CN115765462A - 功率变换组件及电子装置 - Google Patents

Abstract

本发明提出一种功率变换组件及电子装置。功率变换组件包含第一桥臂、第二桥臂、变压器以及整流电路，输出正、负端电连接于低电压大电流的负载，第一、二桥臂电连接于输入正、负端之间。变压器包含原边绕组、第一副边绕组及第二副边绕组，原边绕组的两端电连接于第一桥臂的中点及第二桥臂的中点，第一副边绕组的一端串联于第二副边绕组的一端以构成绕组中点，整流电路的第一整流开关管的漏极电连接于第一副边绕组的另一端，第二整流开关管的漏极电连接于第二副边绕组的另一端，第二整流开关管的源极电连接于第一整流开关管的源极并与输出负端电连接，输出电感电连接于绕组中点及输出正端之间，输入电压的幅值大于40V，输出电压的幅值小于或等于2.2V。

Description

功率变换组件及电子装置

技术领域

本发明涉及一种功率变换组件及电子装置，尤其涉及一种具有两个输出电感的功率变换组件及电子装置。

背景技术

随着互联网、云端运算、电动车及工业自动化等技术的提升，CPU、GPU、ASIC等电力的消耗越来越大，因此为其供电的电源的需求也越来越大，使得功率变换组件必须朝高功率密度及高效率的方向发展。为了满足高效率和高功率密度的电源需求，目前业界做法为将12V的母线电压提高到48V,来减少功率变换组件输入母线上的电流损耗和母线的成本。针对输入电压为48V的功率变换组件，第一种方式为采用两级变换器(即比例变换器及buck变换器)，以达到功率变换的效果，然而上述具有两级变换器的功率变换组件的效率较低，且应用较为复杂。

第二种方式则采用单级变换器，例如具有分立磁件的半桥倍流整流电路或具有集成磁件的半桥倍流整流电路，具有单级变换器的功率变换组件的变换效率较高且功率密度较高，然而，该功率变换组件的输出电感的感量较大，进而使功率变换组件的动态特性较差。

因此，如何发展一种功率变换组件及电子装置来解决现有技术所面临的问题，实为本领域急需面对的课题。

发明内容

本发明的目的在于提供一种功率变换组件及电子装置，其具有降压功能。

为达上述目的，本发明的一较佳实施例为提供一种功率变换组件，包含输入正端、输入负端、输出正端、输出负端、第一桥臂、第二桥臂、变压器以及第一整流电路。输出正端及输出负端用于电性连接于低电压大电流的负载，其中功率变换组件借由输入正端及输入负端之间接收输入电压，并借由输出正端及输出负端输出输出电压来驱动负载。第一桥臂电连接于输入正端及输入负端之间。第二桥臂电连接于输入正端及输入负端之间，且与第一桥臂并联连接。变压器包含原边绕组、第一副边绕组及第二副边绕组，原边绕组的第一端电连接于第一桥臂的中点，原边绕组的第二端电连接于第二桥臂的中点，第一副边绕组的第二端电连接于第二副边绕组的第二端以构成第一绕组中点。第一整流电路包含第一整流开关管、第二整流开关管及第一输出电感，第一整流开关管的漏极电连接于第一副边绕组的第一端，第二整流开关管的漏极电连接于第二副边绕组的第一端，第二整流开关管的源极电连接于第一整流开关管的源极并与输出负端电连接，第一输出电感电连接于第一绕组中点及输出正端之间，其中输入电压的幅值大于40V，且输出电压的幅值小于或等于2.2V。

为达上述目的，本发明的另一较佳实施例为提供一种电子装置。电子装置包含如上所述的功率变换组件及负载，负载与功率变换组件的输出正端和输出负端电连接，并接收输出正端和输出负端提供的输出能量。

本发明的功率变换组件，可将大功率的输入电压(例如48V的输入电压)降压为小功率的输出电压(例如2.2V的输出电压)，且有效地减小了功率变换组件的体积并提升集成度，使得功率变换组件具有输出纹波小，体积小、效率较高且应用较为简易的优势。

附图说明

图1A为本发明的功率变换组件的结构示意图。

图1B为图1A所示的功率变换组件的另一视角的结构示意图。

图1C为图1A所示的功率变换组件的***结构示意图。

图2为图1A所示的功率变换组件的等效电路拓扑图。

图3为图1A所示的功率变换组件的部分元件的信号波形示意图。

图4为图1A所示的功率变换组件的磁性组件的磁芯组件及绕组组件的结构示意图。

图5为图1A所示的功率变换组件的磁性组件的磁芯组件及绕组组件的另一种结构示意图。

【符号说明】

1：功率变换组件

Vin+：输入正端

Vin-：输入负端

Vo+：输出正端

Vo-：输出负端

2：开关电路

Cin：输入电容

21：开关桥臂

Q1：上开关管

Q2：下开关管

A：开关桥臂中点

22：电容桥臂

C1：第一电容

C2：第二电容

B：电容桥臂中点

T：变压器

NP：原边绕组

NS11：第一副边绕组

NS12：第二副边绕组

NS21：第三副边绕组

NS22：第四副边绕组

31：第一整流电路

M11：第一整流开关管

M12：第二整流开关管

M1：第一整流开关组件

Lo1：第一输出电感

32：第二整流电路

M21：第三整流开关管

M22：第四整流开关管

M2：第二整流开关组件

Lo2：第二输出电感

Co：输出电容

Vgs_Q1：上开关管的栅极-源极电压

Vgs_Q2：下开关管的栅极-源极电压

Vgs_M11：第一整流开关管的栅极-源极电压

Vgs_M12：第二整流开关管的栅极-源极电压

Vgs_M21：第三整流开关管的栅极-源极电压

Vgs_M22：第四整流开关管的栅极-源极电压

iLo1：流经第一输出电感的电流

iLo2：流经第二输出电感的电流

4：电路板

41：第一面

42：第二面

43：第一凹槽

44：第一连接孔

45：第二连接孔

46：第三连接孔

47：第四连接孔

48：第五连接孔

49：绕线区

40a：第一凹部

40b：第二凹部

5：第一磁性组件

51：第一磁芯组件

51a：第一侧

51b：第二侧

51c：第三侧

51d：第四侧

511：第一上磁盖

512：第一下磁盖

513：中柱

514：第一边柱

515：第二边柱

516：第一通道

517：第二通道

52：第一绕组组件

6：第二磁性组件

61：第二磁芯组件

611：第二上磁盖

612：第二下磁盖

613：第三边柱

614：第四边柱

615：第三通道

62：第二绕组组件

7：第三磁性组件

71：第三磁芯组件

711：第三上磁盖

712：第三下磁盖

713：第五边柱

714：第六边柱

715：第四通道

72：第三绕组组件

81：正输出导接端

82：负输出导接端

83：正输入导接端

84：信号导接端

具体实施方式

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使用，而非用于限制本发明。

请参阅图1A至图4，其中图1A为本发明的功率变换组件的结构示意图，图1B为图1A所示的功率变换组件的另一视角的结构示意图，图1C为图1A所示的功率变换组件的***结构示意图，图2为图1A所示的功率变换组件的等效电路拓扑图，图3为图1A所示的功率变换组件的部分元件的信号波形示意图，图4为图1A所示的功率变换组件的磁性组件的磁芯组件及绕组组件的结构示意图。于电路拓扑上，如图2所示，本实施例的功率变换组件1包含输入正端Vin+、输入负端Vin-、输出正端Vo+、输出负端Vo-、开关电路2、变压器T、第一整流电路31、第二整流电路32及输出电容Co。功率变换组件1借由输入正端Vin+及输入负端Vin-之间接收输入电压，输入电压可为但不限为大于40V，输出正端Vo+及输出负端Vo-之间用于电连接负载(未图示)，其中负载可为低电压大电流的负载，而功率变换组件1经由输出正端Vo+及输出负端Vo-输出给负载的电压则对应可为但不限为小于或等于2.2V，甚至小于或等于1.2V，功率变换组件1经由输出正端Vo+及输出负端Vo-提供给负载的额定电流可为大于或等于50A。开关电路2包含输入电容Cin、开关桥臂21及电容桥臂22。输入电容Cin的第一端与输入正端Vin+电性连接，输入电容Cin的第二端与输入负端Vin-电性连接，其中图2所标示的输入电容Cin实际上可由一个输入电容Cin或多个输入电容Cin构成。开关桥臂21及电容桥臂22构成一半桥电路，其中开关桥臂21电性连接于输入正端Vin+及输入负端Vin-之间，且与输入电容Cin并联连接，开关桥臂21包含上开关管Q1及下开关管Q2，上开关管Q1及下开关管Q2串联连接，其中上开关管Q1及下开关管Q2之间的连接点形成开关桥臂中点A。于一些实施例中，上开关管Q1及下开关管Q2可分别为金属氧化物半导体场效晶体管(MOSFET)、碳化硅(SiC)或氮化镓(GaN)所构成。电容桥臂22电性连接于输入正端Vin+及输入负端Vin-之间，且与输入电容Cin并联连接，电容桥臂22包含第一电容C1及第二电容C2，第一电容C1与第二电容C2串联连接，其中第一电容C1及第二电容C2之间的连接点形成电容桥臂中点B。

变压器T包含原边绕组NP、第一副边绕组NS11、第二副边绕组NS12、第三副边绕组NS21及第四副边绕组NS22。原边绕组NP电连接于开关桥臂中点A及电容桥臂中点B之间，即原边绕组NP的第一端电性连接于开关桥臂中点A，原边绕组NP的第二端电性连接于电容桥臂中点B，其中原边绕组NP的第一端为点端，于图2中以黑点标示，而原边绕组NP的第二端为非点端，于图2中则未标示黑点，此外，原边绕组NP与开关电路2共同构成功率变换组件1的原边电路。其中原边绕组NP的匝数为N匝，于以下实施例中，以原边绕组NP的匝数为1匝作为示例。

第一副边绕组NS11及第二副边绕组NS12串联连接，以分别与原边绕组NP相互耦合，其中第一副边绕组NS11的第二端与第二副边绕组NS12的第二端相互电性连接以构成一第一绕组中点，第一副边绕组NS11的第二端与第二副边绕组NS12的第二端极性相反，而第一副边绕组NS11的第一端及第二副边绕组NS12的第二端与原边绕组NP的第一端(点端)极性相反，于图2中则未标示黑点，第一副边绕组NS11的第二端及第二副边绕组NS12的第一端与第一原边绕组NP1的第一端(点端)极性相同，于图2中以黑点标示，其中第一副边绕组NS11的匝数及第二副边绕组NS12的匝数皆为0.5或1或M匝，于以下实施例中，以第一副边绕组NS11的匝数及第二副边绕组NS12的匝数皆为0.5匝作为示例。

第一整流电路31包含第一整流开关管M11、第二整流开关管M12及第一输出电感Lo1。第一整流开关管M11的漏极电性连接于第一副边绕组NS11的第一端，第二整流开关管M12的漏极电性连接于第二副边绕组NS12的第一端，第一整流开关管M11的源极及第二整流开关管M12的源极相连接，且与输出负端Vo-电性连接。第一输出电感Lo1电连接于第一绕组中点及输出正端Vo+之间，其中第一副边绕组NS11、第二副边绕组NS12及第一整流电路31共同构成功率变换组件1的第一副边电路。

第三副边绕组NS21及第四副边绕组NS22串联连接，以分别与原边绕组NP相互耦合，其中第三副边绕组NS21的第二端与第四副边绕组NS22的第二端相互电性连接以构成一第二绕组中点，第三副边绕组NS21的第二端与第四副边绕组NS22的第二端极性相反，第三副边绕组NS21的第一端及第四副边绕组NS22的第二端与原边绕组NP的第一端(点端)极性相反，于图2中则未标示黑点，第三副边绕组NS21的第二端及第四副边绕组NS22的第一端与原边绕组NP的第一端(点端)极性相同，于图2中以黑点标示，且于本实施例中，第三副边绕组NS21的匝数及第四副边绕组NS22的匝数皆为0.5或1或M匝，于以下实施例中，以第三副边绕组NS21的匝数及第四副边绕组NS22的匝数皆为0.5匝作为示例。

第二整流电路32包含第三整流开关管M21、第四整流开关管M22及第二输出电感Lo2。第三整流开关管M21的漏极电性连接于第三副边绕组NS21的第一端，第四整流开关管M22的漏极电性连接于第四副边绕组NS22的第一端，第三整流开关管M21的源极及第四整流开关管M22的源极相连接，且与输出负端Vo-电性连接。第二输出电感Lo2电连接于第二绕组中点及输出正端Vo+之间，输出正端Vo+电连接至输出电容Co的一端，输出电容Co的另一端电连接至第三整流开关管M21和第四整流开关管M22的源极，即该功率变换组件1的输出负端Vo-，其中第三副边绕组NS21及第四副边绕组NS22及第二整流电路32共同构成功率变换组件1的第二副边电路。于一些实施例中，第一整流开关管M11、第二整流开关管M12、第三整流开关管M21及第四整流开关管M22可分别为金属氧化物半导体场效晶体管(MOSFET)、碳化硅(Sic)、氮化镓(GaN)或二极管所构成。输出电容Co电性连接于输出正端Vo+及输出负端Vo-之间。于一些实施例中，第一副边绕组NS11、第二副边绕组NS12、第三副边绕组NS21及第四副边绕组NS22可分别由多个绕组并联所构成，第一整流开关管M11、第二整流开关管M12、第三整流开关管M21及第四整流开关管M22可分别由多个开关管并联所构成。

且于本实施例中，功率变换组件1还包含多个驱动电路(未图示)及控制电路(未图示)，其中驱动电路的个数相等于开关管的个数，例如六个驱动电路，每一驱动电路与上开关管Q1、下开关管Q2、第一整流开关管M11、第二整流开关管M12、第三整流开关管M21及第四整流开关管M22中对应的开关管电性连接。控制电路与六个驱动电路电连接，且产生多组脉宽调制信号，以使驱动电路根据每一脉宽调制信号而产生驱动信号来驱动对应的开关管，故功率变换组件1利用驱动信号使得对应的开关管导通或关断而达到将输入电压Vin降压为输出电压Vo的功能，以下将进一步利用开关管的信号波形图说明功率变换组件1的作动方式。

请参阅图3并配合图2。于图3中，Vgs_Q1、Vgs_Q2、Vgs_M11、Vgs_M12、Vgs_M21及Vgs_M22分别为上开关管Q1、下开关管Q2、第一整流开关管M11、第二整流开关管M12、第三整流开关管M21及第四整流开关管M22的栅极-源极电压，iLo1为流经第一输出电感Lo1的电流，iLo2为流经第二输出电感Lo2的电流。

如图3所示，上开关管Q1所接收的第一驱动信号与上开关管Q1的栅极-源极电压VGS_Q1相对应，下开关管Q2所接收第二驱动信号与下开关管Q2的栅极-源极电压VGS_Q2相对应，其中第一驱动信号的占空比相等于第二驱动信号的占空比，且第一驱动信号与第二驱动信号之间错相180度。第一整流开关管M11与第三整流开关管M21皆接收第三驱动信号而同步导通及关断，第三驱动信号与第一整流开关管M11的栅极-源极电压VGS_M11及第三整流开关管M21的栅极-源极电压VGS_M21相对应，而使得与第一整流开关管M11相连接的第一副边绕组NS11的两端电压以及与第三整流开关管M21相连接的第三副边绕组NS21的两端电压之间频率相同且相位相同，其中第三驱动信号与第二驱动信号之间互补。第二整流开关管M12与第四整流开关管M22皆接收第四驱动信号而同步导通及关断，第四驱动信号与第二整流开关管M12的栅极-源极电压VGS_M12及第四整流开关管M22的栅极-源极电压VGS_M22相对应，而使得与第二整流开关管M12相连接的第二副边绕组NS12的两端电压以及与第四整流开关管M22相连接的第四副边绕组NS22的两端电压之间频率相同且相位相同，其中第四驱动信号与第一驱动信号之间互补，其中上开关管Q1所接收的第一驱动信号及下开关管Q2所接收第二驱动信号的切换频率为fsw，占空比则为DTs，而根据上述的波形控制，开关桥臂中点A及电容桥臂中点B之间的电压VAB为交流的三电平信号，即电压VAB具有三种准位的信号，即Vin/2、0及-Vin/2。第一输出电感Lo1及输出电容Co可构成第一输出滤波电路，且第一输出滤波电路所接收的交流电压信号的频率为2×fsw，占空比则为2×DTs，幅值则分别为Vin/(2×K)及0，其中K为原边绕组NP的匝数除以第一副边绕组NS11的匝数，例如当第一副边绕组NS11的匝数为1时，K为原边绕组NP的匝数，而例如当第一副边绕组NS11的匝数为0.5匝时，K为两倍的原边绕组NP的匝数。

根据上述可知，由于第一输出电感Lo1及输出电容Co所构成的第一输出滤波电路所接收的交流信号频率为上开关管Q1及下开关管Q2所接收的驱动信号的切换频率的两倍，且第一输出电感Lo1及输出电容Co所构成的第一输出滤波电路所接收的占空比为上开关管Q1及下开关管Q2所接收的驱动信号的占空比的两倍，使得第一输出电感Lo1所承受的伏秒积大幅下降，且第一输出电感Lo1可仅使用感量较小的电感即可抑制电流纹动。由于第二输出电感Lo2及输出电容Co所构成的第二输出滤波电路所接收的交流信号频率为上开关管Q1及下开关管Q2所接收的驱动信号的切换频率的两倍，且第二输出电感Lo2及输出电容Co所构成的第二输出滤波电路所接收的占空比为上开关管Q1及下开关管Q2所接收的驱动信号的占空比的两倍，而使第二输出电感Lo2所承受的伏秒积大幅下降，且第二输出电感Lo2可仅使用感量较小的电感即可抑制电流纹动。因此，使得本实施例的功率变换组件1可具有较高的负载动态响应速度，以适用于输入电压较大且输出电压较小，例如输入电压大于40V且输出电压小于或等于2.2V(或1.2V)的情况。

此外，根据图2可知，本实施例的功率变换组件1的第一副边电路的输入端及第二副边电路的输入端相互耦合于构成变压器T的磁性组件上，其中磁性组件的细部结构将于后叙述，而第一副边电路的输出端及第二副边电路的输出端则共接于输出正端Vo+，使得第一整流电路31及第二整流电路32并联连接，即第一整流开关管M11与第一输出电感Lo1的串联支路以及第三整流开关管M21与第二输出电感Lo2的串联支路之间并联连接，且第二整流开关管M12与第一输出电感Lo1的串联支路以及第四整流开关管M22与第二输出电感Lo2的串联支路之间并联连接，如此可使得功率变换组件1中的整流电路的寄生电阻大幅降低，进而提高了功率变换组件1的变换效率。

于一些实施例中，电容桥臂22也可替换为另一开关桥臂，其中的第一电容C1及第二电容C2可分别替换为上开关管及下开关管，该开关桥臂电性连接于输入正端Vin+及输入负端Vin-之间，且与输入电容Cin并联连接，上开关管及下开关管串联连接，其中上开关管及下开关管之间的连接点形成另一开关桥臂中点B，上开关管及下开关管可分别为金属氧化物半导体场效晶体管(MOSFET)、碳化硅(Sic)或氮化镓(GaN)所构成。开关电路2中具有两个开关桥臂，而该两个开关桥臂内的开关管的驱动方式并不局限，仅需满足电压VAB为交流的三电平信号而具有三种准位(Vin/2、0及-Vin/2)的信号即可，于一些实施例中，开关桥臂中点A及电容桥臂中点B之间可通过增加隔直电容的方法或其他均流手段，以避免直流电流流经开关桥臂中点A及电容桥臂中点B之间。

而于实际结构中，如图1A、图1B及图1C并配合图2的电路拓扑图及图4可知，功率变换组件1可设置于***板(未图示)上，且功率变换组件1包含电路板4、第一磁性组件5、第二磁性组件6、第三磁性组件7、多个整流开关管(即第一整流开关管M11、第二整流开关管M12、第三整流开关管M21、第四整流开关管M22)、多个输入电容Cin、第一电容C1、第二电容C2、上开关管Q1及下开关管Q2，其中虽然图1A至图1C中并未示出图2的输出电容Co的设置位置，然而可知道输出电容Co可设置于电路板4上的任意位置或***板上的任意位置。电路板4包含第一面41、第二面42、第一凹槽43、第二凹槽、第一连接孔44、第二连接孔45、第三连接孔46、第四连接孔47及第五连接孔48。第一面41及第二面42相对设置。第一凹槽43由电路板4的第一面41内凹所构成，第二凹槽由电路板4的第二面42内凹所构成(未图示，然可由第一凹槽43的形成推得第二凹槽的形成)，其中第一凹槽43及第二凹槽皆位于电路板4的中心位置，且第一凹槽43的设置位置对应于第二凹槽的设置位置，此外，部分的电路板4介于第一凹槽43及第二凹槽之间，而形成绕线区49。第一连接孔44贯穿电路板4并位于电路板4的中心位置，且连通于第一凹槽43及第二凹槽之间。第二连接孔45贯穿电路板4，且连通于第一凹槽43及第二凹槽之间，第三连接孔46贯穿穿设电路板4，且连通于第一凹槽43及第二凹槽之间，其中第一连接孔44位于第二连接孔45及第三连接孔46之间。第四连接孔47贯穿于电路板4的第一面41及第二面42之间，且相邻于第二连接孔45的一侧，第五连接孔48贯穿于电路板4的第一面41及第二面42之间，且相邻于第二连接孔45的另一侧。于一些实施例中，电路板4还具有第一凹部40a及第二凹部40b，第一凹部40a由电路板4的第一侧壁内凹形成，第二凹部40b由电路板4的第二侧壁内凹形成，其中第一侧壁及第二侧壁位于电路板4的相对两侧且介于第一面41及第二面42之间。

第一磁性组件5用以构成图2所示的变压器T，且包含第一磁芯组件51及第一绕组组件52，如图4所示，其中第一绕组组件52设置于电路板4的绕线区49内，且可由电路板4的绕线区49的导电体构成，其绕制方式将于图4中说明。如图1C所示，第一磁芯组件51由导磁率高的磁性材料所构成，例如可为但不限为铁氧体，以达到降低损耗且提高磁化电感的优势，且第一磁芯组件51包含第一侧51a、第二侧51b、第三侧51c、第四侧51d、第一上磁盖511、第一下磁盖512、中柱513、第一边柱514、第二边柱515、第一通道516及第二通道517。第一侧51a及第二侧51b相对设置。第三侧51c及第四侧51d相对设置且位于第一侧51a及第二侧51b之间。第一上磁盖511以扣合的方式设置于电路板4的第一面41上，且部分的第一上磁盖511容置于第一凹槽43内。第一下磁盖512以扣合的方式设置于电路板4的第二面42上，且部分的第一下磁盖512容置于第二凹槽内。

中柱513连接于第一上磁盖511的中点与第一下磁盖512的中点之间，且穿设于电路板4的第一连接孔44。于本实施例中，如图1C所示，中柱513可由两个子磁柱所构成，其中中柱513的其中的一子磁柱连接于第一上磁盖511，中柱513的另一子磁柱连接于第一下磁盖512，而于另一些实施例中，中柱513可为单一结构所构成而连接于第一上磁盖511或连接于第一下磁盖512。第一边柱514及第二边柱515位于中柱513的相对两侧，且第一边柱514的一侧构成第一磁芯组件51的第三侧51c，且第一边柱514穿设于电路板4的第二连接孔45。于本实施例中，如图1C所示，第一边柱514可由两个子磁柱所构成，其中第一边柱514的其中的一子磁柱连接于第一上磁盖511，第一边柱514的另一子磁柱连接于第一下磁盖512，而于另一些实施例中，第一边柱514可为单一结构所构成而连接于第一上磁盖511或连接于第一下磁盖512。第二边柱515的一侧构成第一磁芯组件51的第四侧51d，且第二边柱515穿设于电路板4的第三连接孔46。于本实施例中，如图1C所示，第二边柱515可由两个子磁柱所构成，其中第二边柱515的其中的一子磁柱连接于第一上磁盖511，第二边柱515的另一子磁柱连接于第一下磁盖512，而于另一些实施例中，第二边柱515可为单一结构所构成而连接于第一上磁盖511或连接于第一下磁盖512。第一通道516位于中柱513及第一边柱514之间，且贯穿第一磁芯组件5的第一侧51a及第二侧51b。第二通道517位于中柱513及第二边柱515之间，且贯穿第一磁芯组件5的第一侧51a及第二侧51b。

第二磁性组件6用以构成图2所示的第一输出电感Lo1，且包含第二磁芯组件61及第二绕组组件62，如图4所示，其中第二绕组组件62设置于电路板4内且可由电路板4内的导电体构成，其绕制方式将于图4中说明。如图1C所示，第二磁芯组件61由低导磁率的磁性材料所构成，例如可为但不限为具有气隙的铁粉或磁粉，以达到提升饱和电流的优势，第二磁芯组件61相邻于第一磁芯组件51的第二侧51b及第三侧51c的连接处，且包含第二上磁盖611、第二下磁盖612、第三边柱613、第四边柱614及第三通道615。于一些实施例中，第二磁芯组件61相邻于第一磁芯组件51的第二侧51b及第四侧51d的连接处。第二上磁盖611以扣合的方式设置于电路板4的第一面41上，第二下磁盖612以扣合的方式设置于电路板4的第二面42上。第三边柱613相邻于第一磁芯组件51的第二侧51b及第三侧51c的连接处，且连接于第二上磁盖611及第二下磁盖612之间，并穿设于第四连接孔47。于本实施例中，如图1C所示，第三边柱613可由两个子磁柱所构成，其中第三边柱613的其中的一子磁柱连接于第二上磁盖611，第三边柱613的另一子磁柱连接于第二下磁盖612，而于另一些实施例中，第三边柱613可为单一结构所构成而连接于第二上磁盖611或连接于第二下磁盖612。第四边柱614连接于第二上磁盖611及第二下磁盖612之间，且位于电路板4的第一凹部40a内。于本实施例中，如图1C所示，第四边柱614可由两个子磁柱所构成，其中第四边柱614的其中的一子磁柱连接于第二上磁盖611，第四边柱614的另一子磁柱连接于第二下磁盖612，而于另一些实施例中，第四边柱614可为单一结构所构成而连接于第二上磁盖611或连接于第二下磁盖612。第三通道615位于第三边柱613及第四边柱614之间，其中第三通道615的连通方向垂直于第一通道516的连通方向。

第三磁性组件7用以构成图2所示的第二输出电感Lo2，且包含第三磁芯组件71及第三绕组组件72，如图4所示，其中第三绕组组件72设置于电路板4内，其绕制方式将于图4中说明。如图1C所示，第三磁芯组件71由低导磁率的磁性材料所构成，例如可为但不限为具有气隙的铁粉或磁粉，以达到提升饱和电流的优势，第三磁芯组件71相邻于第一磁芯组件51的第一侧51a及第三侧51c的连接处，且包含第三上磁盖711、第三下磁盖712、第五边柱713、第六边柱714及第四通道715。于一些实施例中，第三磁芯组件71相邻于第一磁芯组件51的第一侧51a及第四侧51d的连接处。第三上磁盖711位于电路板4的第一面41，第三下磁盖712位于电路板4的第二面42，其中第三上磁盖711及第三下磁盖712以扣合的方式设置于电路板4上。第五边柱713相邻于第一磁芯组件51的第一侧51a及第三侧51c的连接处，且连接于第三上磁盖711及第三下磁盖712之间，并穿设于第五连接孔48。于本实施例中，如图1C所示，第五边柱713可由两个子磁柱所构成，其中第五边柱713的其中的一子磁柱连接于第三上磁盖711，第五边柱713的另一子磁柱连接于第三下磁盖712，而于另一些实施例中，第五边柱713可为单一结构所构成而连接于第三上磁盖711或连接于第三下磁盖712。第六边柱714连接于第三上磁盖711及第三下磁盖712之间，且位于电路板4的第二凹部40b内。于本实施例中，如图1C所示，第六边柱714可由两个子磁柱所构成，其中第六边柱714的其中的一子磁柱连接于第三上磁盖711，第六边柱714的另一子磁柱连接于第三下磁盖712，而于另一些实施例中，第六边柱714可为单一结构所构成而连接于第三上磁盖711或连接于第三下磁盖712。第四通道715位于第五边柱713及第六边柱714之间，其中第四通道715的连通方向垂直于第一通道516的连通方向。

如图1A及1C所示，图2所示的第一整流开关管M11及第二整流开关管M12可分别由多个开关管并联而成并集成于至少一整流开关组件内，例如两个第一整流开关组件M1内，两个第一整流开关组件M1之间并联连接，其中的一第一整流开关组件M1设置于电路板4的第一面41，另一第一整流开关组件M1设置于电路板4的第二面42，而两个第一整流开关组件M1于电路板4上的设置位置相对应，且两个第一整流开关组件M1皆相邻于第一磁芯组件51的第一侧51a，例如相邻于第一磁芯组件51的中柱513的第一侧，且相邻于第三磁芯组件71。图2所示的第三整流开关管M21及第四整流开关管M22可分别由多个开关管并联而成并集成于至少一整流开关组件内，例如两个第二整流开关组件M2内，两个第二整流开关组件M2之间并联连接，其中的一第二整流开关组件M2设置于电路板4的第一面41，另一第二整流开关组件M2设置于电路板4的第二面42，而两个第二整流开关组件M2于电路板4上的设置位置相对应，且两个第二整流开关组件M2皆相邻于第一磁芯组件51的第二侧51b，例如相邻于第一磁芯组件51的中柱513的第二侧，且相邻于第二磁芯组件61，其中位于电路板4同一面上的第一整流开关组件M1及第二整流开关组件M2对称设置于第一磁芯组件51的两侧；进一步，其中的一第一整流开关组件M1在第一面41上的投影与另一第一整流开关组件M1在第一面41上的投影部分重合，其中一第二整流开关组件M2在第一面41上的投影与其中另一第一整流开关组件M2在第一面41上的投影部分重合；更进一步，设置于第一面41与其中的一第一整流开关组件M1相对应的焊盘及设置于第二面42上的与另一第一整流开关组件M1相对应的焊盘满足镜像对称，设置于第一面41与其中的一第二整流开关组件M2相对应的焊盘及设置于第二面42上的与另一第二整流开关组件M2相对应的焊盘满足镜像对称。

为了缩短连接于整流开关管及磁性组件之间的布线长度，于一些实施例中，第一整流开关组件M1内的第一整流开关管M11的漏极相较于第一整流开关管M11的源极而相邻于第一磁芯组件51的第一侧51a，第二整流开关管M12的漏极相较于第二整流开关管M12的源极相邻于第一磁芯组件51的第一侧51a。第二整流开关组件M2内的第三整流开关管M21的漏极及第四整流开关管M22的漏极相邻于第一磁芯组件51的第二侧51b，第二整流开关组件M2内的第三整流开关管M21的源极及第四整流开关管M22的源极远离于第一磁芯组件51的第二侧51b。

第一电容C1、第二电容C2、上开关管Q1及下开关管Q2皆设置于电路板4的第一面41上，且相邻于第一磁芯组件51的第二侧51b及第四侧51d的连接处。当图2所示的输入电容Cin由多个输入电容Cin构成时，多个输入电容Cin中的部分个输入电容Cin设置于电路板4的第一面41上，且相邻于第一磁芯组件51的第一侧51a及第四侧51d的连接处，多个输入电容Cin中的其余输入电容Cin设置于电路板4的第二面42上，且分别相邻于第一磁芯组件51的第一侧51a及第二侧51b。

于本实施例中，当第一磁芯组件51的第一上磁盖511的厚度等于每一整流开关管的上表面至电路板4的第一面41之间的高度时(或可解释为第一上磁盖511的厚度等于第一整流开关组件M1的上表面至电路板4的第一面41之间的高度及第二整流开关组件M2至电路板4的第一面41之间的高度)，由于第一磁芯组件51中第一上磁盖511部份容置于电路板4的第一凹槽43内，使得第一上磁盖511的上表面至电路板4的第一面41之间的高度小于第一整流开关组件M1的上表面至电路板4的第一面41之间的高度，也小于第二整流开关组件M2的上表面至电路板4的第一面41之间的高度，而当功率转换模块1需经由散热基板(未图示)散热时，散热基板放置于电路板4的第一面41，而使得第一整流开关组件M1与散热基板之间的距离(及第二整流开关组件M2与散热基板之间的距离)小于第一磁芯组件51与散热基板之间的距离，而有效的降低第一整流开关组件M1(及第二整流开关组件M2)与散热基板之间的热阻，且使得散热基板的机械压力不容易传递至第一磁芯组件51，进而提升了第一磁芯组件51的可靠性。

请继续参阅图1B，功率变换组件1还包含正输出导接端81、六个负输出导接端82、正输入导接端83及多个信号导接端84。正输出导接端81构成图2所示的输出正端Vo+，设置于电路板4的第二面42上，且相邻于第一磁芯组件51的第三侧51c，并位于第二磁芯组件61及第二磁芯组件71之间。六个负输出导接端82构成图2所示的输出负端Vo-，设置于电路板4的第二面42上，其中三个负输出导接端82环绕而相邻于第一整流开关组件M1的三侧，靠近第一整流开关管M11及第二整流开关管M12的源极设置，另外三个负输出导接端82环绕而相邻于第二整流开关组件M2的三侧，靠近第三整流开关管M21及第四整流开关管M22的源极设置，其中前述第一整流开关组件M1的三侧并未包含第一整流开关组件M1靠近第一磁芯组件51的一侧，前述第二整流开关组件M2的三侧并未包含第二整流开关组件M2靠近第一磁芯组件51的一侧，使得其中一负输出导接端82、第一整流开关组件M1、第一磁性组件5、第二整流开关组件M2及其中另一负输出导接端82沿一方向依次设置。正输入导接端83构成图2所示的输入正端Vin+，设置于电路板4的第二面42上，且相邻于第一磁芯组件51的第一侧51a及第四侧51d的连接处。多个信号导接端84用以传递控制信号，设置于电路板4的第二面42上，且部分个信号导接端84相邻于第一磁芯组件51的第二侧51b及第四侧51d的连接处，另外部分个信号导接端84相邻于第一磁芯组件51的第一侧51a及第四侧51d的连接处，还位于正输入导接端83以及第一磁芯组件51的第一侧51a及第四侧51d的连接处之间。

第一绕组组件52绕制于第一磁芯组件51上的绕制方式、第二绕组组件62绕制于第二磁芯组件61上的绕制方式以及第三绕组组件72绕制于第三磁芯组件71上的绕制方式则如图4所示，其中图4中的第一磁芯组件51仅示出第一下磁盖512而未示出第一上磁盖511，第二磁芯组件61仅示出第二下磁盖612而未示出第二上磁盖611，第三磁芯组件71仅示出第三下磁盖712而未示出第三上磁盖711。且图4中还示出第一整流开关管M11、第二整流开关管M12、第三整流开关管M21、第四整流开关管M22及输出电容Co分别与磁芯组件的相对位置，其中第一整流开关管M11及第二整流开关管M12相邻于第一磁芯组件51的第一侧51a，第三整流开关管M21及第四整流开关管M22相邻于第一磁芯组件51的第二侧51b，第二磁芯组件61相邻于第一磁芯组件51的第二侧51b及第三侧51c的连接处，第三磁芯组件71相邻于第一磁芯组件51的第一侧51a及第三侧51c的连接处。

如图4所示，第一绕组组件52包含原边绕组NP、第一副边绕组NS11、第二副边绕组NS12、第三副边绕组NS21及第四副边绕组NS22。原边绕组NP的第一端相邻于第一磁芯组件51的第二侧51b而电连接于图2所示的开关桥臂中点A，原边绕组NP的第二端亦相邻于第一磁芯组件51的第二侧51b而电连接于图2所示的电容桥臂中点B，且原边绕组NP从第一端至第二端依序通过第一磁芯组件51的第二侧51b、第二通道517、第一磁芯组件51的第一侧51a、第一通道516以及第一磁芯组件51的第二侧51b，即原边绕组NP从第一端至第二端以顺时针方向绕制于第一磁芯组件51的中柱513，而原边绕组NP的绕制匝数为一匝。

第一副边绕组NS11的第一端相邻于第一磁芯组件51的第一侧51a而电连接于第一整流开关管M11的漏极，第一副边绕组NS11的第二端相邻于第一磁芯组件51的第二侧51b，第一副边绕组NS11自其第一端至第二端依次通过第一磁芯组件51的第一侧51a、第二通道517以及第一磁芯组件51的第二侧51b。第二副边绕组NS12的第一端相邻于第一磁芯组件51的第一侧51a而电连接于第二整流开关管M12的漏极，第二副边绕组NS12的第二端相邻于第一磁芯组件51的第二侧51b而电连接于第一副边绕组NS11的第二端，第二副边绕组NS12自其第一端至第二端依次通过第一磁芯组件51的第一侧51a、第一通道516以及第一磁芯组件51的第二侧51b。由上可知，第一副边绕组NS11及第二副边绕组NS12串联连接以构成第一副边绕组组合，其中第一副边绕组NS11从第一端至第二端沿第一方向绕制于第一磁芯组件51的中柱513，第二副边绕组NS12从第一端至第二端沿第二方向绕制于第一磁芯组件51的中柱513，第一方向与第二方向相反，例如第一方向为逆时针方向，第二方向为顺时针方向，而第一副边绕组NS11的绕制匝数及第二副边绕组NS12的绕制匝数分别为0.5匝。

第三副边绕组NS21的第一端相邻于第一磁芯组件51的第二侧51b而电连接于第三整流开关管M21的漏极，第三副边绕组NS21的第二端相邻于第一磁芯组件51的第一侧51a，第三副边绕组NS21自其第一端至第二端依次通过第一磁芯组件51的第二侧51b、第一通道516以及第一磁芯组件51的第一侧51a。第四副边绕组NS22的第一端相邻于第一磁芯组件51的第二侧51b而电连接于第四整流开关管M22的漏极，第四副边绕组NS22的第二端相邻于第一磁芯组件51的第一侧51a而电连接于第三副边绕组NS21的第二端，第四副边绕组NS22自其第一端至第二端依次通过第一磁芯组件51的第二侧51b、第二通道517以及第一磁芯组件51的第一侧51a。由上可知，第三副边绕组NS21及第四副边绕组NS22串联连接以构成第二副边绕组组合，其中第三副边绕组NS21从第一端至第二端沿第一方向绕制于第一磁芯组件51的中柱513，第四副边绕组NS22从第一端至第二端沿第二方向绕制于第一磁芯组件51的中柱513，第一方向与第二方向相反，例如第一方向为逆时针方向，第二方向为顺时针方向，而第三副边绕组NS21的绕制匝数及第四副边绕组NS22的绕制匝数分别为0.5匝。于本实施例中，当功率变换组件1工作时，第一副边绕组NS11于中柱513上所产生的磁通方向相反于第二副边绕组NS12于中柱513上所产生的磁通方向，第三副边绕组NS21于中柱513上所产生的磁通方向相反于第四副边绕组NS22于中柱513上所产生的磁通方向，第一副边绕组NS11于中柱513上所产生的磁通方向相同于第三副边绕组NS21于中柱513上所产生的磁通方向，第二副边绕组NS12于中柱513上所产生的磁通方向相同于第四副边绕组NS22于中柱513上所产生的磁通方向。

第二绕组组件62的第一端相邻于第一磁芯组件51的第二侧51b及第三侧51c的连接处，且电连接于第一绕组中点(即第一副边绕组NS11的第二端及第二副边绕组NS12的第二端的连接点)，第二绕组组件62的第二端电连接于图2所示的输出正端Vo+，第二绕组组件62通过第二磁芯组件51的第三通道615。第三绕组组件72的第一端相邻于第一磁芯组件51的第一侧51a及第三侧51c的连接处，且电连接于第二绕组中点(即第三副边绕组NS21的第二端及第四副边绕组NS22的第二端的连接点)，第三绕组组件72的第二端电连接于图2所示的输出正端Vo+及第二绕组组件62的第二端，第三绕组组件72通过第三磁芯组件71的第四通道715，第二磁性组件6及第三磁性组件7相较于第二边柱515而邻近于第一边柱514设置，且第二磁芯组件61及第三磁芯组件71的材料为低磁导率的磁性材料，比如含分布气隙的铁粉材料或者磁粉材料，以此获得第二磁性组件6及第三磁性组件7具有较大的饱和电流的特点。

根据上述的第一绕组组件52的原边绕组NP、第一副边绕组NS11、第二副边绕组NS12、第三副边绕组NS21及第四副边绕组NS22的绕制方式，第一副边绕组NS11、第二副边绕组NS12、第三副边绕组NS21及第四副边绕组NS22的匝数皆为0.5匝，使第一副边绕组NS11、第二副边绕组NS12、第三副边绕组NS21及第四副边绕组NS22的长度缩短，并降低了原边绕组NP与副边绕组之间的寄生电阻，且减少了原边绕组NP与副边绕组之间的直流损耗。且由图4可知，原边绕组NP、第一副边绕组组合(即第一副边绕组NS11及第二副边绕组NS12)以及第二副边绕组组合(即第三副边绕组NS21及第四副边绕组NS22)设置于电路板4上的不同层内，且原边绕组Np在电路板2的第一面21上的投影与第一副边绕组组合在电路板2的第一面21上的投影中有大面积的重叠区域，例如重叠区域的面积占各绕组面积的50％以上，原边绕组Np在电路板2的第一面21上的投影与第二副边绕组组合在电路板2的第一面21上的投影中有大面积的重叠区域，当第一副边绕组组合及第二副边绕组组合分别由电路板2内的多层布线并联实现，构成第一副边绕组组合的至少两个布线层之间设置构成第二副边绕组组合的的至少一个布线层，且构成原边绕组NP的布线层设置于任意两个副边绕组组合的布线层之间，可实现原边绕组NP、第一副边绕组NS11、第二副边绕组NS12、第三副边绕组NS21及第四副边绕组NS22之间的交错设置，并进一步降低原边绕组NP与副边绕组之间的交流损耗。此外，由于第一整流电路31的整流开关管(即第一整流开关管M11及第二整流开关管M12)以及第二整流电路32的整流开关管(即第三整流开关管M21及第四整流开关管M22)分别设置于第一磁芯组件51的两侧，进而充分利用第一磁芯组件51的两侧空间，以有效降低整流开关管的寄生电阻，并降低整流开关管的导通损耗。此外，由于第一整流电路31的第一输出电感Lo1及第二整流电路32的第二输出电感Lo2分别相邻设置于第一磁芯组件51的两个连接处，而充分利用第一磁芯组件51的两侧空间，以有效降低第一输出电感Lo1及第二输出电感Lo2的寄生电阻，并降低第一输出电感Lo1及第二输出电感Lo2的损耗。进一步，开关桥臂21的上开关管Q1，与第一副边绕组NS11电连接的第一整流开关管M11及与第三副边绕组NS21电连接的第三整流开关管M21存在同时导通区间(如图3中的0-t0区间)，开关桥臂21的下开关管Q2，与第二副边绕组NS12电连接的第二整流开关管M12及与第四副边绕组NS22电连接的第四整流开关管M22存在同时导通区间(如图3中的t1-t2区间)，且原边绕组Np与第一副边绕组NS11及第四副边绕组NS22在电路板2内层满***错设置，原边绕组Np与第二副边绕组NS12及第三副边绕组NS21在电路板2内层满***错设置，从而进一步降低原边绕组Np,第一副边绕组NS11,第二副边绕组NS12,第三副边绕组NS21以及第四副边绕组NS22的交流损耗。

而根据图4可知，本实施例的第一副边绕组NS11、第二副边绕组NS12、第三副边绕组NS21及第四副边绕组NS22的绕制匝数分别为0.5匝，第一整流电路31的第一整流开关管M11及第二整流开关管M12分别与第一输出电感Lo1位于第一磁芯组件51的相对两侧，第二整流电路32的第三整流开关管M21及第四整流开关管M22分别与第二输出电感Lo2位于第一磁芯组件51的相对两侧，而使第一整流电路31的两个开关管与第一输出电感Lo1之间的连线以及第二整流电路32的两个开关管第二输出电感Lo2之间的连线为交叉设置。

而于一些实施例中，第一副边绕组NS11、第二副边绕组NS12、第三副边绕组NS21及第四副边绕组NS22的绕制匝数可为1匝，且在副边绕组各1匝的情况下，第一整流电路31的第一整流开关管M11及第二整流开关管M12则与第一输出电感Lo1位于第一磁芯组件51的同一侧，第二整流电路32的第三整流开关管M21及第四整流开关管M22则与第二输出电感Lo2位于第一磁芯组件51的同一侧，而使第一整流电路31的两个开关管与第一输出电感Lo1之间的连线以及第二整流电路32的两个开关管第二输出电感Lo2之间的连线为平行设置，其中第一整流开关组件(即第一整流开关管M11与第二整流开关管M12)以及第二整流开关组件(即第三整流开关管M21及第四整流开关管M22)对称设置于第一磁芯组件51两侧，第一输出电感Lo1以及第二输出电感Lo2对称设置于第一磁芯组件51两侧，且第一输出电感Lo1与第一绕组中点位于第一磁芯组件51的同一侧，第二输出电感Lo2与第二绕组中点位于第一磁芯组件51的同一侧。

请参阅图5，图5为图1A所示的功率变换组件的磁性组件的磁芯组件及绕组组件的另一种结构示意图。如图5所示，第一副边绕组NS11、第二副边绕组NS12、第三副边绕组NS21及第四副边绕组NS22的第一端的位置与图4相同。第一副边绕组NS11的第一端及第二端皆相邻于第一磁芯组件51的第一侧51a，第一副边绕组NS11自其第一端至第二端依次通过第一磁芯组件51的第一侧51a、第二通道517、第一磁芯组件51的第二侧51b、第一通道516以及第一磁芯组件51的第一侧51a；第二副边绕组NS12的第一端及第二端皆相邻于第一磁芯组件51的第一侧51a，第二副边绕组NS12自其第一端至第二端依次通过第一磁芯组件51的第一侧51a、第一通道516、第一磁芯组件51的第二侧51b、第二通道517以及第一磁芯组件51的第一侧51a；其中第一副边绕组NS11及第二副边绕组NS12的匝数为1匝。第三副边绕组NS21的第一端及第二端皆相邻于第一磁芯组件51的第二侧51b，第三副边绕组NS21自其第一端至第二端依次通过第一磁芯组件51的第二侧51b、第一通道516、第一磁芯组件51的第一侧51a、第二通道517以及第一磁芯组件51的第二侧51b；第四副边绕组NS22的第一端及第二端皆相邻于第一磁芯组件51的第二侧51b，第四副边绕组NS22自其第一端至第二端依次通过第一磁芯组件51的第二侧51b、第二通道517、第一磁芯组件51的第一侧51a、第一通道516以及第一磁芯组件51的第二侧51b；其中第三副边绕组NS21及第四副边绕组NS22的匝数为1匝。第一输出电感Lo1设置于电路板4上，且相邻于第一磁芯组件51的第一侧51a及第三侧51c的连接处或者第一侧51a及第四侧51d的连接处。第二输出电感Lo2设置于电路板4上，且相邻于第一磁芯组件51的第二侧51b及第三侧51c的连接处或者第二侧51b及第四侧51d的连接处。

于另一些实施例中，为了缩小功率变换组件的体积，并提高功率变换组件的集成度，功率变换组件可仅包含单一副边电路，例如图2所示的第一副边电路(即包含第一副边绕组NS11、第二副边绕组NS12及第一整流电路31)，而不包含第二副边电路，且副边电路的每一副边绕组的绕制匝数为1匝，其中副边电路的整流电路中所有整流开关以及输出电感皆位于磁芯组件的同一侧。

在一些实施例中，功率变换组件1设置于一***板上，该***板上还至少包括一负载，该负载与功率变换组件2的输出正端Vo+和输出负端Vo-短接，并接收功率变换组件1提供的输出能量。在另一些实施例中，功率变换组件1中的电路板4可以为一电子装置的***板，构成该功率变换组件的其它器件皆设置于该***板上，该电子装置还包括负载，负载设置于该***板上，该负载与功率变换组件1的输出正端Vo+和输出负端Vo-电连接，并接收功率变换组件1提供的输出能量，该负载可为但不限为CPU、GPU、ASIC等。

综上所述，本发明的功率变换组件利用变压器的磁芯组件及绕组组件的设置以及输出电感的磁芯组件及绕组组件的设置达到降压功能，尤其可将大功率的输入电压(例如48V的输入电压)降压为小功率的输出电压(例如2.2V的输出电压)，且有效地减小了功率变换组件的体积并提升集成度，使得功率变换组件具有输出纹波小，体积小、效率较高且应用较为简易的优势。此外，由于输出电感及输出电容的设置，输出电感所承受的伏秒积大幅下降，故输出电感可仅使用感量较小的电感即可抑制电流纹动，使得本发明的功率变换组件可具有较高的负载动态响应速度。

Claims (29)

1.一种功率变换组件，其特征在于，包含：

一输入正端、一输入负端、一输出正端及一输出负端，该输出正端及该输出负端用于电性连接于低电压大电流的一负载，其中该功率变换组件借由该输入正端及该输入负端之间接收一输入电压，并借由该输出正端及该输出负端输出一输出电压来驱动该负载；

一第一桥臂，电连接于该输入正端及该输入负端之间；

一第二桥臂，电连接于该输入正端及该输入负端之间，且与该第一桥臂并联连接；

一变压器，包含一原边绕组、一第一副边绕组及一第二副边绕组，该原边绕组的一第一端电连接于该第一桥臂的中点，该原边绕组的一第二端电连接于该第二桥臂的中点，该第一副边绕组的一第二端电连接于该第二副边绕组的一第二端以构成一第一绕组中点；以及

一第一整流电路，包含一第一整流开关管、一第二整流开关管及一第一输出电感，该第一整流开关管的漏极电连接于该第一副边绕组的一第一端，该第二整流开关管的漏极电连接于该第二副边绕组的一第一端，该第二整流开关管的源极电连接于该第一整流开关管的源极并与该输出负端电连接，该第一输出电感电连接于该第一绕组中点及该输出正端之间，其中该输入电压的幅值大于40V，且该输出电压的幅值小于或等于2.2V。

2.如权利要求1所述的功率变换组件，其中该输出电压的幅值小于或等于1.2V，该输出正端及该输出负端输出的额定电流的幅值大于或等于50A。

3.如权利要求1所述的功率变换组件，其中该功率变换组件包含一电路板，该电路板包含一第一面及一第二面，该第一面及该第二面相对设置，该变压器包含一第一磁芯组件，该第一磁芯组件设置于该电路板上，且包含一第一侧、一第二侧、一第三侧、一第四侧、一上磁盖、一下磁盖、一中柱、一第一边柱、一第二边柱、一第一通道及一第二通道，该第一侧及该第二侧相对设置，该第三侧及该第四侧相对设置且连接于该第一侧及该第二侧之间，该上磁盖及该下磁盖设置于该电路板上，该中柱连接于该上磁盖与该下磁盖之间，该第一边柱及该第二边柱位于该中柱的相对两侧，该第一通道位于该中柱及该第一边柱之间，该第二通道位于该中柱及该第二边柱之间，该第一磁芯组件的材料为高导磁率的磁性材料。

4.如权利要求3所述的功率变换组件，其中该第一副边绕组以该电路板内的一第一导电体所构成，该第一副边绕组的该第一端相邻于该第一磁芯组件的该第一侧，且该第一副边绕组自该第一端至该第二端沿一第一方向绕制于该中柱；该第二副边绕组以该电路板内的一第二导电体所构成，该第二副边绕组的该第一端相邻于该第一磁芯组件的该第一侧，且该第二副边绕组自该第一端至该第二端沿一第二方向绕制于该中柱，该第一方向与该第二方向相反，该第一副边绕组和该第二副边绕组构成一第一副边绕组组件。

5.如权利要求4所述的功率变换组件，其中该第一副边绕组的该第二端相邻于该第一磁芯组件的该第二侧，该第一副边绕组自该第一端至该第二端依次通过该第一磁芯组件的该第一侧、该第二通道以及该第一磁芯组件的该第二侧；该第二副边绕组的该第二端相邻于该第一磁芯组件的该第二侧，该第二副边绕组自该第一端至该第二端依次通过该第一磁芯组件的该第一侧、该第一通道以及该第一磁芯组件的该第二侧；其中该第一副边绕组及该第二副边绕组的匝数为0.5匝。

6.如权利要求5所述的功率变换组件，其中该第一输出电感设置于该电路板上，且相邻于该第一磁芯组件的该第二侧及该第三侧的连接处或者该第二侧及该第四侧的连接处。

7.如权利要求4所述的功率变换组件，其中该第一副边绕组的该第二端相邻于该第一磁芯组件的该第一侧，该第一副边绕组自该第一端至该第二端依次通过该第一磁芯组件的该第一侧、该第二通道、该第一磁芯组件的该第二侧、该第一通道以及该第一磁芯组件的该第一侧；该第二副边绕组的该第二端相邻于该第一磁芯组件的该第一侧，该第二副边绕组自该第一端至该第二端依次通过该第一磁芯组件的该第一侧、该第一通道、该第一磁芯组件的该第二侧、该第二通道以及该第一磁芯组件的该第一侧；其中该第一副边绕组及该第二副边绕组的匝数为1匝。

8.如权利要求7所述的功率变换组件，其中该第一输出电感设置于该电路板上，且相邻于该第一磁芯组件的该第一侧及该第三侧的连接处或者该第一侧及该第四侧的连接处。

9.如权利要求4所述的功率变换组件，其中该第一整流开关管及该第二整流开关管设置于该电路板上，且相邻于该第一磁芯组件的该第一侧，该第一整流开关管的该漏极相较于该第一整流开关管的该源极而相邻于该第一磁芯组件的该第一侧，该第二整流开关管的该漏极相较于该第二整流开关管的该源极而相邻于该第一磁芯组件的该第一侧。

10.如权利要求4所述的功率变换组件，其中该变压器包含一第三副边绕组及一第四副边绕组，该第三副边绕组的一第二端电连接于该第四副边绕组的一第二端以构成一第二绕组中点；该功率变换组件包含一第二整流电路，该第二整流电路包含一第三整流开关管、一第四整流开关管及一第二输出电感，该第三整流开关管的漏极电连接于该第三副边绕组的一第一端，该第四整流开关管的漏极电连接于该第四副边绕组的一第一端，该第四整流开关管的源极电连接于该第三整流开关管的源极，以与该输出负端电连接，该第二输出电感电连接于该第二绕组中点及该输出正端之间，该第三副边绕组组件和该第四副边绕组构成一第二副边绕组组件。

11.如权利要求10所述的功率变换组件，其中该第三副边绕组以该电路板内的一第三导电体所构成，该第三副边绕组的一第一端相邻于该第一磁芯组件的该第二侧，且该第三副边绕组自该第一端至该第二端沿该第一方向绕制于该中柱；该第四副边绕组以该电路板内的一第四导电体所构成，该第四副边绕组的一第一端相邻于该第一磁芯组件的该第二侧，且该第四副边绕组自该第一端至该第二端沿该第二方向绕制于该中柱。

12.如权利要求11所述的功率变换组件，其中该第三副边绕组的一第二端相邻于该第一磁芯组件的该第一侧，该第三副边绕组自该第一端至该第二端依次通过该第一磁芯组件的该第二侧、该第一通道以及该第一磁芯组件的该第一侧；该第四副边绕组的一第二端相邻于该第一磁芯组件的该第一侧，该第四副边绕组自该第一端至该第二端依次通过该第一磁芯组件的该第二侧、该第二通道以及该第一磁芯组件的该第一侧；其中该第三副边绕组及该第四副边绕组的匝数为0.5匝。

13.如权利要求12所述的功率变换组件，其中该第二输出电感设置于该电路板上，且相邻于该第一磁芯组件的该第一侧及该第三侧的连接处或者该第一侧及该第四侧的连接处。

14.如权利要求11所述的功率变换组件，其中该第三副边绕组的该第二端相邻于该第一磁芯组件的该第二侧，该第三副边绕组自该第一端至该第二端依次通过该第一磁芯组件的该第二侧、该第一通道、该第一磁芯组件的该第一侧、该第二通道以及该第一磁芯组件的该第二侧；该第四副边绕组的该第二端相邻于该第一磁芯组件的该第二侧，该第四副边绕组自该第一端至该第二端依次通过该第一磁芯组件的该第二侧、该第二通道、该第一磁芯组件的该第一侧、该第一通道以及该第一磁芯组件的该第二侧；其中该第三副边绕组及该第四副边绕组的匝数为1匝。

15.如权利要求14所述的功率变换组件，其中该第二输出电感设置于该电路板上，且相邻于该第一磁芯组件的该第二侧及该第三侧的连接处或者该第二侧及该第四侧的连接处。

16.如权利要求11所述的功率变换组件，其中该第三整流开关管及该第四整流开关管设置于该电路板上，且相邻于该第一磁芯组件的该第二侧，该第三整流开关管的漏极相较于该第三整流开关管的源极而相邻于该第一磁芯组件的该第二侧，该第四整流开关管的漏极相较于该第四整流开关管的源极而相邻于该第一磁芯组件的该第二侧。

17.如权利要求10所述的功率变换组件，其中该第一整流开关管及该第二整流开关管集成于一第一整流开关组件内，该第三整流开关管及该第四整流开关管集成于一第二整流开关组件内，该第一整流开关组件与该第二整流开关组件对称设置于该第一磁芯组件两侧，并邻近该第一磁芯组件的该中柱设置，该第一输出电感及该第二输出电感对称设置于该第一磁芯组件两侧，并邻近该第一磁芯组件的该第一边柱或该第二边柱设置，且该第一输出电感与该第一绕组中点位于该第一磁芯组件的同一侧，该第二输出电感与该第二绕组中点位于该第一磁芯组件的同一侧。

18.如权利要求17所述的功率变换组件，其中该功率变换组件还包括多个负输出导接端，其中一该负输出导接端、该第一整流开关组件、该第一磁性组件、该第二整流开关组件及其中另一负输出导接端沿一方向依次设置。

19.如权利要求10所述的功率变换组件，其中该功率变换组件包含一正输出导接端，其中该正输出导接端位于该第一输出电感及该第二输出电感之间。

20.如权利要求10所述的功率变换组件，其中该原边绕组在该电路板的该第一面上的投影与该第一副边绕组组合在该电路板的该第一面上的投影之间的重合面积大于该原边绕组的投影面积的50％和/或该第一副边绕组组合的投影面积的50％；该原边绕组在该电路板的该第一面上的投影与该第二副边绕组组合在该电路板的该第一面上的投影之间的重合面积大于该原边绕组的投影面积的50％和/或该第二副边绕组组合的投影面积的50％。

21.如权利要求10所述的功率变换组件，其中该原边绕组，该第一副边绕组组件及该第二副边绕组组件在该电路板内交错设置。

22.如权利要求10所述的功率变换组件，其中该第一桥臂为开关桥臂，包含一上开关管及一下开关管，该上开关管与该第一整流开关管及该第三整流开关管在一开关周期的一区间内同时导通，该下开关管与该第二整流开关管及该第四整流开关管在该开关周期的另一区间内同时导通，且该原边绕组、该第一副边绕组及该第四副边绕组在该电路板内交错设置，该原边绕组、该第二副边绕组及该第三副边绕组在该电路板内交错设置。

23.如权利要求10所述的功率变换组件，其中该第一输出电感包含一第二磁芯组件，该第二输出电感包含一第三磁芯组件，该第二磁芯组件及该第三磁芯组件的材料为低磁导率的磁性材料。

24.如权利要求10所示的功率变换组件，其中该功率变换组件包含至少两个第一整流开关组件，分别设置于该电路板的该第一面和该第二面，且其中一该第一整流开关组件在该电路板的该第一面的投影与其中另一该第一整流开关组件在该电路板的该第一面的投影至少部分重合，该功率变换组件还包含至少两个第二整流开关组件，分别设置于该电路板的该第一面和该第二面，且其中一该第二整流开关组件在该电路板的该第一面的投影与其中另一该第二整流开关组件在该电路板的该第一面的投影至少部分重合。

25.如权利要求3所述的功率变换组件，其中该电路板包含一凹槽，由该电路板的该第一面内凹所形成，该凹槽用于容置部分该上磁盖，使得该上磁盖的上表面至该电路板第一面的高度小于该第一整流开关管或该第二整流开关管的上表面至该电路板的该第一面的高度。

26.如权利要求1所述的功率变换组件，其中该功率变换组件包含一输入电容，并联于该输入正端及该输入负端之间；该第一桥臂为开关桥臂，包含一上开关管及一下开关管，该上开关管及该下开关管串联连接，其中该上开关管及该下开关管之间的连接点形成一开关桥臂中点作为该第一桥臂的中点；该第二桥臂为另一开关桥臂，包含另一上开关管及另一下开关管，该另一上开关管及该另一下开关管串联连接，其中该另一上开关管及该另一下开关管之间的连接点形成另一开关桥臂的中点作为该第二桥臂的中点。

27.如权利要求1所述的功率变换组件，其中该功率变换组件包含一输入电容，并联于该输入正端及该输入负端之间；该第一桥臂为开关桥臂，包含一上开关管及一下开关管，该上开关管及该下开关管串联连接，其中该上开关管及该下开关管之间的连接点形成一开关桥臂中点作为该第一桥臂的中点；该第二桥臂为电容桥臂，包含一第一电容及一第二电容，该第一电容与该第二电容串联连接，其中该第一电容及该第二电容之间的连接点形成一电容桥臂中点作为该第二桥臂的中点。

28.如权利要求1所述的功率变换组件，其中该功率变换组件包含一输出电容，并联于该输出正端及该输出负端之间。

29.一种电子装置，其特征在于，包含：如权利要求1至28中任一项所述的功率变换组件以及一负载，该负载与该功率变换组件的输出正端和输出负端电连接，并接收该输出正端和该输出负端提供的输出能量。

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