功率转换装置的制作方法

1.本发明涉及电力电子设备技术领域，尤其涉及一种功率转换装置。


背景技术：

2.在使用大功率机架的数据中心里，一般多使用48v直流母线。具有变压器的一级变换器模块可直接将48v电压转换为cpu或gpu等处理器所使用的低电压，此种一级变换器模块具有较高的效率。在一些cpu反面安装或cpu合封等应用场合，一级变换器模块还须同时满足高功率密度及低模块高度(比如小于3mm)的极端要求。然而，受限于变换器模块中的电容的高度，整体变换器模块的高度难以达到低模块高度的要求。
3.因此，如何发展一种可改善上述现有技术的功率转换装置，实为目前迫切的需求。


技术实现要素：

4.本发明的目的在于提供一种功率转换装置，其通过将至少部分电容与电源模块分离设置，以降低功率转换装置的高度，同时可提升电源模块的功率密度。
5.为达上述目的，本发明提供一种功率转换装置，包含第一电容、第二电容及电源模块。第一电容与第二电容串联连接。电源模块电连接于第一电容及第二电容，且包含电路板、吸收电容、原边开关电路、磁性组件及副边电路。吸收电容、原边开关电路、磁性组件及副边电路设置于电路板上，磁性组件的原边绕组及副边绕组分别电连接于原边开关电路及副边电路。第一电容及第二电容的容值皆大于吸收电容的容值。
6.为达上述目的，本发明另提供一种功率转换装置，包含第一电容、第二电容、原边开关电路及电源模块。第一电容与第二电容串联连接。原边开关电路与第一电容及第二电容并联连接。电源模块电连接于第一电容、第二电容及原边开关电路，且包含电路板、磁性组件及副边电路。磁性组件及副边电路设置于电路板上，磁性组件的原边绕组及副边绕组分别电连接于原边开关电路及副边电路。
附图说明
7.图1为本发明第一较佳实施例的功率转换装置的电路结构示意图。
8.图2示出了图1中各开关及整流组件的驱动时序。
9.图3为本发明第一较佳实施例的功率转换装置的立体结构示意图。
10.图4为图3的功率转换装置的侧视图。
11.图5及图6为图3中的电源模块在不同视角下的立体结构示意图。
12.图7为图1所示的功率转换装置的变化例的电路结构示意图。
13.图8为图7的功率转换装置的立体结构示意图。
14.图9及图10分别为图1的功率转换装置的变化例的电路结构示意图及立体结构示意图。
15.图11及图12分别为图7的功率转换装置的变化例的电路结构示意图及立体结构示
意图。
16.图13为本发明第二较佳实施例的功率转换装置的电路结构示意图。
17.图14为本发明第二较佳实施例的功率转换装置的立体结构示意图。
18.图15及图16为图14中的电源模块在不同视角下的立体结构示意图。
19.图17及图18分别为图13的功率转换装置的变化例的电路结构示意图及立体结构示意图。
20.图19及图20分别为本发明较佳实施例的磁性组件的磁芯组件的分解结构示意图以及磁性组件移除第一磁盖时的结构示意图。
21.图21及图22分别为本发明另一较佳实施例的磁性组件的磁芯组件的分解结构示意图以及磁性组件移除第一磁盖时的结构示意图。
22.符号说明：
23.1：功率转换装置
24.vin+：正输入端
25.vin-：负输入端
26.vin：输入电压
27.vo+：正输出端
28.vo-：负输出端
29.vo：输出电压
30.c1：第一电容
31.c2：第二电容
32.10：电源模块
33.b：第一电容中点
34.a：第一电容的第二端
35.c：第二电容的第二端
36.c3：吸收电容
37.11：原边开关电路
38.q1：第一开关
39.q2：第二开关
40.m：开关中点
41.12：磁性组件
42.np：原边绕组
43.ns1：第一副边绕组
44.ns2：第二副边绕组
45.13：副边电路
46.a：第一端
47.b：第二端
48.c：第三端
49.s1、s3：第一整流组件
50.s2、s4：第二整流组件
51.vq1、vq2、vs1、vs2、vs3、vs4：驱动信号
52.vnp：跨接电压
53.d：占空比
54.14：电路板
55.141：第一面
56.142：第二面
57.100：载板
58.co：输出电容
59.15：驱动电路
60.16：接脚
61.1a：功率转换装置
62.10a：电源模块
63.c31：第一吸收电容
64.c32：第二吸收电容
65.n：第二电容中点
66.2：功率转换装置
67.c4：第一电容
68.c5：第二电容
69.21：原边开关电路
70.20：电源模块
71.e：电容中点
72.q3：第一开关
73.q4：第二开关
74.d：开关中点
75.d：第一端
76.e：第二端
77.24：电路板
78.241：第一面
79.242：第二面
80.26：接脚
81.200：载板
82.120：磁芯组件
83.121：第一磁盖
84.122：第二磁盖
85.123：第一磁柱
86.124：第二磁柱
87.125：第三磁柱
88.126：第四磁柱
89.127：连通区
90.d1、d2：二极管
91.120a：磁芯组件
92.121a：第一磁盖
93.122a：第二磁盖
94.123a：第一磁柱
95.124a：第二磁柱
96.125a：第三磁柱
具体实施方式
97.体现本发明特征与优点的一些典型实施例将在后段的说明中详细叙述。应理解的是本发明能够在不同的实施方式上具有各种的变化，其皆不脱离本发明的范围，且其中的说明及附图在本质上是当作说明之用，而非用以限制本发明。
98.图1为本发明第一较佳实施例的功率转换装置的电路结构示意图。如图1所示，功率转换装置1经由正输入端vin+及负输入端vin-接收输入电压vin，并经由正输出端vo+及负输出端vo-输出输出电压vo。功率转换装置1包含第一电容c1、第二电容c2及电源模块10，其中第一电容c1及第二电容c2架构于对输入电压vin进行分压。第一电容c1与第二电容c2串联连接，第一电容c1的第一端及第二电容c2的第一端电连接于第一电容中点b，第一电容c1的第二端a电连接于正输入端vin+，第二电容c2的第二端c电连接于负输入端vin-。
99.电源模块10包含吸收电容c3、原边开关电路11、磁性组件12及副边电路13，且具有第一端a、第二端b及第三端c。电源模块10的第一端a、第二端b及第三端c分别电连接于第一电容c1的第二端a、第一电容中点b及第二电容c2的第二端c。吸收电容c3的两端分别电连接于电源模块10的第一端a及第三端c，原边开关电路11的两端分别电连接于电源模块10的第一端a及第三端c，亦即吸收电容c3与原边开关电路11并联连接。原边开关电路11包含串联连接的第一开关q1及第二开关q2，第一开关q1及第二开关q2之间具有一开关中点m。吸收电容c3可以起到吸收第一开关q1第二开关q2进行导通及关断时的电压应力的效果。
100.于此实施例中，磁性组件12包含原边绕组np、第一副边绕组ns1及第二副边绕组ns2。原边绕组np的两端分别电连接于开关中点m及电源模块的第二端b。原边绕组np与第一副边绕组ns1及第二副边绕组ns2电磁耦合。第一副边绕组ns1及第二副边绕组ns2各自具有第一端及第二端。第一副边绕组ns1的第二端、第二副边绕组ns2的第一端及原边绕组np的第一端为同名端。第一副边绕组ns1的第二端及第二副边绕组ns2的第二端为异名端，且相互电连接而形成中心抽头点，其中中心抽头点电连接于正输出端vo+。
101.于一些实施例中，副边电路13包含第一整流组件及第二整流组件。第一整流组件电连接于第一副边绕组ns1的第一端与负输出端vo+之间，且包含相互并联连接的两个第一整流组件s1及s3。第二整流组件电连接于第二副边绕组ns2的第一端与负输出端vo-之间，且包含相互并联连接的两个第一整流组件s2及s4。该些整流组件s1、s2、s3及s4可例如但不限为金氧半场效晶体管(mosfet)或二极管。第一整流组件s1及s3的第一端电连接于第二整流组件s2及s4的第一端，其中第一整流组件s1及s3的第一端及第二整流组件s2及s4的第一端为同电极，例如源极。第一整流组件s1及s3的第二端(例如漏极)电连接于第一副边绕组ns1的第一端，第二整流组件s2及s4的第二端(例如漏极)电连接于第二副边绕组ns2的第一
端，故第一整流组件s1及s3、第二整流组件s2及s4、第一副边绕组ns1及第二副边绕组ns2可形成闭合回路。
102.图1中各开关及整流组件的驱动时序如图2所示。第一开关q1所接收的驱动信号vq1及第二开关q2所接收的驱动信号vq2相位相差180度，且驱动信号vq1及驱动信号vq2的导通占空比接近相等(在图2中，符号d表示为驱动信号vq1及驱动信号vq2的占空比)。此外，第一整流组件s1及s3所接收的驱动信号vs1及vs3与驱动信号vq2为互补，第二整流组件s2及s4所接收的驱动信号vs2及vs4与驱动信号vq1为互补。又原边绕组np的两端的跨接电压vnp为三电平的交变电压，即跨接电压vnp具有三种电压电平，分别为+vin/2、0及-vin/2。于一些实施例中，当驱动信号vq1及驱动信号vq2的导通占空比接近或等于50％时，跨接电压vnp则为两电平的交变电压，即跨接电压vnp具有两种电压电平，分别为+vin/2及-vin/2。
103.图3为本发明第一较佳实施例的功率转换装置的立体结构示意图，图4为图3的功率转换装置的侧视图，图5及图6为图3中的电源模块在不同视角下的立体结构示意图。如图3、图5及图6所示，电源模块10还包含电路板14，电源模块10的吸收电容c3、原边开关电路11、磁性组件12及副边电路13均设置于电路板14上。功率转换装置1还包含载板100，第一电容c1、第二电容c2及电源模块10均设置于载板100上。第一电容c1及第二电容c2经由载板100而电连接于电源模块10(在图1中对应以虚线表示经由载板100电连接的部分)。由于第一电容c1及第二电容c2的容值均大于吸收电容c3的容值，第一电容c1及第二电容c2的体积均大于吸收电容c3，考虑到成本以及电容所占的面积，一般选择体积较高的封装。若将第一电容c1及第二电容c2设置于电路板14上会大大增加功率转换装置1的整体高度，故将第一电容c1及第二电容c2与电源模块10分离设置可有效降低功率转换装置1的整体高度(如图4所示)，同时可提升电源模块10的功率密度。在一些实施例中，第一电容c1及第二电容c2可分别由多个电容并联构成。
104.于一些实施例中，如图5及图6所示，在电路板14的第一面141上，吸收电容c3、第一及第二开关q1及q2、整流组件s3及s4和磁性组件12依序排列设置，输出电容co邻设于整流组件s4及磁性组件12。在电路板14的第二面142上，整流组件s1及s2设置于第一端a、第二端b及第三端c与磁性组件12之间，负输出端vo-邻设于整流组件s1及s2和磁性组件12的一侧，正输出端vo+邻设于磁性组件12的另一侧。于一些实施例中，电源模块10还包含设置于电路板14的第二面142上的驱动电路15及多个接脚16，驱动电路15邻设于整流组件s1及s2，所述多个接脚16设置于驱动电路15的两侧，其中接脚16架构于控制检测信号。本发明中所示的电源模块10中各个组件于电路板14上的设置位置仅用以示例，实际上并不受限制。
105.于前述实施例中，吸收电容c3由单一电容所构成，然实际上其数量不受限制，具体数量视所使用的电容的容值而定。以下示例说明吸收电容c3由两个电容构成的情况。图7为图1所示的功率转换装置的变化例的电路结构示意图。如图7所示，于此变化例中，于图1之功率转换装置1类似的组件以相同标号表示，故于此不再赘述。相较于图1的功率转换装置1，图7的功率转换装置1a的电源模块10a的吸收电容包含串联连接的第一吸收电容c31及第二吸收电容c32。第一吸收电容c31与第二吸收电容c32之间具有第二电容中点n，其中第二电容中点n电连接于电源模块10a的第二端b。此变化例的功率转换装置1a的立体结构如图8所示。
106.此外，于前述实施例中，功率转换装置仅包含一个电源模块，然实际上电源模块的
数量不受限制。举例而言，于一些实施例中，如图9所示，第一较佳实施例中的功率转换装置1可包含多个电源模块10。多个电源模块10的多个第一端a相互电连接，多个电源模块10的多个第二端b相互电连接，多个电源模块10的多个第三端c相互电连接。包含多个电源模块10的功率转换装置1的立体结构如图10所示，对应的第一端a、第二端b或第三端c之间经由载板100相互电连接，而于图9中，为使附图简洁，并未示出其连接线。
107.当然，如图11所示，功率转换装置1a亦可包含多个电源模块10a。类似地，多个电源模块10a的多个第一端a相互电连接，多个电源模块10a的多个第二端b相互电连接，多个电源模块10a的多个第三端c相互电连接。包含多个电源模块10a的功率转换装置1a的立体结构如图12所示，对应的第一端a、第二端b或第三端c之间经由载板100相互电连接，而于图11中，为使附图简洁，并未示出其连接线。
108.图13为本发明第二较佳实施例的功率转换装置的电路结构示意图。如图13所示，功率转换装置2经由正输入端vin+及负输入端vin-接收输入电压vin，并经由正输出端vo+及负输出端vo-输出输出电压vo。功率转换装置2包含第一电容c4、第二电容c5、原边开关电路21及电源模块20。第一电容c4与第二电容c5串联连接，第一电容c4的第一端及第二电容c5的第一端电连接于电容中点e，第一电容c4的第二端电连接于正输入端vin+，第二电容c5的第二端电连接于负输入端vin-。原边开关电路21包含串联连接于正输入端vin+与负输入端vin-之间的第一开关q3及第二开关q4，第一开关q3及第二开关q4之间具有一开关中点d。第一电容c4及第二电容c5架构于对输入电压vin进行分压，并吸收第一开关q3及第二开关q4进行导通及关断时的电压应力。
109.电源模块20电连接于第一电容c4、第二电容c5及原边开关电路21，且包含磁性组件12及副边电路13，并具有第一端d及第二端e。磁性组件12及副边电路13的细部结构与图1中相同，故于此不再赘述。于此实施例中，电源模块20的第一端d电连接于开关中点d及磁性组件12的原边绕组np的第一端，电源模块20的第二端e电连接于电容中点e及磁性组件12的原边绕组np的第二端。
110.图14为本发明第二较佳实施例的功率转换装置的立体结构示意图，图15及图16为图14中的电源模块在不同视角下的立体结构示意图。如图14、图15及图16所示，电源模块20还包含电路板24，电源模块20的磁性组件12及副边电路13均设置于电路板24上。功率转换装置2还包含载板200，第一电容c4、第二电容c5、原边开关电路21及电源模块20均设置于载板200上。第一电容c4、第二电容c5及原边开关电路21经由载板200而电连接于电源模块20(在图13中对应以虚线表示经由载板200电连接的部分)。通过将第一电容c4及第二电容c5与电源模块20分离设置，可有效降低功率转换装置2的整体高度，同时可提升电源模块20的功率密度。
111.于一些实施例中，如图15及图16所示，在电路板24的第一面241上，整流组件s3及s4和磁性组件12相邻设，输出电容co邻设于整流组件s4及磁性组件12。在电路板24的第二面242上，整流组件s1及s2设置于第一端d及第二端e与磁性组件12之间，负输出端vo-邻设于整流组件s1及s2和磁性组件12的一侧，正输出端vo+邻设于磁性组件12的另一侧。于一些实施例中，电源模块20还包含设置于电路板24的第二面242上的多个接脚26，所述多个接脚26设置于第一端d及第二端e的两侧，其中接脚26架构于控制检测信号。本发明中所示的电源模块20中各个组件于电路板24上的设置位置仅用以示例，实际上并不受限制。
112.此外，于图13至16所示的实施例中，功率转换装置2仅包含一个电源模块20，然而实际上电源模块20的数量不受限制。举例而言，于一些实施例中，如图17所示，功率转换装置2可包含多个电源模块20。多个电源模块20的多个第一端d相互电连接，多个电源模块20的多个第二端e相互电连接。包含多个电源模块20的功率转换装置2的立体结构如图18所示，对应的第一端d或第二端e之间经由载板200相互电连接，而于图17中，为使附图简洁，并未示出其连接线。
113.在另一实施例中，如图14与图18所示的功率转换装置还包含另一电路板(未附图)，第一电容c4、第二电容c5与原边开关电路21皆可设置于该另一电路板上，再与该电源模块一起设置于载板200上，第一电容c4、第二电容c5及原边开关电路21经由另一电路板与载板200而电连接于电源模块20，亦可有效降低功率转换装置的整体高度，同时可提升电源模块的功率密度。
114.图19为本发明较佳实施例的磁性组件的磁芯组件的分解结构示意图，图20为本发明较佳实施例的磁性组件移除第一磁盖时的结构示意图。如图19及图20所示，磁性组件12包含磁芯组件120、原边绕组np、第一副边绕组ns1及第二副边绕组ns2。磁芯组件120包含第一磁盖121、第二磁盖122、第一磁柱123、第二磁柱124、第三磁柱125及第四磁柱126。第一磁柱123及第三磁柱125相对设置于第一磁盖121及第二磁盖122之间，第二磁柱124及第四磁柱126相对设置于第一磁盖121及第二磁盖122之间，且第一磁柱123和第三磁柱125位于第二磁柱124和第四磁柱126之间。第二磁柱124和第四磁柱126的磁阻分别比第一磁柱123和第三磁柱125的磁阻大，且第一磁柱123、第二磁柱124、第三磁柱125及第四磁柱126之间共同定义出连通区127。图20中的磁性组件12未示出第一磁盖121，以使磁柱个数、位置及绕组缠绕方式的变化可清楚显示。
115.此外，原边绕组np经由连通区127缠绕于第一磁柱123和第三磁柱125上，且第一磁柱123和第三磁柱125上磁通方向相反。第一副边绕组ns1的第一端穿设于第一磁柱123和第二磁柱124之间，第一副边绕组ns1的第二端穿设于第三磁柱125和第四磁柱126之间，第二副边绕组ns2的第一端穿设于第一磁柱123和第四磁柱126之间，第二副边绕组ns2的第二端穿设于第二磁柱124和第三磁柱125之间。
116.由上可知，由于本实施例的磁芯组件120的第二磁柱124和第四磁柱126的磁阻分别比第一磁柱123和第三磁柱125的磁阻大，且绕组间呈现交叉的设置方式，故磁性组件12具有流经原边绕组np、第一副边绕组ns1及第二副边绕组ns2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。
117.于一些实施例中，第二磁柱124和第四磁柱126包含气隙，第一磁柱123与第三磁柱125则可不包含气隙，然而不以此为限，于其它实施例中，第一磁柱123与第三磁柱125亦可包含气隙，惟第二磁柱124的气隙的长度和第四磁柱126的气隙的长度分别大于第一磁柱123的气隙的长度和第三磁柱125的气隙的长度。此外，每一磁柱的气隙可位于对应的磁柱的上方区域而与第一磁盖121相邻，但不以此为限，每一磁柱的气隙亦可位于对应的磁柱的下方区域而与第二磁盖122相邻，或者每一磁柱的气隙可位于对应的磁柱的中间区域。
118.于一些实施例中，原边绕组np以呈现∞字形方式交替地经由连通区127而缠绕于第一磁柱123和第三磁柱125上，使得第一磁柱123和第三磁柱125上的磁通方向相反，更进一步说明，原边绕组np从第一磁柱123和第四磁柱126间穿入，并经过连通区127，再从第二
磁柱124和第三磁柱125之间穿出，并围绕第三磁柱125，接着从第三磁柱125和第四磁柱126之间穿入，并经过连通区127，最后从第一磁柱123和第二磁柱124之间穿出。因此，原边绕组np的第一端穿设于第一磁柱123和第四磁柱126之间，原边绕组np的第二端穿设于第一磁柱123和第二磁柱124之间，且原边绕组np的第一端及第二端位于磁芯组件120的同一侧。当然，在其他实施例中，原边绕组np的缠绕方式也可改为将原边绕组np部分缠绕于第一磁柱123上，而后原边绕组np的其余部分再经由连通区127缠绕于第三磁柱125上。
119.又如图1及图7所示，第一整流组件限制第一副边绕组ns1的电流方向，第二整流组件限制第二副边绕组ns2的电流方向，使得流过第一副边绕组ns1的电流的电流方向及流过第二副边绕组ns2的电流的电流方向相同，均从对应的副边绕组的第一端流向对应的副边绕组的第二端。图20中以二极管d1和d2分别代表第一整流组件和第二整流组件，其中第一副边绕组的ns1和第二副边绕组ns2上示意的箭头方向代表电流的方向，电流的方向均是从副边绕组的第一端流入且从第二端流出。
120.跨接于第一副边绕组ns1的第一端及第二端的第一电压与跨接于第二副边绕组ns2的第一端及第二端的第二电压错相180度。流经第一副边绕组ns1的电流和流经第二副边绕组ns2的电流分别在第一磁柱123和第三磁柱125上产生交流磁通，其中，第一磁柱123和第三磁柱125上的交流磁通方向相反，且第一磁柱123的交流磁通和第三磁柱125的交流磁通量近似相等，且各交流磁通量为流经第一副边绕组ns1的电流在磁柱上产生的交流磁通量和流经第二副边绕组ns2的电流在磁柱上产生的交流磁通量按相位相减。且，又第一副边绕组ns1产生的交流磁通和第二副边绕组ns2产生的交流磁通均按相位叠加亦近似平均地分配给第二磁柱124及第四磁柱126，且第二磁柱124和第四磁柱126上的交流磁通方向相反。此外，流过第一副边绕组ns1的直流电流在第一磁柱123上产生的直流磁通和流过第二副边绕组ns2的直流电流在第一磁柱123上产生的直流磁通相减，同时流过第一副边绕组ns1的直流电流在第三磁柱125产生的直流磁通和流过第二副边绕组ns2的直流电流在第三磁柱125上产生的直流磁通也相减。由于原边电容具有隔断直流的作用，故可借由电容让流过第一副边绕组ns1的电流的直流分量(以下称为直流电流)和流过第二副边绕组ns2的电流的直流分量(以下称为直流电流)近似相等，使得第一磁柱123和第三磁柱125直流磁通近似为0。且流过第一副边绕组ns1的直流电流产生的直流磁压和流过第二副边绕组ns2的直流电流产生的直流磁压同向串联，跨接在第二磁柱124第四磁柱126上，而第二磁柱124和第四磁柱126的气隙则用以防止第二磁柱124和第四磁柱126的饱和。利用原边电容，可以使得流过第一副边绕组ns1的直流电流和流过第二副边绕组ns2的直流电流近似相等。于一些实施例中，原边电容为第一电容和第二电容。于一些实施例中，除了前述第一种依靠原边电容的均流手段来实现流过第一副边绕组ns1的直流电流和流过第二副边绕组ns2的直流电流近似相等，更可借由第二种均流手段，即添加隔直电容(未附图)来实现流过第一副边绕组ns1的直流电流和流过第二副边绕组ns2的直流电流近似相等，其中隔直电容和原边绕组np1串联电连接。更甚者，亦可借由第三种均流手段，即增加均流电路(未附图)来实现流过第一副边绕组ns1的直流电流和流过第二副边绕组ns2的直流电流近似相等。前述三种均流手段可择至少一种应用于功率转换装置中。
121.另外，在本实施例中，第一磁柱123的交流磁通大，但是气隙小且磁阻小，而相对于第一磁柱123，第二磁柱124的气隙大且磁阻大，但第二磁柱124的交流磁通小，故使得第一
副边绕组ns1的交流电流纹动小，第一副边绕组ns1的等效电感大。同理，虽然第三磁柱125的交流磁通大，但是气隙小且磁阻小，而相对于第三磁柱125，第四磁柱126的气隙大且磁阻大，但第四磁柱126的交流磁通小，故使得第二副边绕组ns2的交流电流纹动小，第二副边绕组ns2的等效电感大。对应地，与第一副边绕组ns1和第二副边绕组ns2相耦合的原边绕组np，也获得了电流纹波下降的好处，同时流经原边开关电路的开关桥臂电流纹波也降低，从而降低开关损耗。因此本发明的磁性组件具有交流电流纹动小及磁芯抗电流饱和能力强的优点。
122.另外，针对磁芯组件120的构成而言，整个磁芯组件120的材料可以相同，比如为铁氧体材料或铁粉材料。然于其它实施例中，第一磁柱123及第三磁柱125的构成材料或第二磁柱124及第四磁柱126的构成材料与磁芯组件120的其余部分的构成材料相异，例如第一磁柱123及第三磁柱125的构成材料为铁氧体材料，第二磁柱124及第四磁柱126为分布气隙的铁粉材料，第一磁盖121和第二磁盖122的构成材料可以为铁氧体材料，也可以为铁粉材料，借此磁芯组件120的磁芯损耗低，而第一副边绕组ns1及第二副边绕组ns2的等效电感大。于一些实施例中，第二磁柱124和第四磁柱126的截面积的总和大于第一磁柱123和第三磁柱125的截面积的总和。更甚者，第二磁柱124的截面积近似等于第四磁柱126的截面积，误差为
±
20％内；第一磁柱123的截面积近似等于第三磁柱125的截面积，误差为
±
20％内，其中前处所述的误差为
±
20％内是指两个磁柱的截面积的相减值与其中之一磁柱的截面积的比较在
±
20％内。
123.图21为本发明另一较佳实施例的磁性组件的磁芯组件的分解结构示意图，图22为本发明另一较佳实施例的磁性组件移除第一磁盖时的结构示意图。如图21及图22所示，于此实施例中，磁性组件12包含磁芯组件120a、原边绕组np、第一副边绕组ns1及第二副边绕组ns2。磁芯组件120a包含第一磁盖121a、第二磁盖122a、第一磁柱123a、第二磁柱124a及第三磁柱125a。第一磁柱123a、第二磁柱124a及第三磁柱125a位于第一磁盖121a及第二磁盖122a之间，其中第一磁柱123a及第三磁柱125a相对设置，第二磁柱124a位于第一磁柱123a及第三磁柱125a之间。于一些实施例中，第二磁柱124a包含气隙，第一磁柱123a及第三磁柱125a则可不包含气隙，然而不以此为限，于其它实施例中，第一磁柱123a及第三磁柱125a亦可包含气隙，惟第二磁柱124a的气隙的长度大于第一磁柱123a的气隙的长度和第三磁柱125a的气隙的长度。图22中的磁芯组件120a未示出第一磁盖121a，以使磁柱个数、位置及绕组缠绕方式的变化可清楚显示。此外，图22中以二极管d1和d2分别代表第一整流组件和第二整流组件。
124.第一副边绕组ns1穿设于第一磁柱123a和第二磁柱124a之间，第二副边绕组ns2穿设于第二磁柱124a和第三磁柱125a之间。第一整流组件限制第一副边绕组ns1的电流方向，第二整流组件限制第二副边绕组ns2的电流方向，使得流过第一副边绕组ns1的电流的电流方向及流过第二副边绕组ns2的电流的电流方向相同，均从对应的副边绕组的第一端流向对应的副边绕组的第二端。
125.跨接于第一副边绕组ns1的第一端及第二端的第一电压与跨接于第二副边绕组ns2的第一端及第二端的第二电压错相180度。第一副边绕组ns1产生的交流磁通施加在第一磁柱123a上，第二副边绕组ns2产生的交流磁通施加在第三磁柱125a上，第一副边绕组ns1产生的交流磁通和第二副边绕组ns2产生的交流磁通按相位相减并施加第二磁柱124a
上。此外，流过第一副边绕组ns1的电流的直流分量(以下称为直流电流)在第二磁柱124a上产生的直流磁通和流过第二副边绕组ns2的电流的直流分量(以下称为直流电流)在第二磁柱124a上产生的直流磁通相迭加。
126.该磁芯组件12所包含的原边绕组np，其第一端所述原边绕组以呈现∞字形方式交替地经由所述连通区缠绕于所述第一磁柱123a及所述第三磁柱125a上,使得第一磁柱123a和第三磁柱125a上的磁通方向相反，更进一步说明，原边绕组np从第一磁柱123a和第二磁柱124a间穿入并穿出，从磁芯组件12(第一磁柱123a)的外侧缠绕第一磁柱123a至少一匝，再从第二磁柱124a和第三磁柱125a之间穿入并穿出，从磁芯组件12(第三磁柱125a)的外侧缠绕第三磁柱125a至少一匝后构成该原边绕组的另一端。
127.另外，针对磁芯组件120a的构成而言，整个磁芯组件120a的材料可以相同，比如为铁氧体材料或铁粉材料。然于其它实施例中，第一磁柱123a及第三磁柱125a的构成材料或第二磁柱124a的构成材料与磁芯组件120a的其余部分的构成材料相异，例如第一磁柱123a及第三磁柱125a的构成材料为铁氧体材料，第二磁柱124a的构成材料为分布气隙的铁粉材料，第一磁盖121a和第二磁盖122a的构成材料可以为铁氧体材料，也可以为铁粉材料，借此磁芯组件120a的磁芯损耗低，而第一副边绕组ns1及第二副边绕组ns2的等效电感大。
128.本发明中所揭示的第一电容和第二电容以及吸收电容中的任一电容皆可以由多个电容并联电连接实现。
129.综上所述，本发明提供一种功率转换装置，通过将至少部分电容外置于电源模块，以降低功率转换装置的高度，同时可提升电源模块的功率密度。
130.须注意，上述仅是为说明本发明而提出的较佳实施例，本发明不限于所述的实施例，本发明的范围由如附权利要求范围决定。且本发明得由熟习此技术的普通技术人员任施匠思而为诸般修饰，然皆不脱如附权利要求的范围。