算机服务器。
全文摘要
一种绝缘开关功率变换器包括具有至少一个初级线圈、至少一个次级线圈和多个侧部的功率绝缘变压器,机械地联接于变压器的第一侧部的第一配电板,以及机械地联接于变压器的第二侧部的第二配电板。第一配电板包括电联接于至少一个初级线圈的初级侧部电路,并且第二配电板包括电联接于至少一个次级线圈的次级侧部电路。
文档编号H02M1/00GK103023278SQ20111045934
公开日2013年4月3日 申请日期2011年12月31日 优先权日2011年9月23日
发明者罗贝特·H·基普利, 布雷德利·J·舒马赫, 加里·P·马格努森, 钱广基 申请人:雅达电子国际有限公司
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