专利名称：便于集成功率提供的耦合电感器的制作方法
技术领域：
本发明涉及便于集成功率提供的耦合电感器。
背景技术：
降压转换器的操作相当简单，具有电感器和控制电感器的两个开关(通常是晶体管和二极管)。它在将电感器连接到源电压以将能量存储在电感器中与使电感器放电到负载中之间交替。然而，在涉及这种技术的现有技术中存在低效率，并由此，存在对于如下新电感器元件的强烈需要，所述新电感器元件便于将开关模式降压调节器集成在片上系统(SoC)中以便于集成功率提供。
发明内容
本发明的第一方面在于一种设备，包括表面安装器件(SMD)电感器，所述SMD电感器包含形成在同一 SMD线圈架上的至少两个相反卷绕的空心线圈。本发明的第二方面在于一种制造表面安装器件(SMD)电感器的方法，包括在所述表面安装器件(SMD)电感器的同一 SMD线圈架上相反地卷绕至少两个空心线圈。本发明的第三方面在于一种设备，包括双相降压调节器；以及表面安装器件(SMD)电感器，适合于支持所述双相降压调节器，所述SMD电感器包含形成在同一 SMD线圈架上的至少两个相反卷绕的空心线圈。本发明的第四方面在于一种便于片上系统(SoC)中功率提供的方法,包括将表面安装器件(SMD)电感器与所述SoC耦合，所述SMD电感器包含形成在同一 SMD线圈架上的至少两个相反卷绕的空心线圈。
有关本发明的主题在说明书的结论部分具体指出并明确要求权利了。然而，通过参考与附图一起阅读的如下具体实施方式
可以最好地理解有关组织和操作方法的本发明，连同其目的、特征和优点。图I例证了根据本发明一个实施例的SMD电感器。还将认识到，为了例证的简化和清楚，图中例证的单元不一定按比例绘制。例如，为了清楚起见，其中一些单元的尺寸可能相对其它单元放大了。另外，在认为适当的情况下，附图标记已经在各图中重复使用，以指示对应的单元或类似的单元。
具体实施例方式在如下详细描述中，阐述了大量特定细节以便提供对本发明的全面理解。然而，本领域的技术人员将理解，在没有这些特定细节的情况下也可以实施本发明。在其它情况下，未详细描述众所周知的方法、进程、元件和电路，以免模糊了本发明。
算法、技术或过程在此并且一般地说被视为得到期望结果的动作或操作的自相一致的序列。它们包含对物理量的物理操控。通常，虽然不是必需的，但这些量采取能够被存储、转移、组合、比较以及以另外方式操控的电信号或磁信号的形式。已经证明方便的是，有时主要是出于公共使用的原因，把这些信号称为位、值、单元、符号、字符、项、数字等。然而，应该理解，所有这些及相似术语都与适当的物理量相关联，并且仅仅是应用于这些量的方便标签。本发明的实施例以有利方式组合两个分立元件以提供具有较低等效串联电阻(ESR)的期望电感，其提供改进的效率并降低实现的物理尺寸。更具体地说，本发明的实施例提供了便于集成开关模式降压调节器的新电感器元件，其可集成到片上系统(SoC)中。本发明的实施例解决了在功率提供技术发展期间确定的若干性能/集成问题。仅举几个示例，益处可包含1)使双相降压调节器能够实现在类似于单相调节器的覆盖区(footprint)中(降压转换器是逐步下降的DC到DC转换器。它的设计类似于逐步上升的升压转换器，并且像升压转换器一样，它是可使用两个开关(在一个实施例中是晶体管和二极管-并且在优选实施例中，在本发明实施例的同步降压转换器中使用的二极管可由可在反相时有效地开关到第一晶体管的晶体管代替)、电感器和电容器的开关模式电源)；2)降低给定电感的ESR，因此增大调节器效率；以及3)通过这个耦合元件的双相实现提供了 在电压振荡中一致的某种改进，并由此使用于解耦合通常应用于减少这种振荡的电容的硅面积能够减少。现在看图1，一般显示为100，是本发明实施例的基本结构，提供了形成在同一 SMD线圈架115上的至少两个相反卷绕的空心线圈105和110。这些线圈连接到SMD线圈架115上的三个端子120、125和130。单个端子连接到具有接入其它绕组节点的两个独立端子120和125的两个绕组的公共节点130。提供了优选实施例，其中节点A 130是公共节点，并且节点B 120和C 125连接到相反卷绕的线圈105和110的其它端子。这个元件中的主要电学优点是通过当以反相开关绕组(即，绕组105中的信号电流使绕组2110中的电感上升，并且反之亦然)时实现的互感耦合获得的益处。现在，对于给定的性能激增，将存在电感的最优值。这将由包含效率、提供的功率、电压纹波、响应时间等的因素确定。本发明的优点是，提供给定电感的绕组的物理尺寸由于互感的益处而将更小。这又将引起等效串联电阻(ESR)减小，因此效率提高，并且将具有部分潜在成本的材料含量减小。此外，将存在物理尺寸益处，因为由于双相降压调节器的两个相都位于同一位置，因此将减小元件放置所需的衬底面积，并且此外，从SoC到双相电感器的路由将占用较窄的廊道，这在拥挤的IO路由布置中是有益的。虽然本文已经例证并描述了本发明的某些特征，但是本领域技术人员现在会想到许多修改、替代、改变和等效方案。因此，要理解到，所附的权利要求书打算包含落入本发明真实精神内的所有此类修改和改变。
权利要求
1.一种设备，包括 表面安装器件(SMD)电感器，所述SMD电感器包含形成在同一 SMD线圈架上的至少两个相反卷绕的空心线圈。
2.如权利要求I所述的设备，其中所述至少两个相反卷绕的空心线圈连接到所述SMD线圈架上的三个端子，其中单个端子连接到具有接入其它绕组节点的两个独立端子的两个绕组的公共节点。
3.如权利要求2所述的设备，其中所述SMD电感器适合于支持片上系统(SoC)技术中的降压调节器。
4.如权利要求3所述的设备，其中所述至少两个相反卷绕的空心线圈是两个相反卷绕的空心线圈。
5.一种制造表面安装器件(SMD)电感器的方法，包括在所述表面安装器件(SMD)电 感器的同一 SMD线圈架上相反地卷绕至少两个空心线圈。
6.如权利要求5所述的方法，还包括将所述至少两个相反卷绕的空心线圈连接到所述SMD线圈架上的三个端子，其中单个端子连接到具有接入其它绕组节点的两个独立端子的两个绕组的公共节点。
7.如权利要求6所述的方法,还包括使所述SMD电感器适合于支持片上系统(SoC)技术中的降压调节器。
8.—种设备,包括 双相降压调节器；以及 表面安装器件(SMD)电感器，适合于支持所述双相降压调节器，所述SMD电感器包含形成在同一 SMD线圈架上的至少两个相反卷绕的空心线圈。
9.如权利要求8所述的设备，其中所述至少两个相反卷绕的空心线圈连接到所述SMD线圈架上的三个端子，其中单个端子连接到具有接入其它绕组节点的两个独立端子的两个绕组的公共节点。
10.如权利要求9所述的设备，其中所述至少两个相反卷绕的空心线圈是两个相反卷绕的空心线圈。
11.一种便于片上系统(SoC)中功率提供的方法，包括将表面安装器件(SMD)电感器与所述SoC耦合，所述SMD电感器包含形成在同一 SMD线圈架上的至少两个相反卷绕的空心线圈。
12.如权利要求11所述的方法，其中所述至少两个相反卷绕的空心线圈连接到所述SMD线圈架上的三个端子，其中单个端子连接到具有接入其它绕组节点的两个独立端子的两个绕组的公共节点。
13.如权利要求12所述的方法，其中所述SMD电感器适合于支持片上系统(SoC)技术中的降压调节器。
14.如权利要求13所述的方法，其中所述至少两个相反卷绕的空心线圈是两个相反卷绕的空心线圈。
全文摘要
本发明名称为便于集成功率提供的耦合电感器。本发明的实施例提供了包括表面安装器件(SMD)电感器的一种设备，SMD电感器包含形成在同一SMD线圈架上的至少两个相反卷绕的空心线圈；其中至少两个相反卷绕的空心线圈连接到SMD线圈架上的三个端子，其中单个端子连接到具有接入其它绕组节点的两个独立端子的两个绕组的公共节点。
文档编号H02M3/00GK102737811SQ201210099450
公开日2012年10月17日 申请日期2012年3月29日 优先权日2011年4月1日
发明者I·阿利, N·P·考利, S·J·斯平克斯 申请人:英特尔公司