JP2020511110A5 - - Google Patents

Download PDF

Info

Publication number
JP2020511110A5
JP2020511110A5 JP2019565153A JP2019565153A JP2020511110A5 JP 2020511110 A5 JP2020511110 A5 JP 2020511110A5 JP 2019565153 A JP2019565153 A JP 2019565153A JP 2019565153 A JP2019565153 A JP 2019565153A JP 2020511110 A5 JP2020511110 A5 JP 2020511110A5
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
power converter
inductor
switch
converter according
driver
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
JP2019565153A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JP2020511110A (en
JP7221221B2 (en
Filing date
Publication date
Priority claimed from US15/428,019 external-priority patent/US9729059B1/en
Priority claimed from US15/669,838 external-priority patent/US10193442B2/en
Application filed filed Critical
Priority claimed from PCT/US2018/017109 external-priority patent/WO2018148218A1/en
Publication of JP2020511110A publication Critical patent/JP2020511110A/en
Publication of JP2020511110A5 publication Critical patent/JP2020511110A5/ja
Application granted granted Critical
Publication of JP7221221B2 publication Critical patent/JP7221221B2/en
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Claims (23)

プリント基板(PCB)を備え、プリント基板は、
部プリント基板(PCB)部分と、
部プリント基板(PCB)部分とを備え、
前記下部PCB部分と前記上部PCB部分との間の埋め込み型回路とを備え、前記埋め込み型回路は、
1つまたは複数のドライバ信号を生成するように構成されたドライバと、
前記1つまたは複数のドライバ信号により駆動されるように構成された1つまたは複数のスイッチとを備え、前記ドライバは少なくとも1MHzの周波数で前記1つまたは複数のスイッチをトグルし、
前記上部PCB部分を通って延びる1つまたは複数のビアと、
前記上部PCB部分に位置決めされたインダクタとを備え、
前記1つまたは複数のビアは、前記インダクタ前記埋め込み型回路電気的に連結
前記インダクタのフットプリントが前記埋め込み型回路のフットプリントに少なくとも部分的に重なり、
前記埋め込み型回路に連結された入力ポートであって、入力電圧を受信するように構成された入力ポートと、
前記インダクタと連結された出力ポートであって、前記入力電圧とは異なる出力電圧を提供するように構成された出力ポートとを備え、
前記出力電圧は、前記インダクタにエネルギーを充填または放出させる前記1つまたは複数のスイッチに少なくとも一部が基づいている、電力変換器。
A printed circuit board (PCB) is provided, and the printed circuit board is
A lower portion printed circuit board (PCB) moiety,
And a upper portion printed circuit board (PCB) moiety,
And a buried type circuit between minutes the lower PCB portion minutes the upper PCB portion, the implantable circuit,
With a driver configured to generate one or more driver signals,
It comprises one or more switches configured to be driven by the one or more driver signals, the driver toggles the one or more switches at a frequency of at least 1 MHz.
With one or more vias extending through the upper PCB portion,
Comprising an inductor positioned in said upper PCB unit content,
The one or more vias are electrically coupled to the inductor to the embedded circuit,
Ri least partially Do heavy footprint footprint the implantable circuit of the inductor,
An input port connected to the embedded circuit, which is configured to receive an input voltage, and an input port.
An output port connected to the inductor, comprising an output port configured to provide an output voltage different from the input voltage.
A power converter in which the output voltage is at least in part based on the one or more switches that charge or release energy into the inductor.
請求項1に記載の電力変換器であって、
前記ドライバは1MHz〜15MHzの周波数で前記1つまたは複数のスイッチをトグルする、電力変換器。
The power converter according to claim 1.
The driver is a power converter that toggles the one or more switches at frequencies of 1 MHz to 15 MHz.
請求項1または2に記載の電力変換器であって、The power converter according to claim 1 or 2.
前記1つまたは複数のスイッチは、第1エンハンスト窒化ガリウム(eGaN)スイッチと第2エンハンスト窒化ガリウム(eGaN)スイッチを含む、電力変換器。The one or more switches are power converters, including a first enhanced gallium nitride (eGaN) switch and a second enhanced gallium nitride (eGaN) switch.
請求項1〜3のいずれか一項に記載の電力変換器であって、The power converter according to any one of claims 1 to 3.
前記電力変換器は、電流量を処理するように構成され、The power converter is configured to handle the amount of current.
前記電力変換器が電流量のアンペア数当たり0.1mmThe power converter has a current amount of 0.1 mm per amperage. 2 〜10mm10mm 2 であるフットプリント領域を有する、電力変換器。A power converter with a footprint area that is.
請求項1〜4のいずれか一項に記載の電力変換器であって、The power converter according to any one of claims 1 to 4.
前記埋め込み型回路は、前記インダクタを通る電流リップルをエミュレートする信号を生成するように構成されたランプ波発生器を備える、電力変換器。The embedded circuit is a power converter comprising a ramp wave generator configured to generate a signal that emulates current ripple through the inductor.
請求項5に記載の電力変換器であって、The power converter according to claim 5.
前記ランプ波発生器は、少なくとも一部は以下を用いる、前記インダクタを通る前記電流リップルをエミュレートする前記信号を生成するように構成され、The lamp wave generator is configured to generate the signal emulating the current ripple through the inductor, at least in part using:
前記入力電圧を示す第1入力部と、The first input unit showing the input voltage and
前記出力電圧を示す第2入力部と、The second input unit showing the output voltage and
前記インダクタのインダクタンス値を示す第3入力部と、A third input unit showing the inductance value of the inductor and
切替信号の第4入力部とを用いる、電力変換器。A power converter that uses the fourth input section of the switching signal.
請求項5または6に記載の電力変換器であって、The power converter according to claim 5 or 6.
前記1つまたは複数のスイッチは第1スイッチと第2スイッチを備え、The one or more switches include a first switch and a second switch.
前記ランプ波発生器は、The lamp wave generator
少なくとも一部は前記入力電圧に基づいて電流を生成するように構成された第1電流源と、A first current source, at least in part, configured to generate current based on the input voltage.
少なくとも一部は前記出力電圧に基づいて電流を生成するように構成された第2電流源と、A second current source, at least in part, configured to generate current based on the output voltage.
前記1つまたは複数のドライバ信号の少なくとも1つを受信するように構成された第3スイッチであって、前記第1電流源と連結された第3スイッチと、A third switch configured to receive at least one of the one or more driver signals, the third switch coupled to the first current source, and the third switch.
前記1つまたは複数のドライバ信号の少なくとも1つを受信するように構成された第4スイッチであって、前記第2電流源と連結された第4スイッチと、A fourth switch configured to receive at least one of the one or more driver signals, the fourth switch coupled to the second current source, and the fourth switch.
前記第3スイッチおよび前記第4スイッチと連結されたキャパシタとを備える、電力変換器。A power converter comprising the third switch and a capacitor connected to the fourth switch.
請求項1〜7のいずれか一項に記載の電力変換器であって、The power converter according to any one of claims 1 to 7.
前記埋め込み型回路における前記1つまたは複数のスイッチは、The one or more switches in the embedded circuit
キャパシタにより前記インダクタに連結された第1スイッチと、The first switch connected to the inductor by a capacitor and
前記インダクタと連結された第2スイッチとを備え、A second switch connected to the inductor is provided.
前記キャパシタは、AC連結キャパシタとして前記第1スイッチと前記第2スイッチとの間に直列に連結されている、電力変換器。The capacitor is a power converter which is connected in series between the first switch and the second switch as an AC connected capacitor.
請求項1〜8のいずれか一項に記載の電力変換器であって、
前記電力変換器は、前記電力変換器の入力部と出力部との間の直接的な電気的接続を絶縁するように構成された絶縁トポロジで構成された、電力変換器。
The power converter according to any one of claims 1 to 8.
The power converter is a power converter configured with an isolation topology configured to insulate a direct electrical connection between an input and an output of the power converter.
請求項1〜9のいずれか一項に記載の電力変換器であって、
前記絶縁トポロジは、前記第1インダクタを通る変更電流が前記第2インダクタにおける変更電流を誘発するように構成された前記第1インダクタおよび前記第2インダクタを含む変圧器を備える、電力変換器。
The power converter according to any one of claims 1 to 9.
The insulation topology comprises a transformer comprising the first inductor and the second inductor configured such that a change current through the first inductor induces a change current in the second inductor.
請求項1〜10のいずれか一項に記載の電力変換器であって、
前記埋め込み型回路は、1つまたは複数のPWM信号を生成するように構成されたパルス幅変調器(PWM)コントローラを備え、
前記PWMコントローラは、前記ドライバと連結され、
前記ドライバは、少なくとも一部は前記PWM信号に基づいて1つまたは複数のドライバ信号を生成するように構成されている、電力変換器。
The power converter according to any one of claims 1 to 10.
The embedded circuit comprises a pulse width modulator (PWM) controller configured to generate one or more PWM signals.
The PWM controller is connected to the driver and
The driver is a power converter, at least in part, configured to generate one or more driver signals based on the PWM signal.
請求項1〜11のいずれか一項に記載の電力変換器であって、The power converter according to any one of claims 1 to 11.
前記インダクタおよび前記埋め込み型回路の一方は、前記インダクタおよび前記埋め込み型回路の他方のフットプリントに完全に含まれるフットプリントを有する、電力変換器。A power converter in which one of the inductor and the embedded circuit has a footprint that is entirely contained in the inductor and the other footprint of the embedded circuit.
請求項1〜12のいずれか一項に記載の電力変換器であって、The power converter according to any one of claims 1 to 12.
前記インダクタは第1インダクタであり、前記電力変換器は前記上部プリント基板(PCB)部分に位置する第2インダクタを備え、The inductor is a first inductor and the power converter comprises a second inductor located on the upper printed circuit board (PCB) portion.
前記1つまたは複数のビアは前記第2インダクタを前記埋め込み型回路に電気的に連結し、The one or more vias electrically connect the second inductor to the embedded circuit.
前記第2インダクタのフットプリントが前記埋め込み型回路のフットプリントに少なくとも部分的に重なる、電力変換器。A power converter in which the footprint of the second inductor at least partially overlaps the footprint of the embedded circuit.
請求項13に記載の電力変換器であって、The power converter according to claim 13.
前記第1インダクタおよび前記第2インダクタは、互いに位相をずらして駆動される、電力変換器。A power converter in which the first inductor and the second inductor are driven out of phase with each other.
請求項13または14に記載の電力変換器であって、The power converter according to claim 13 or 14.
前記第1インダクタは、コアの周囲の第1巻き線を備え、The first inductor comprises a first winding around the core.
前記第2インダクタは、同じコアの周囲の第2巻き線を備える、電力変換器。The second inductor is a power converter that includes a second winding around the same core.
請求項13〜15のいずれか一項に記載の電力変換器であって、The power converter according to any one of claims 13 to 15.
前記埋め込み型回路は、The embedded circuit
キャパシタと、Capacitors and
前記キャパシタにより前記インダクタに連結された第1スイッチと、The first switch connected to the inductor by the capacitor and
前記インダクタと連結された第2スイッチと、The second switch connected to the inductor and
前記キャパシタ、前記第1スイッチ、および前記第2インダクタと連結された第3スイッチと、The capacitor, the first switch, and the third switch connected to the second inductor,
前記第3スイッチおよび前記第2スイッチと連結された第4スイッチとを備え、The third switch and the fourth switch connected to the second switch are provided.
前記キャパシタは、AC連結キャパシタとして前記第1スイッチと前記第2スイッチとの間に直列に連結されている、電力変換器。The capacitor is a power converter which is connected in series between the first switch and the second switch as an AC connected capacitor.
請求項1〜16のいずれか一項に記載の電力変換器であって、
前記電力変換器の出力を調整するための制御信号を受信するように構成された通信インターフェースをさらに備える、電力変換器。
The power converter according to any one of claims 1 to 16.
A power converter further comprising a communication interface configured to receive a control signal for adjusting the output of the power converter.
請求項17に記載の電力変換器であって、
前記インダクタを通る電流リップルをエミュレートする信号を生成するように構成されたランプ波発生器を有するフィードバックシステムをさらに備え、
前記フィードバックシステムは、前記通信インターフェースを介して受信されるコマンドに応じて前記ランプ波発生器をトリムするように構成されている、電力変換器。
The power converter according to claim 17.
Further comprising a feedback system with a ramp wave generator configured to generate a signal emulating a current ripple through the inductor.
The feedback system is a power converter configured to trim the lamp wave generator in response to commands received via the communication interface.
請求項17または18に記載の電力変換器であって、
前記通信インターフェースは電源管理バス(PMBUS)を備える、電力変換器。
The power converter according to claim 17 or 18.
The communication interface is a power converter including a power management bus (PMBUS).
請求項17〜19のいずれか一項に記載の電力変換器であって、
前記通信インターフェースは、集積回路間(I2C)プロトコルを実施するように構成される、電力変換器。
The power converter according to any one of claims 17 to 19.
The communication interface is a power converter configured to implement an integrated circuit (I2C) protocol.
請求項17〜19のいずれか一項に記載の電力変換器であって、
前記通信インターフェースは前記埋め込み型回路と同じパッケージにおける無線通信システムを備える、電力変換器。
The power converter according to any one of claims 17 to 19.
The communication interface El Bei wireless communication system in the same package as the embedded circuit, the power converter.
複数の電力変換器を備え、前記複数の電力変換器の各々は、請求項1〜21のいずれか一項に記載の電力変換器による電力変換器である電力供給システムであって、
複数のPWM信号を生成するように構成された共用パルス幅変調器(PWM)コントローラとを備え、
前記PWMコントローラは、前記複数の電力変換器の前記ドライバと連結されて、前記複数のPWM信号を前記電力変換器の前記対応するドライバへ送り、
前記ドライバは、少なくとも一部は前記PWM信号に基づいて前記1つまたは複数のドライバ信号を生成するように構成されている、電力供給システム。
A power supply system comprising a plurality of power converters, each of the plurality of power converters being a power converter by the power converter according to any one of claims 1 to 21.
It includes a shared pulse width modulator (PWM) controller configured to generate multiple PWM signals.
The PWM controller is connected to the driver of the plurality of power converters and sends the plurality of PWM signals to the corresponding driver of the power converter.
The driver is a power supply system, at least in part, configured to generate the one or more driver signals based on the PWM signal.
請求項1〜21のいずれか一項に記載の電力変換器による第1電力変換器を備える電力供給システムであって、
前記第1電力変換器と並列に連結された第2電力変換器と、
電流平衡のために前記第1電力変換器の出力と前記第2電力変換器の出力とを調節するように構成された制御システムとをさらに備える、電力供給システム。

A power supply system including the first power converter by the power converter according to any one of claims 1 to 21.
A second power converter connected in parallel with the first power converter,
A power supply system further comprising a control system configured to regulate the output of the first power converter and the output of the second power converter for current balancing.

JP2019565153A 2017-02-08 2018-02-06 Chip-embedded power converter Active JP7221221B2 (en)

Applications Claiming Priority (5)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US15/428,019 2017-02-08
US15/428,019 US9729059B1 (en) 2016-02-09 2017-02-08 Chip embedded DC-DC converter
US15/669,838 2017-08-04
US15/669,838 US10193442B2 (en) 2016-02-09 2017-08-04 Chip embedded power converters
PCT/US2018/017109 WO2018148218A1 (en) 2017-02-08 2018-02-06 Chip embedded power converters

Publications (3)

Publication Number Publication Date
JP2020511110A JP2020511110A (en) 2020-04-09
JP2020511110A5 true JP2020511110A5 (en) 2021-03-04
JP7221221B2 JP7221221B2 (en) 2023-02-13

Family

ID=63107799

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2019565153A Active JP7221221B2 (en) 2017-02-08 2018-02-06 Chip-embedded power converter

Country Status (3)

Country Link
JP (1) JP7221221B2 (en)
CN (2) CN115765433A (en)
WO (1) WO2018148218A1 (en)

Families Citing this family (18)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US10193442B2 (en) 2016-02-09 2019-01-29 Faraday Semi, LLC Chip embedded power converters
US10453541B1 (en) 2018-08-31 2019-10-22 Micron Technology, Inc. Capacitive voltage divider for power management
US10482979B1 (en) 2018-08-31 2019-11-19 Micron Technology, Inc. Capacitive voltage modifier for power management
WO2020047583A1 (en) * 2018-09-03 2020-03-12 Milspec Technologies Pty Ltd A dc to dc converter for a vehicle alternator
US10504848B1 (en) 2019-02-19 2019-12-10 Faraday Semi, Inc. Chip embedded integrated voltage regulator
US11069624B2 (en) 2019-04-17 2021-07-20 Faraday Semi, Inc. Electrical devices and methods of manufacture
CN112444767A (en) * 2019-08-30 2021-03-05 通用电气精准医疗有限责任公司 Radio frequency power converter and radio frequency transmission system for magnetic resonance imaging
TWI704755B (en) * 2019-12-20 2020-09-11 群光電能科技股份有限公司 Power supply apparatus and method of operating the same
CN111198590B (en) * 2019-12-26 2022-02-18 苏州浪潮智能科技有限公司 Method and device for low-temperature control of power supply of server
US11063516B1 (en) 2020-07-29 2021-07-13 Faraday Semi, Inc. Power converters with bootstrap
JP7428098B2 (en) 2020-07-31 2024-02-06 Tdk株式会社 Inductor parts and DC/DC converters using the same
US20240178828A1 (en) * 2021-04-15 2024-05-30 Murata Manufacturing Co., Ltd. Layout of gate driver circuit for high-speed switching devices
CN114337270A (en) * 2022-01-04 2022-04-12 上海南芯半导体科技股份有限公司 Abnormal multi-pulse eliminating circuit for converter
WO2023183819A1 (en) * 2022-03-21 2023-09-28 Psemi Corporation Methods, apparatuses, integrated circuits, and printed circuit boards for power conversion with reduced parasitics
CN116979232A (en) * 2022-04-21 2023-10-31 华为技术有限公司 Network interface chip, network interface device and Ethernet device
US11705909B1 (en) * 2022-07-11 2023-07-18 P-Duke Technology Co., Ltd. Frequency-locked circuit for variable frequency topology and frequency-locked method thereof
CN117439288B (en) * 2023-12-20 2024-05-17 荣耀终端有限公司 Wireless charging device, electronic device and electronic device assembly
CN117439287B (en) * 2023-12-20 2024-05-17 荣耀终端有限公司 Wireless charging equipment and electronic equipment assembly

Family Cites Families (16)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7760525B2 (en) 2003-08-21 2010-07-20 Marvell World Trade Ltd. Voltage regulator
JP2010129877A (en) 2008-11-28 2010-06-10 Tdk Corp Electronic component module
US8054639B2 (en) * 2008-12-01 2011-11-08 Azurewave Technologies, Inc. Image-sensing module for reducing overall thickness thereof and preventing EMI
JP2010207068A (en) 2009-02-03 2010-09-16 Kaga Electronics Co Ltd Power supply apparatus and electronic device
US8385029B2 (en) * 2009-09-10 2013-02-26 Polar Semiconductor, Inc. Over-current protection device for a switched-mode power supply
JP5190811B2 (en) 2009-12-25 2013-04-24 Tdk株式会社 Power module
JP5788748B2 (en) * 2011-09-13 2015-10-07 リコー電子デバイス株式会社 DC / DC converter control circuit and DC-DC converter
US9147701B2 (en) * 2011-09-22 2015-09-29 Raytheon Company Monolithic InGaN solar cell power generation with integrated efficient switching DC-DC voltage convertor
KR102151200B1 (en) 2012-12-31 2020-09-03 이피션트 파워 컨버젼 코퍼레이션 Parasitic inductance reduction circuit board layout designs for multilayered semiconductor devices
JP2015047017A (en) * 2013-08-28 2015-03-12 富士通株式会社 Dc-dc converter and method of controlling dc-dc converter
US9564264B2 (en) * 2013-08-30 2017-02-07 Virginia Tech Intellectual Properties, Inc. High frequency integrated point-of-load power converter with embedded inductor substrate
AU2014334523B2 (en) * 2013-10-28 2016-07-07 Smart Prong Technologies, Inc. Electrical circuit for delivering power to consumer electronic devices
CN104143547B (en) * 2014-07-25 2016-08-24 西安交通大学 A kind of low stray inductance GaN power integration module of shunt capacitance intermediate layout
CN104158392B (en) * 2014-09-05 2016-11-30 电子科技大学 A kind of ripple compensation control circuit for DC-DC converter
US10132650B2 (en) * 2015-01-22 2018-11-20 Integrated Device Technology, Inc. Apparatuses and related methods for detecting magnetic flux field characteristics with a wireless power transmitter
JP6026584B2 (en) 2015-03-26 2016-11-16 ルネサスエレクトロニクス株式会社 controller

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP2020511110A5 (en)
TWI689165B (en) On and off controlled resonant dc-dc power converter and operating method
US9762074B2 (en) Method and apparatus for transferring electrical power
EP1850467A2 (en) Method and apparatus for transformerless safety isolation in a power supply
EP3479454B1 (en) Multiple power topologies from single power generator
WO2001086797A1 (en) Method and apparatus for power supply and conversion
CN109510466A (en) System and method for starting high density isolation DC/DC electric power converter
US11273315B2 (en) Method and device for defibrillation
CN104756386A (en) Switched mode power supply, inverter and string monitoring assembly comprisng said type of switched mode power supply
CN107431438A (en) Including the switched-mode power supply based on the controlled primary side clamp circuit of secondary side signals
CN105024537B (en) Start the method and regen of regen
US20140320048A1 (en) System and Method for Reducing Radiated Emissions in an Integrated Motor Drive
TWI656723B (en) Power conversion device
Kehler et al. Auxiliary power supply for solid state transformers
RU2014139144A (en) SURGICAL INSTRUMENT WITH AN IMPROVED NETWORK MODULE
JP2017539194A (en) Induction power receiver
KR20220103127A (en) Booster stage circuit for power amplifier
KR101232605B1 (en) Apparatus and method for converting power using switched capacitor converter
RU2404439C1 (en) Two-stage electronic load
Wu et al. A direct AC-AC Single-Inductor Multiple-Output (SIMO) converter for Multi-Coil wireless power transfer applications
CN204119015U (en) The gate drive circuit of mesohigh power semiconductor convertor equipment
CN219107307U (en) Switching power supply device and converter
KR101454486B1 (en) Power supply having multiple outputs
WO2016186522A1 (en) Inductive power receiver
Ceuca et al. Practical Behavior of charging applications and command strategy in Wireless Power Supplies