JP2020511110A5

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Publication number: JP2020511110A5
Application number: JP2019565153A
Authority: JP
Filing date: 2018-02-06
Publication date: 2021-03-04
Anticipated expiration: 2038-02-06

Claims

プリント基板（ＰＣＢ）を備え、プリント基板は、
下部プリント基板（ＰＣＢ）部分と、
上部プリント基板（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、前記インダクタを前記埋め込み型回路に電気的に連結し、
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。
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。
請求項１または２に記載の電力変換器であって、
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。
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、
前記電力変換器は、電流量を処理するように構成され、
前記電力変換器が電流量のアンペア数当たり０．１ｍｍ ^２〜１０ｍｍ ^２であるフットプリント領域を有する、電力変換器。
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、
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。
請求項５に記載の電力変換器であって、
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、
前記入力電圧を示す第１入力部と、
前記出力電圧を示す第２入力部と、
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、
切替信号の第４入力部とを用いる、電力変換器。
請求項５または６に記載の電力変換器であって、
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、
前記ランプ波発生器は、
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、
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、
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、
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、
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。
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、
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、
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、
前記インダクタと連結された第２スイッチとを備え、
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。
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。
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。
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。
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、
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。
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、
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、
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、
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。
請求項１３に記載の電力変換器であって、
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。
請求項１３または１４に記載の電力変換器であって、
前記第１インダクタは、コアの周囲の第１巻き線を備え、
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。
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、
前記埋め込み型回路は、
キャパシタと、
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、
前記インダクタと連結された第２スイッチと、
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、
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、
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。