电源模块及电源系统的制作方法

1.本技术涉及电力电子设备技术领域，尤其涉及一种电源模块及电源系统。


背景技术：

2.随着各种数据处理芯片等智能处理器的数据处理能力提升，对于芯片空间占用及功耗的要求也随之大幅提升，因此对于电源模块提出了更高要求。例如，电源模块需要更高的功率、更高的效率、更高的功率密度和更小的体积，以及对于动态性能也提出了更高要求。
3.并且，上述这些高要求也可能会随着不同芯片的需求而有所侧重，即使为同一芯片，也可能会涉及多路不同供电需求。例如，对于大功率的主芯片的供电需求而言，可能需要多相并联和尽量多相反耦合以提升动态性能。而对于其他小功率的辅助供电而言，则主要需求为合适的效率，并且当功率较小时还可能只需单相电源模块即可。然而针对多种不同供电需求，例如针对主芯片供电和辅助供电两种不同需求，倘若分别采用不同的解决方案，比如主芯片供电采用模块供电，辅助供电采用离散器件搭建，这样的供电解决方案势必会增加系统板开发负担，且还要面对多种及多路辅助供电，进而占用大量的人力资源、开发以及验证过程的时间成本。
4.可见，对于电源模块的更高功率、更高效率、更高功率密度和更小体积、更高动态性能以及多路供电需求等要求，亟需一种综合解决方案。


技术实现要素：

5.本技术提供一种电源模块及电源系统，旨在有效满足电源模块的更高功率、更高效率、更高功率密度和更小体积、更高动态性能以及多路供电需求等高要求。
6.第一方面，本技术提供一种电源模块，包括：
7.磁芯，包括相对的第一侧、第二侧、第三侧以及第四侧，以及从所述第一侧延伸至所述第二侧的一竖直的通道，
8.功率芯片，堆叠于所述第二侧，且包括至少两个连接成半桥电路的开关，所述通道的延伸方向与所述功率芯片的主平面垂直；以及
9.第一导电件和第二导电件，所述第一导电件贯穿所述通道，所述第一导电件的第一端与所述半桥电路的桥臂中点电连接，所述第一导电件的第二端与第一连接端子电连接；所述第二导电件贯穿所述通道，并且所述第二导电件的两端分别与第二连接端子和第三连接端子电连接，所述第一连接端子、所述第二连接端子及所述第三连接端子设置于所述第一侧。
10.在一种可能的设计中，所述第二导电件包括第一导电部分、第二导电部分及第三导电部分；
11.所述第一导电部分贯穿所述通道之中，所述第二导电部分设置于所述磁芯的第二侧，所述第三导电部分设置于所述磁芯的第三侧或者第四侧，与所述第一导电部分平行通
道。
12.在一种可能的设计中，所述第一导电部分的宽度为所述通道的宽度，所述第三导电部分的宽度等于所述磁芯的宽度，并且所述第三导电部分的厚度小于所述第一导电部分的厚度；所述第二导电部分的形状为梯形。
13.在一种可能的设计中，还包括模块电路板；所述模块电路板设置于所述磁芯与所述功率芯片之间，所述第一导电件的第一端与所述半桥电路的桥臂中点通过所述模块电路板电连接。
14.在一种可能的设计中，所述第二导电部分设置于所述模块电路板之中且与所述第一导电部分和所述第三导电部分分别电连接。
15.在一种可能的设计中，所述第二导电部分设置于所述模块电路板之上，与所述功率芯片相邻；所述第二导电部分经由贯穿所述模块电路板的第一导电过孔和第二导电过孔与所述第一导电部分和所述第三导电部分分别电连接；所述第一导电件于第二平面上的投影在所述功率芯片的投影内。
16.在一种可能的设计中，还包括一电子器件；
17.所述电子器件与所述磁芯相邻，且设置于所述模块电路板的下方，且所述电子器件在所述第二平面上的投影在所述功率芯片的投影内。
18.在一种可能的设计中，所述电源模块还包括第三导电件，所述第三导电件与所述第二导电件结构相同，设置于所述第一导电件的另一侧。
19.第二方面，本技术提供一种电源模块，包括：
20.磁芯，包括相对的第一侧、第二侧、第三侧以及第四侧，以及从所述第一侧延伸至所述第二侧的一竖直的通道；
21.功率芯片，设置于所述磁芯的第三侧或者第四侧，且包括至少两个连接成半桥电路的开关；以及
22.第一导电件和第二导电件，所述第一导电件贯穿所述通道，所述第一导电件的第一端经由横向电路与所述半桥电路的桥臂中点电连接，所述第一导电件的第二端与第一连接端子电连接；所述第二导电件贯穿所述通道，并且所述第二导电件的两端分别与第二连接端子和第三连接端子电连接，所述第一连接端子、所述第二连接端子及所述第三连接端子设置于所述第一侧。
23.在一种可能的设计中，所述第二导电件包括第一导电部分、第二导电部分及第三导电部分；
24.所述第一导电部分贯穿所述通道之中，所述第二导电部分设置于所述磁芯的第二侧，所述第三导电部分设置于与所述功率芯片相对的所述磁芯的一侧。
25.在一种可能的设计中，还包括一电子器件，设置于所述功率芯片的下方；并且所述磁芯、所述第一导电件、所述第二导电件、所述功率芯片以及所述电子器件被埋在绝缘封装料中。
26.在一种可能的设计中，所述第一导电部分的宽度为所述通道的宽度，所述第三导电部分的宽度等于所述磁芯的宽度，并且所述第三导电部分的厚度小于所述第一导电部分的厚度；所述横向电路以及所述第二导电部分的形状为梯形。
27.第三方面，本技术提供一种电源系统，包括第一方面和第二方面中任一项所述的
至少一个电源模块、负载及系统电路板；
28.所述至少一个电源模块通过所述系统电路板为所述负载供电。
29.在一种可能的设计中，所述至少一个电源模块包括第一电源模块，所述第一电源模块和所述负载设置于所述系统电路板的同侧上方；
30.所述第一电源模块的第一连接端子通过设置于所述系统电路板中的第一连接线路与所述第一电源模块的第三连接端子电连接，所述第一电源模块的第二连接端子与所述负载电连接；第一输出电流经由所述第一电源模块的第一导电件、所述第一连接线路、所述第二导电件以及所述第二连接端子为所述负载供电。
31.在一种可能的设计中，所述至少一个电源模块包括第一电源模块和第二电源模块；其中，
32.所述第一电源模块的第一连接端子通过所述系统电路板与所述第二电源模块的第二连接端子电连接，所述第二电源模块的第一连接端子通过所述系统电路板与所述第一电源模块的第二连接端子电连接；或者，
33.所述第一电源模块的第一连接端子通过所述系统电路板与所述第二电源模块的第三连接端子电连接，所述第二电源模块的第一连接端子通过所述系统电路板与所述第一电源模块的第三连接端子电连接。
34.在一种可能的设计中，所述第一电源模块和所述第二电源模块堆叠设置于所述系统电路板上表面和下表面，所述负载与所述第一电源模块或者所述第二电源模块处于所述系统电路板的同侧方。
35.在一种可能的设计中，所述第一电源模块的第一连接端子、第二连接端子、第三连接端子与所述第二电源模块的第一连接端子、第二连接端子、第三连接端子各自在所述系统电路板上的投影重叠；
36.所述第一电源模块的第一连接端子通过设置于所述系统电路板中的第二连接线路与所述第二电源模块的第二连接端子电连接，所述第二电源模块的第三连接端子与所述负载电连接；第二输出电流经由所述第一电源模块的第一导电件、所述第二连接线路、所述第二电源模块的第二导电件以及第三连接端子为所述负载供电；
37.所述第二电源模块的第一连接端子通过设置于所述系统电路板中的第三连接线路与所述第一电源模块的第二连接端子电连接，所述第一电源模块的第三连接端子与所述负载电连接；第三输出电流经由所述第二电源模块的第一导电件、所述第三连接线路、所述第一电源模块的第二导电件以及第三连接端子为所述负载供电。
38.在一种可能的设计中，所述第一电源模块的第一连接端子、第二连接端子和所述第二电源模块的第二连接端子、第一连接端子在所述系统电路板上的投影对应重叠；
39.所述第一电源模块的第一连接端子通过设置于所述系统电路板中的第四连接线路与所述第二电源模块的第二连接端子电连接，所述第二电源模块的第三连接端子与所述负载电连接；第四输出电流经由所述第一电源模块的第一导电件、所述第四连接线路、所述第二电源模块的第二导电件以及第三连接端子为所述负载供电；
40.所述第二电源模块的第一连接端子通过设置于所述系统电路板中的第五连接线路与所述第一电源模块的第二连接端子电连接，所述第一电源模块的第三连接端子与所述负载电连接；第五输出电流经由所述第二电源模块的第一导电件、所述第五连接线路、所述
第一电源模块的第二导电件以及第三连接端子为所述负载供电。
41.在一种可能的设计中，所述第一电源模块和所述第二电源模块设置于所述系统电路板同侧上方，且所述第一电源模块的第三连接端子与所述第二电源模块的第三连接端子相邻；所述第一电源模块和所述第二电源模块形成正耦合连接关系或反耦合连接关系；所述负载设置于所述系统电路板的下方。
42.在一种可能的设计中，所述第一电源模块和所述第二电源模块平行并列设置于所述系统电路板同侧上方，所述第一电源模块与所述第二电源模块的朝向相同，并且所述负载与所述第一电源模块的第三导电部分和所述第二电源模块的第三导电部分相邻。
43.在一种可能的设计中，所述至少一个电源模块包括第一电源模块、第二电源模块及第三电源模块；所述第一电源模块、所述第二电源模块及所述第三电源模块平铺于所述系统电路板的第一表面；或者所述第一电源模块和所述第二电源模块设置于所述系统电路板的第一表面，所述第三电源模块设置于所述系统电路板的第二表面；
44.其中，所述第一电源模块、所述第二电源模块及所述第三电源模块中的每个电源模块中还包括第三导电件，所述第三导电件分别贯穿各自对应磁芯的通道，每个第三导电件的两端分别与第四连接端子和第五连接端子电连接，每个第四连接端子和每个第五连接端子设置于磁芯的第一侧；
45.所述第一电源模块、所述第二电源模块及所述第三电源模块形成三相反耦合连接关系；其中，所述第一电源模块的第一连接端子、所述第二电源模块的第四连接端子以及所述第三电源模块的第四连接端子通过所述系统电路板电连接，所述第二电源模块的第一连接端子、所述第一电源模块的第四连接端子以及所述第三电源模块的第二连接端子通过所述系统电路板电连接；所述第三电源模块的第一连接端子、所述第一电源模块的第二连接端子以及所述第二电源模块的第二连接端子通过所述系统电路板电连接。
46.本技术提供一种电源模块及电源系统，该电源系统包括至少一个电源模块、负载及系统电路板。至少一个电源模块包括磁芯、功率芯片、第一导电件和第二导电件。磁芯包括相对的第一侧、第二侧、第三侧以及第四侧，还有从第一侧延伸至第二侧的一竖直的通道。功率芯片包括至少两个连接成半桥电路的开关，可以堆叠于磁芯的第二侧且通道的延伸方向与其主平面垂直，也可以设置于磁芯的第三侧或第四侧。第一导电件和第二导电件都贯穿通道设置。当功率芯片堆叠于磁芯的第二侧时，第一导电件的第一端和第二端分别与半桥电路的桥臂中点和第一连接端子电连接，第二导电件的两端分别与第二连接端子和第三连接端子电连接，第一连接端子、第二连接端子及第三连接端子设置于磁芯的第一侧。而当功率芯片设置于磁芯的第三侧或第四侧时，第一导电件的第一端经由横向电路与半桥电路的桥臂中点电连接，其第二端与第一连接端子电连接，第二导电件的两端分别与第二连接端子和第三连接端子电连接，第一连接端子、第二连接端子及第三连接端子设置于磁芯的第一侧。本技术提供的至少一个电源模块通过系统电路板为负载供电，可以实现多相之间反向耦合，并采用集成设计能够同时较好的满足高功率密度和更小体积、快速动态回应和多路供电需求以及低成本等多种需求。
附图说明
47.为了更清楚地说明本技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现
有技术描述中所需要使用的附图作一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
48.图1为本技术实施例提供的一种电源模块的剖视图；
49.图2为本技术实施例提供的一种电源模块的俯视图；
50.图3为本技术实施例提供的一种电路示意图；
51.图4为本技术实施例提供的另一种电源模块的剖视图；
52.图5为本技术实施例提供的再一种电源模块的剖视图；
53.图6为本技术实施例提供的另一种电源模块的俯视图；
54.图7为本技术实施例提供的又一种电源模块的剖视图；
55.图8为本技术实施例提供的再一种电源模块的俯视图；
56.图9为本技术实施例提供的一种电源系统的剖视图；
57.图10为本技术实施例提供的另一种电源系统的剖视图；
58.图11为本技术实施例提供的一种电源系统的俯视图；
59.图12为本技术实施提供的再一种电源系统的剖视图；
60.图13为本技术实施例提供的另一种电源系统的俯视图；
61.图14为本技术实施例提供的又一种电源系统的剖视图；
62.图15为本技术实施例提供的又一种电源系统的剖视图；
63.图16为本技术实施例提供的再一种电源系统的俯视图；
64.图17为本技术实施例提供的又一种电源系统的剖视图；
65.图18为本技术实施例提供的又一种电源系统的剖视图。
具体实施方式
66.这里将详细地对示例性实施例进行说明，其示例表示在附图中。下面的描述涉及附图时，除非另有表示，不同附图中的相同数字表示相同或相似的要素。以下示例性实施例中所描述的实施方式并不代表与本技术相一致的所有实施方式。相反，它们仅是与如所附权利要求书中所详述的、本技术的一些方面相一致的方法和装置的例子。
67.本技术的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”、“第三”“第四”等(如果存在)是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便这里描述的本技术的实施例例如能够以除了在这里图示或描述的那些以外的顺序实施。此外，术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含，例如，包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备不必限于清楚地列出的那些步骤或单元，而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。
68.针对现有技术的上述问题，本技术实施例提供一种电源模块及电源系统，电源系统包至少一个电源模块、系统电路板及负载。至少一个电源模块包括磁芯、功率芯片、第一导电件和第二导电件，磁芯包括相对的第一侧、第二侧、第三侧及第四侧以及从第一侧延伸至第二侧的竖直通道。其中，功率芯片包括至少两个连接成半桥电路的开关，第一导电件和第二导电件贯穿竖直通道。通过将功率芯片设置于磁芯的不同侧形成多种不同布局的至少
一个电源模块，使得该至少一个电源模块可以实现多相之间反向耦合，并采用集成设计能够统一的灵活兼顾高功率密度和更小体积、快速动态回应和多路供电需求以及低成本等多种需求，进而通过系统电路板为负载供电。
69.图1为本技术实施例提供的一种电源模块的剖视图，图2为本技术实施例提供的一种电源模块的俯视图。如图1所示，本技术实施例提供的电源模块包括：磁芯1、第一导电件21和第二导电件22、功率芯片3。
70.磁芯1包括相对的各侧，例如相对的第一侧和第二侧以及相对的第三侧和第四侧。另外，磁芯1还包括从第一侧延伸至第二侧的一竖直的通道11。
71.功率芯片3可以堆叠于磁芯1的第二侧，可以包括有至少两个连接成半桥电路的开关。半桥电路如图3所示，图3为本技术实施例提供的一种电路示意图。图3中半桥开关器件q1和q2连接形成一个半桥电路，q3和q4连接形成另一半桥电路，sw分别为半桥电路的桥臂中点。需要说明的是，半桥电路包括但不仅限于如图3所示的电路，还可以为boost电路、buck/boost电路等。图3所示的半桥电路中的vo表示其输出正极，vin表示输入正极，co表示输出电容，cin表示输入电容，gnd表示输出负极。
72.通道11的延伸方向与功率芯片3的主平面垂直，即通道11的延伸方向的轴线(如图1中的上下竖直线或图2中垂直于纸面的直线)与功率芯片3的主平面垂直。功率芯片3可以为电源模块中的任一功率器件，例如金属-氧化物半导体场效应晶体管(metal-oxide-semiconductor field-effect transistor,mosfet)或氮化镓(gan)等开关器件。
73.第一导电件21和第二导电件22都贯穿通道11，第一导电件21的第一端与半桥电路的桥臂中点sw电连接，第一导电件21的第二端与第一连接端子61电连接，使得第一导电件21长度较短以利于提升效率。第一导电件21可以设置为i型或者其他形状。第二导电件22的两端分别与第二连接端子62和第三连接端子63电连接。而第一连接端子61、第二连接端子62及第三连接端子63设置于磁芯1的第一侧。
74.可选地，参照图1所示，第二导电件22包括第一导电部分22a、第二导电部分22b及第三导电部分22c。第一导电部分22a、第二导电部分22b及第三导电部分22c首尾电连接可以形成一u型的第二导电件22。具体地，第一导电部分22a贯穿通道11之中，第二导电部分22b设置于磁芯1的第二侧，第三导电部分22c设置于磁芯1的第三侧和/或第四侧，第三导电部分22c与第一导电部分22a可以平行于通道11。u型的第二导电件22，例如可以将铜条冲压折弯制作而成，或由三段导电体相互连接拼接而成。在实际工况中，第一导电件21与第二导电件22，或与第二导电件22的第一导电部分22a之间可以设置有绝缘材料。
75.参照图2所示，图2为图1所示电源模块的俯视图，附图中为了显示方便，示意功率芯片3为透明的状态。其中，第一导电部分22a的宽度等于或小于通道11的宽度，第三导电部分22c的宽度可以等于或小于磁芯1的宽度，并且在保持各导电部分导电能力相当，即截面积大体相同的情况下，第三导电部分22c的厚度小于第一导电部分22a的厚度，从而使得第三导电部分22c变得更薄以减少电源模块的占地面积。另外，第二导电部分22b的形状可以为梯形，即第一导电部分22a可以呈扩散状连接至第三导电部分22c，当然第二导电部分22b的形状也可以为矩形，电连接第一导电部分22a和第三导电部分22c。
76.可选地，继续参照图1所示，该电源模块还可以包括有模块电路板41。其中，模块电路板41可以设置于磁芯1与功率芯片3之间，第一导电件21的第一端与半桥电路的桥臂中点
sw通过模块电路板41电连接。模块电路板41的材质可以为能够承载功率芯片3的任意材质，例如模块电路板41可以为印制电路(printed circuit board，pcb)板，或可以通过绝缘封装料形成。
77.可选地，第二导电部分22b可以设置于模块电路板41并与第一导电部分22a和第三导电部分22c分别电连接，例如第一导电部分22a和第三导电部分22c可以分别通过导电过孔与第二导电部分22b电连接。
78.图1所示的电源模块在实际应用中至少可用于满足单相供电或两相耦合供电需求，而为了实现更多相电源模块之间耦合以满足多相供电需求，在图1的基础上，图4为本技术实施例提供的另一种电源模块的剖视图。参照图4所示，该电源模块还可以包括第三导电件23，该第三导电件23与第二导电件22结构相同，例如都为u型结构，包括有第一导电部分23a、第二导电部分23b及第三导电部分23c，第三导电件23的两端分别与第四连接端子64和第五连接端子65电连接。该第三导电件23设置于第一导电件21的另一侧，即第三导电件23和第二导电件22分别位于第一导电件21的两侧。同样的，第三导电件23可以是通过铜条冲压折弯制作而成，或由三段导电体相互连接拼接而成。需要说明的是，图4中除第三导电件23外的其他结构与图1中的相应结构相类似，在此不再赘述。
79.在图1或图4所示的电源模块中，功率芯片3与磁芯1可以重叠状设置。即功率芯片3与磁芯1在模块电路板41的上下两侧堆叠设置，第一导电件21第一端在模块电路板41上的投影与功率芯片3的出端子在模块电路板41上的投影部分交叠，如此使得功率芯片3形成的半桥电路的sw点可直接与第一导电件21连接，第一导电件21直接竖直向下穿过磁芯1的通道11与下方的第一连接端子61连接，第一导电件长度短，利于减小阻抗提升效率。并且器件芯片与电感堆叠设置，结构简洁，更利于减少热阻，方便表贴散热器对电源模块进行散热。
80.而在一些实施例中，功率芯片3与磁芯1也可以错位叠状设置。可选地，在图1的基础上，图5为本技术实施例提供的再一种电源模块的剖视图。图6为本技术实施例提供的另一种电源模块的俯视图，图6为图5所示电源模块的俯视图，图5中仅示出了该电源模块包括第一导电件21和第二导电件22时的相应视图。
81.如图5所示，第二导电件22的第二导电部分22b设置于模块电路板41之上并与功率磁芯3相邻，即第二导电部分22b和功率磁芯3位于模块电路板41或者磁芯的同一侧。第二导电部分22b经由贯穿模块电路板41的第一导电过孔221和第二导电过孔222分别与第一导电部分22a和第三导电部分22c分别电连接，从而形成完整的u型的第二导电件22。第一导电件21于第二平面上的投影在功率芯片3的投影内，第二平面可以理解为模块电路板41水平方向所在的平面。
82.图5所示电源模块的结构可以更加有利于电源模块的制作。例如，为了合理利用空间，还可以在模块电路板41的下方设置电容或者电阻等其他电子器件，即电源模块还可以包括一电子器件39。如图5所示，电子器件39与磁芯1相邻，且被设置于模块电路板41的下方，并且，电子器件39在第二平面上的投影在功率芯片3的投影内。换言之，功率芯片3在第二平面上的投影可以覆盖电子器件39在第二平面上的投影，从而以实现更好的空间利用率。
83.可选地，上述图1和图5所示的电源模块中还可以包括外设连接端子69。该外设连接端子69可以设置于磁芯1的第三侧或第四侧，或第五侧或第六侧。例如，当第二导电件22
的第三导电部分22c设置于磁芯1的第三侧时，外设连接端子69设置于磁芯1的第四侧。而当第二导电件22的第三导电部分22c设置于磁芯1的第四侧时，外设连接端子69设置于磁芯1的第三侧。图1和图5中第二导电件22的第三导电部分22c设置于磁芯1的第四侧，外设连接端子69设置于磁芯1的第三侧。
84.上述各实施例提供的电源模块，包括磁芯、功率芯片以及第一导电件和第二导电件。磁芯包括相对的第一侧、第二侧、第三侧以及第四侧，还有从第一侧延伸至第二侧的一竖直的通道。功率芯片可以堆叠于磁芯的第二侧，且包括至少两个连接成半桥电路的开关，通道的延伸方向与功率芯片的主平面垂直。第一导电件和第二导电件贯穿通道，第一导电件的第一端和第二端分别与半桥电路的桥臂中点和第一连接端子电连接，第二导电件的两端分别与第二连接端子和第三连接端子电连接，第一连接端子、第二连接端子及第三连接端子设置于磁芯第一侧。集成设计电源模块中的各结构，以使得所制作的电源模块可以统一且灵活地兼顾到高功率密度和更小体积、快速动态回应和多路供电需求以及低成本等多种需求。
85.图7为本技术实施例提供的又一种电源模块的剖视图，图8为本技术实施例提供的再一种电源模块的俯视图，其中，图8为图7所示电源模块的俯视图。如图7所示，该电源模块，包括：磁芯1、第一导电件21和第二导电件22、功率芯片3。
86.磁芯1包括相对的各侧，例如相对的第一侧和第二侧以及相对的第三侧和第四侧。另外，磁芯1还包括从第一侧延伸至第二侧的一竖直的通道11。
87.功率芯片3，设置于磁芯1的第三侧或者第四侧(图7中功率芯片3位于磁芯1的第三侧)，且还包括至少两个连接成半桥电路的开关。半桥电路可以如图3所示，sw为半桥电路的桥臂中点，半桥电路包括但不仅限于如图3所示的电路。
88.第一导电件21和第二导电件22均贯穿通道11。其中，第一导电件21的第一端经由横向电路5与半桥电路的桥臂中点sw电连接，第一导电件21的第二端与第一连接端子61电连接。在图7所示实施例中，功率芯片3的出端子的一面可以朝上设置，不同于图1中的出端子的一面朝下设置，以便于第一导电件21可以更为便利地与桥臂中点sw连接。需要说明的是，第一导电件21与横向电路5可以认为是第一导电件21的第一导电部分和第二导电部分，即可以认为第一导电件21为l型。其中，第一导电件21与横向电路5可以通过铜条冲压折弯制作而成，或由两段导电件相互连接拼接而成。横向电路5也可以为电路板中的导电线路。其中，横向电路5的形状可以为梯形，即可以呈扩散状连接至功率芯片3，当然横向电路5的形状也可以为矩形。
89.进一步的，第二导电件22的两端分别与第二连接端子62和第三连接端子63电连接，第一连接端子61、第二连接端子62及第三连接端子63设置于磁芯1的第一侧。可选地，继续参照图7所示，第二导电件22包括第一导电部分22a、第二导电部分22b及第三导电部分22c。其中，第一导电部分22a贯穿通道11之中，第二导电部分22b设置于磁芯1的第二侧，第三导电部分22c设置于与功率芯片3相对的磁芯1的一侧。
90.结合图7和图8所示，第一导电部分22a的宽度为通道11的宽度，第三导电部分22c的宽度等于磁芯1的宽度，并且第三导电部分22c的厚度小于第一导电部分22a的厚度。第二导电部分22b的形状为梯形，即第一导电部分22a可以呈扩散状连接至第三导电部分22c。另外，电源模块还可以包括外设连接端子69。该外设连接端子69可以设置于功率芯片3相对于
磁芯1的另一侧。
91.继续参照图7所示，为了合理利用空间，磁芯1和功率芯片3可以均埋设于绝缘封装料51内。换言之，绝缘封装料51的投影可以覆盖磁芯1和功率芯片3。
92.可选地，为了进一步合理利用空间以提高功率密度和更高效率以及更高动态性能，电源模块还可以包括有例如电容、电阻等其他电子器件。参照图7所示，电源模块还可以包括电子器件39。例如可以将电子器件39设置于功率芯片3的下方。并且，磁芯1、第一导电件21、第二导电件22、功率芯片3以及电子器件39均可以被埋在绝缘封装料51中，不但更加有利于提升电源模块的可靠性，还具有外观整洁等优点。并且，电源模块的各结构被封装在绝缘封装料内也便于形成导电线路。
93.上述各实施例提供的电源模块，包括磁芯、功率芯片以及第一导电件和第二导电件。磁芯包括相对的第一侧、第二侧、第三侧以及第四侧，还有从第一侧延伸至第二侧的一竖直的通道。功率芯片设置于磁芯的第三侧或第四侧，且包括至少两个连接成半桥电路的开关。第一导电件和第二导电件贯穿通道，第一导电件的第一端经由横向电路与半桥电路的桥臂中点电连接，而第一导电件的第二端和第一连接端子电连接，第二导电件的两端分别与第二连接端子和第三连接端子电连接，第一连接端子、第二连接端子及第三连接端子设置于磁芯第一侧。集成设计电源模块中的各结构，以使得所制作的电源模块可以统一且灵活地兼顾到高功率密度和更小体积、快速动态回应和多路供电需求以及低成本等多种需求。
94.在上述各实施例提供的电源模块的基础上，本技术实施例还提供一种电源系统，该电源系统可以包括有上述各实施例提供的至少一个电源模块、负载以及系统电路板。其中，该至少一个电源模块通过系统电路板可以为负载供电，负载可以为需要被提供电源的任意元件，例如cpu(central processing unit)、gpu(graphic processing unit)和tpu(tensor processing unit)等各种数据处理芯片等智能处理器，或智能加速卡。例如采用oam封装的智能加速卡，oam是指根据ocp(open computer project)(开放计算机项目)行业标准，即ocp accelerator module design specification(“开放计算机项目”智能加速卡模块的设计规范)，所定义的智能加速卡模块oam(ocp accelerator module，“开放计算机项目”定义的智能加速卡模块)。
95.图9为本技术实施例提供的一种电源系统的剖视图。如图9所示，本技术实施例提供的电源系统包括至少一个电源模块、负载9以及系统电路板46，其中，至少一个电源模块可以包括第一电源模块81，例如该第一电源模块81和负载9可以设置于系统电路板46的同侧上方。
96.第一电源模块81的第一连接端子611通过设置于系统电路板46中的第一连接线路291而与第一电源模块81的第三连接端子631电连接，第一电源模块81的第二连接端子621与负载9通过系统电路板46电连接，例如第二连接端子621通过系统电路板46与负载9的电源输入正端子电连接。从而使得电源模块产生的电流，即第一输出电流，可以流经第一电源模块81的第一导电件211、第一连接线路291、第二导电件221以及第二连接端子621为负载9供电(如图9中的箭头所示)。第一输出电流可以经由输出正极vo为负载9供电。可以理解的是，该输出正极vo与负载9的电源输出正端子电连接。
97.另外需要说明的是，图9中的第一电源模块81以图1所示电源模块为例示出，该第
一电源模块81也可以为前述各实施例中的其他任意电源模块，在此不再赘述。图9中的电子器件39可以根据实际工况中第一电源模块81的具体结构布局设置于相应位置，电子器件39的数量也由实际工况决定。
98.在本技术实施例中，通过系统电路板中的第一连接线路实现了第一电源模块的第一导电件与第二导电件的串联，从而增加了由磁芯、第一导电件以及第二导电件所形成的电感的绕组匝数，进而可以增大电感量，有利于提升电源模块的效率。另外，本技术实施例提供的电源系统，还可以让电源模块单独为负载的某个小功率供电电路供电，以提升电源模块应用的灵活性。
99.图9所示电源系统中至少一个电源模块包括一个第一电源模块81。在一些实施例中，至少一个电源模块中可以包括第一电源模块81和第二电源模块82。第一电源模块81和第二电源模块82通过在系统电路板46上的不同布局可以形成不同的耦合供电装置。例如，将第一电源模块81和第二电源模块82或者更多电源模块可以于系统电路板46上进行上下堆叠或者平铺布局。
100.图10为本技术实施例提供的另一种电源系统的剖视图。如图10所示，本技术实施例提供的电源系统包括至少一个电源模块、负载9以及系统电路板46，其中，至少一个电源模块可以包括第一电源模块81和第二电源模块82。例如，第一电源模块81和第二电源模块82可以堆叠设置于系统电路板46的上表面和下表面，负载9可以与第一电源模块81或者第二电源模块82处于系统电路板46的同侧方，图10中以负载9与第一电源模块81处于系统电路板46的上表面的该同侧方为例示出。
101.第一电源模块81的第一连接端子611通过系统电路板46与第二电源模块82的第二连接端子622电连接，第二电源模块82的第一连接端子612通过系统电路板46与第一电源模块81的第二连接端子621电连接。
102.参照图10所示，第一电源模块81的第一连接端子611、第二连接端子621、第三连接端子631与第二电源模块82的第一连接端子612、第二连接端子622、第三连接端子632各自在系统电路板46上的投影可以重叠。换言之，图10中的第一电源模块81和第二电源模块82，结构可以完全相同且于系统电路板46的上下表面完全对称堆叠。
103.具体地，第一电源模块81的第一连接端子611通过设置于系统电路板46中的第二连接线路292与第二电源模块82的第二连接端子622电连接，第二电源模块82的第三连接端子632与负载9电连接。因而可以使得第一电源模块81的输出电流，即第二输出电流，经由第一电源模块81的第一导电件211、第二连接线路292、第二电源模块82的第二导电件222以及第三连接端子632输出以为负载9供电。
104.相应地，第二电源模块82的第一连接端子612通过设置于系统电路板46中的第三连接线路293与第一电源模块81的第二连接端子621电连接，第一电源模块81的第三连接端子631与负载9电连接。可以使得第二电源模块82的输出电流，即第三输出电流，经由第二电源模块82的第一导电件212、第三连接线路293、第一电源模块81的第二导电件221以及第三连接端子631输出以为负载9供电。可选地，第二输出电流和第三输出电流可以通过系统电路板46中短接的导电线路作为供电系统的输出正极vo来为负载9供电。
105.通过上述描述可见，图10所示电源系统中的布局方式使得第一电源模块和第二电源模块两相电路形成了反耦合关系，从而可以提升电源系统的动态性能。并且，参照图10和
图11可以得知，第一电源模块和第二电源模块距离负载的距离相等，该距离以图11中的la表示，图11为本技术实施例提供的一种电源系统的俯视图，该图11示出了图10中的第一电源模块和第二电源模块与负载之间的距离关系。因此，如图10所示的布局方式可以使得第一电源模块和第二电源模块的输出阻抗一致均衡，有利于提升电源模块的输出稳定性，进一步提升输出功率。
106.在图10基础上，图12为本技术实施提供的再一种电源系统的剖视图，图13为本技术实施例提供的另一种电源系统的俯视图，图13示出了图12所示的电源系统中的电源模块与负载之间的距离关系。参照图12和图13所示，本技术实施例提供的电源系统包括至少一个电源模块、负载9以及系统电路板46，其中，至少一个电源模块可以包括第一电源模块81和第二电源模块82。
107.第一电源模块81的第一连接端子611通过系统电路板46与第二电源模块82的第二连接端子622电连接，第二电源模块82的第一连接端子612通过系统电路板46与第一电源模块81的第二连接端子621电连接。
108.例如，第一电源模块81和第二电源模块82可以分别堆叠设置于系统电路板46的上表面和下表面，负载9可以与第一电源模块81或者第二电源模块82处于系统电路板46的同侧方，图12中未示出负载9。参照图12和图13可见，例如可以将第一电源模块81和第二电源模块82与负载9并排设置，从而使得第四输出电流和第五输出电流可以分别经由输出正极v
o1
和v
o2
为负载9供电，并且输出正极v
o1
和v
o2
距离l
a1
可以相等，以保持两电源模块的输出阻抗的平衡，确保输出稳定性和电流输出能力。
109.参照图12所示，第一电源模块81的第一连接端子611、第二连接端子621分别和第二电源模块82的第二连接端子622、第一连接端子612在系统电路板46上的投影对应重叠。换言之，图12中的第一电源模块81和第二电源模块82结构完全相同，但不同于图10的是，该两个电源模块于系统电路板46的上下表面左右颠倒性的对称堆叠。
110.具体地，第一电源模块81的第一连接端子611通过设置于系统电路板46中的第四连接线路294与第二电源模块82的第二连接端子622电连接，第二电源模块82的第三连接端子632与负载9电连接，从而使得第一电源模块81的输出电流，即第四输出电流，可以经由第一电源模块81的第一导电件211、第四连接线路294、第二电源模块82的第二导电件222以及第三连接端子632为负载9供电(如图10和图12中箭头所示)，即第四输出电流可以经由输出正极v
o1
为负载9供电。
111.相应地，第二电源模块82的第一连接端子612通过设置于系统电路板46中的第五连接线路295与第一电源模块81的第二连接端子621电连接，第一电源模块81的第三连接端子631与负载9电连接，从而使得第二电源模块82的输出电流，即第五输出电流，可以经由第二电源模块82的第一导电件212、第五连接线路295、第一电源模块81的第二导电件221以及第三连接端子631为负载9供电(如图10和图12中箭头所示)，即第五输出电流可以经由输出正极v
o2
为负载9供电。
112.可以理解的是，第四连接线路294和第五连接线路295可以为竖直的线路，在实际工况中，可以采用导电过孔上下穿过系统电路板46形成连接电路。第一电源模块81和第二电源模块82于图12中的布局方式与其在图10中的布局方式相比而言，图12中的第四连接线路294和第五连接线路295在系统电路板46中可以竖直布线，而图10中的第二连接线路292
和第三连接线路293在系统电路板46中交叉布线。因此，图12所示的电源模块的布局方式使得连接线路更短以及线路制作更加便捷，从而有利于实际工况中的应用以及供电效率的提升。
113.图10和图12描述了第一电源模块81和第二电源模块82于系统电路板46上进行上下堆叠设置的相应内容。可选地，第一电源模块81和第二电源模块82还可以于系统电路板46上进行平铺设置。图14和图15分别为本技术实施例提供的又一种电源系统的剖视图。如图14和图15所示，本技术实施例提供的电源系统包括至少一个电源模块、负载9以及系统电路板46，其中，至少一个电源模块可以包括第一电源模块81和第二电源模块82，第一电源模块81和第二电源模块82都设置在系统电路板46的同一侧表面。
114.参照图14，第一电源模块81和第二电源模块于系统电路板46上平铺设置可以描述为：第一电源模块81的第一连接端子611通过系统电路板46与第二电源模块82的第三连接端子632电连接，第二电源模块82的第一连接端子612通过系统电路板46与第一电源模块81的第三连接端子631电连接。
115.具体参照图14所示，第一电源模块81和第二电源模块82之间可以形成多相的正耦合连接关系，例如，第一电源模块81和第二电源模块82设置于系统电路板46的同侧上方，且第一电源模块81的第三连接端子631与第二电源模块82的第三连接端子632相邻，从而在第一电源模块81和第二电源模块82之间形成如图14的系统电路板46上箭头线路所示的正耦合连接关系，进而为负载9采用多相正耦合供电方式供电。其中，负载9可以设置于系统电路板46的下方(负载9在图14中未示出)，第一电源模块81的第二连接端子621与第二电源模块82的第二连接端子622与负载9连接，为负载9供电。
116.参照图15，第一电源模块81和第二电源模块82于系统电路板46上平铺设置可以描述为：第一电源模块81的第一连接端子611通过系统电路板46与第二电源模块82的第二连接端子622电连接，第二电源模块82的第一连接端子612通过系统电路板46与第一电源模块81的第二连接端子621电连接。
117.具体参照图15所示，第一电源模块81和第二电源模块82之间可以形成多相的反耦合连接关系，例如，第一电源模块81和第二电源模块82设置于系统电路板46的同侧上方，且第一电源模块81的第三连接端子631与第二电源模块82的第三连接端子632相邻，从而在第一电源模块81和第二电源模块82之间形成如图15的系统电路板46上箭头线路所示的反耦合连接关系，进而为负载9采用多相反耦合供电方式供电。其中，负载9可以设置于系统电路板46的下方，例如负载9与第一电源模块81或第二电源模块82在系统电路板46上的投影重合，可实现垂直供电，实现更短的供电线路，提升效率和动态性能。
118.上述实施例提供的电源系统，通过将第一电源模块和第二电源模块于系统电路板上的不同方式的布局，可以形成正耦合连接关系或反耦合连接关系，以满足不同的供电需求，具备较高灵活性。另外，通过于系统电路板中布局不同的导电线路，可以有利于简化电源模块的结构，进而降低电源模块的高度，提高功率密度。在实际工况中，由于多个很小的电源模块在系统电路板上可以采用灵活组合的方式形成多相耦合供电方式，便于灵活排布。负载被设置于系统电路板的下方，以缩短其距离电源模块的距离，减少电流传输路径，降低传输损耗提升效率。在实际工况的研发中，由于结构简洁，每个电源模块还可以为单相，以更利于对每个电源模块的精进研发，进而更利于提升电源模块的开发速度和竞争力。
119.可选地，在图14和图15的基础上，第一电源模块81和第二电源模块82于系统电路板46上平铺设置的方式还可以如图16所示。图16为本技术实施例提供的再一种电源系统的俯视图。如图16所示，第一电源模块81和第二电源模块82可以平行并列设置于系统电路板46的同侧上方，第一电源模块81与第二电源模块82的朝向相同，并且负载9与第一电源模块81的第三导电部分和第二电源模块82的第三导电部分相邻。从而使得第一电源模块81的第一连接端子、第二连接端子与第二电源模块82的第二连接端子、第一连接端子分别通过系统电路板46的导电线路进行相互电连接的线路更加均衡且整体更短，第一电源模块81和第二电源模块82与负载9之间距离的一致性更好，更利于降低传输损耗。
120.图10至图16示出了电源系统中的至少一个电源模块包括两个电源模块时的相应布局方式，但需要说明的是，图10至图16仅示意性示出了该至少一个电源模块中的电源模块如图1所示电源模块时的相应示意图，至少一个电源模块中的相应电源模块可以为前述实施例描述的电源模块中的任意一种。
121.可选地，电源系统中的至少一个电源模块还可以包括三个电源模块。图17和图18为本技术实施例提供的又一种电源系统的剖视图。如图17和图18所示，本技术实施例提供的电源系统包括至少一个电源模块、负载以及系统电路板46，其中，至少一个电源模块可以包括第一电源模块81、第二电源模块82以及第三电源模块83。
122.其中，第一电源模块81、第二电源模块82及第三电源模块83可以平铺于系统电路板46的第一表面(如图17所示)，或者，第一电源模块81和第二电源模块82可以设置于系统电路板46的第一表面，而第三电源模块83设置于系统电路板46的第二表面(如图18所示)。
123.在前述各实施例提供的电源系统中的第一电源模块和第二电源模块的基础上，本技术实施例中的图17和图18所示的第一电源模块81、第二电源模块82及第三电源模块83中的每个电源模块中都还包括有第三导电件。其中，第三导电件分别贯穿各自对应磁芯的通道，每个第三导电件的两端分别与各自的第四连接端子和第五连接端子电连接，每个第四连接端子和每个第五连接端子设置于磁芯的第一侧。例如，参照图17和图18所示，第一电源模块81包括有第三导电件231，该第三导电件231的两端分别与其第四连接端子641和第五连接电子651电连接；第二电源模块82包括有第三导电件232，该第三导电件232的两端分别与其第四连接端子642和第五连接电子652电连接；第三电源模块83包括有第三导电件233，该第三导电件233的两端分别与其第四连接端子643和第五连接电子653电连接。需要说明的是第一电源模块81、第二电源模块82及第三电源模块83中的其他相应结构可参考前述电源模块实施例中的详细描述，在此不再赘述。
124.参照图17和图18所示，第一电源模块81、第二电源模块82及第三电源模块83可以形成三相反耦合连接关系。其中，第一电源模块81的第一连接端子611、第二电源模块82的第四连接端子642以及第三电源模块83的第四连接端子643通过系统电路板46电连接，以使得第一电源模块81的输出电流通过第二电源模块82的第五连接端子652和第三电源模块83的第五连接端子653为负载供电(负载未在图17和图18中示出)；第二电源模块82的第一连接端子612、第一电源模块81的第四连接端子641以及第三电源模块82的第二连接端子623通过系统电路板46电连接，以使得第二电源模块82的输出电流通过第一电源模块81的第五连接端子651和第三电源模块83的第三连接端子633为负载供电(负载未在图17和图18中示出)；第三电源模块83的第一连接端子613、第一电源模块81的第二连接端子621以及第二电
源模块82的第二连接端子622通过系统电路板46电连接，以使得第三电源模块83的输出电流通过第一电源模块81的第三连接端子631和第二电源模块83的第三连接端子632为负载供电(负载未在图17和图18中示出)。
125.上述实施例提供的电源系统中的至少一个电源模块包括三个电源模块，通过对三个电源模块的布局设置可以形成三相反耦合连接关系，以采用三相反耦合供电方式为负载供电，反耦合连接关系的增多更加有利于降低系统损耗以及提升系统动态性，并且还可以减少电源模块中电子器件的数量，例如电容的数量，更少的电容可以降低成本以及减少系统电路板的空间占用率。此外，在所形成的三相反耦合连接关系中，电源模块不同的布局方式可以使得输出电流输入至负载的路径不同，从而使得系统电路板中为输出电流布置的连接线路存在不同，例如图18所示电源系统中各电源模块的布局方式可以使得输出电流输入至负载的路径明显短于图17所示电源系统中输出电流的路径，从而可以降低线路连接损耗，进而提升供电效率。
126.本领域技术人员在考虑说明书及实践这里公开的发明后，将容易想到本技术的其它实施方案。本技术旨在涵盖本技术的任何变型、用途或者适应性变化，这些变型、用途或者适应性变化遵循本技术的一般性原理并包括本技术未公开的本技术领域中的公知常识或惯用技术手段。说明书和实施例仅被视为示例性的，本技术的真正范围和精神由权利要求书指出。
127.应当理解的是，本技术并不局限于上面已经描述并在附图中示出的精确结构，并且可以在不脱离其范围进行各种修改和改变。本技术的范围仅由所附的权利要求书来限制。