多匝電感的製作方法

2023-12-09 11:09:36

專利名稱：多匝電感的製作方法
多匝電感
背景技術：
諸如DC-DC的開關變換器的開關功率變換器是已知的。與具有相應的額定功率的線性功率變換器相比，開關功率變換器通常具有更高的效率和更小的尺寸。因此，開關功率變換器廣泛地用於需要小尺寸和高效率的應用中，例如由電池供電的可攜式電子設備中。許多開關功率變換器需要ー個或多個電感，以便在每個變換器開關周期中暫時存儲能量。需要電感的開關功率變換器的一個示例是降壓型DC-DC變換器，其至少需要ー個電感。開關功率變換器的電感通常處理大幅值且高頻的交流電。因此，由於包括繞組的電阻功率損耗(隨繞組電流平方的増加而增加)和磁芯損耗(隨開關變換器的操作頻率的増加而增加)的ー些因素，所以有相當大的功率消耗於電感中。電感的功率損耗是不期望出現的，尤其是在電池供電的可攜式應用中，在這種應用中，希望節省電池功率並且使散發因功 率損耗所產生的熱量的冷卻部件(例如散熱器和/或風扇)的使用最小化。通常在開關變換器中使用的ー種已知電感包括通過鐵氧體磁芯纏繞的單匝「訂書釘(staple)」繞組。有利地是，這種單匝電感具有較低的成本與繞組電阻。相對於其他磁芯材料(例如鉄粉)，鐵氧體材料還在高操作頻率處呈現出低磁芯損耗。但是，該單匝電感可能不適用於需要小電感尺寸的應用，尤其是需要大的電感值和高的效率吋。該電感的電感值與磁芯的橫截面積成正比，磁芯損耗與磁芯的橫截面積成反比。因此，對於給定的磁芯材料和繞組結構，可以增加磁芯的橫截面積，從而増加電感值和/或減少磁芯損耗。但是，但是增加磁芯的橫截面積相應地增加了電感的物理尺寸(例如高度)。在很多應用中(例如在空間受限的可攜式設備應用中)，大電感是不期望出現的或無法接受的。增加磁芯的橫截面積通常還增加了電感成本。單匝電感通常在其磁芯中具有氣隙，並且通過減少該氣隙的厚度也可以增加電感 值。但是，減少氣隙的厚度相應地增加了磁芯的磁通量密度，這通常増加了磁芯損耗。磁芯損耗通常隨通量密度的増加而增加，例如與通量密度的平方乃至立方成比例。因此，當氣隙的厚度減少時，磁芯損耗可快速増加。此外，小的氣隙厚度使電感在較低電流處飽和，因此限制了電感的最大工作電流。通過將匝數增加為兩個或更多個，可以克服單匝電感的某些缺陷。電感與匝數的平方成比例。此外，増加匝數可以在保持相同電感值的同時增加磁芯的氣隙厚度，因此降低了磁通量密度和相關的磁芯損耗。因此，増加匝數可以增加電感值或減少磁芯損耗，而不增加磁芯的橫截面積。但是，目前的多匝電感通常存在一些問題，例如難以製造且製造成本高和/或具有高繞組電阻。因此人們已嘗試製造低成本的多匝電感。例如，圖I示出了一種現有的表面安裝的電感100的立體圖，電感100包括矩形磁芯102和通過磁芯102纏繞的兩個單匝訂書釘線圈104、106。在圖I中僅示出了磁芯102的輪廓，以使線圈104、106可見。可以通過將線圈104、106串聯地電連接在一起，將電感100設置為兩匝電感。例如，可以使用電感下面的印刷電路板(「PCB」)跡線將焊片(tab)108、110串聯地電連接在一起，以使繞組104、106串聯地電連接並且使焊片112、114為串聯線圈的每個端部提供電接ロ。每個繞組104、106具有例如0. 52毫歐的DC電阻。通常單匝訂書釘線圈的製造成本較低，因此即便電感100可以設置為兩匝電感，電感100的製造成本也較低。但是，在典型的應用中，電感100的這種結構產生了高的電阻功率損耗。例如，圖2是與兩匝結構的電感100使用的ー種印刷電路板封裝200的俯視圖。封裝200包括分別與繞 組104、106的焊片108、110、112、114連接的焊盤202、204、206、208。焊盤202、204經由PCB跡線210電連接在一起。PCB跡線210通常是具有較高電阻的薄銅箔。例如，在可攜式高密度應用的PCB跡線通常由「I盎司」的銅箔形成，其厚度約為35微米。在ー種代表性的結構中，在焊盤202和204之間的PCB跡線210具有約0. 6毫歐的電阻，其大於每個繞組104、106的DC電阻。因此，雖然電感100可以設置為兩匝表面安裝電感，但是由於將繞組104、106串聯連接的所需要的PCB跡線210的高電阻，將損耗相當大的功率。

發明內容
在實施方式中，多繞組電感包括具有第一側和相対的第二側的磁芯、第一箔式繞組和第二箔式繞組。第一箔式繞組以從第一側到第二側的方式通過磁芯，第一箔式繞組的第一端從磁芯的第一側延伸且卷在磁芯下面，以在磁芯下面形成第一焊片，該第一焊片適於表面貼裝焊接到印刷電路板上。第一箔式繞組的第二端從磁芯的第二側延伸以形成第二焊片，第二焊片適於表面貼裝焊接到印刷電路板上。第二箔式繞組以從第一側到第二側的方式通過磁芯，第二箔式繞組的第一端從磁芯的第二側延伸且卷在磁芯下面，以在磁芯下面形成第三焊片，該第三焊片適於表面貼裝焊接到印刷電路板上。第二箔式繞組的第二端從磁芯的第一側延伸以形成第四焊片，第四焊片適於表面貼裝焊接到印刷電路板上。第一焊片的一部分與第三焊片的一部分在磁芯下面橫向地相鄰。在實施方式中，多匝電感包括具有第一側和相対的第二側的磁芯、和多匝箔式繞組。多阻箔式繞組包括第一箔式互連部、和第一箔式部分和第二箔式部分，第一箔式部分和第二箔式部分的每個都以從第一側到第二側的方式通過磁芯。第一箔片部分的第一端從磁芯的第二側延伸以形成第一焊片，第一焊片適於表面貼裝焊接到印刷電路板上。第一箔式互連部卷在磁芯下面，以將從磁芯的第一側延伸的第一箔片部分的第二端電耦合到從磁芯的第二側延伸的第二箔片部分的第一端。在實施方式中，在印刷電路板開口中的多匝進入式電感包括多匝箔式繞組和具有第一側與相対的第二側的磁芯。多匝箔式繞組包括第一箔式互連部、第一箔片部分和第二箔片部分，第一箔片部分和第二箔片部分的每個都以從第一側到第二側的方式通過磁芯。第一箔片部分的第一端從磁芯的第二側延伸以形成第一焊片，第一焊片適於表面貼裝焊接到印刷電路板上。第二箔片部分的第二端從磁芯的第一側延伸以形成第二焊片，第二焊片適於表面貼裝焊接到印刷電路板上。第一焊片和第二焊片設置在與所述磁芯的底面相対的且從所述磁芯的底面移置的共同的高度處。第一箔式互連部卷在磁芯下面，以將從磁芯的第一側延伸的第一箔片部分的第二端電耦合到從磁芯的第二側延伸的第二箔片部分的第一端。在實施方式中，耦合電感包括磁芯和N個連接磁性部件，磁芯具有第一端磁性部件和第二端磁性部件，N個連接磁性部件設置在第一端磁性部件和第二端磁性部件之間且連接第一端磁性部件和第二端磁性部件。N是大於I的整數。各組單匝箔式繞組至少部分地纏繞每個連接磁性部件。每組單匝箔式繞組包括第一單匝箔式繞組和第二單匝箔式繞組。第一單匝箔式繞組具有分別形成第一焊片和第二焊片的第一端和第二端，第二單匝箔式繞組具有分別形成第三焊片和第四焊片的第一端和第二端。第二焊片的一部分與第三焊片的一部分橫向地相鄰。在實施方式中，電源包括印刷電路板、附連到印刷電路板的電感和附連到印刷電路板的開關電路。電感包括具有第一側和相対的第二側的磁芯、以從第一側到第二側的方式通過磁芯的第一箔式繞組、和以從第一側到第二側的方式通過磁芯的第二箔式繞組。第ー箔式繞組的第一端從磁芯的第一側延伸且卷在磁芯下面，以在磁芯下面形成第一焊片，第一焊片表面貼裝焊接到印刷電路板上。第所述箔式繞組的第二端從磁芯的第二側延伸以形成第二焊片，第二焊片表面貼裝焊接到印刷電路板上。第二箔式繞組的第二端從磁芯的第二側延伸且卷在磁芯下面，以在磁芯下面形成第三焊片，第三焊片表面貼裝焊接到印刷電路板上。第二箔式繞組的第二端從磁芯的第所述側延伸以形成第四焊片，第四焊片表面貼裝焊接到印刷電路板上。第一焊片的一部分與第三焊片的一部分在磁芯下面橫向地相鄰，第一焊片和第三焊片通過印刷電路板的第一跡線電連接。開關電路電通過印刷電路板的第二跡線連接到第二焊片上，開關電路配置和設置為在至少兩個不同電壓之間切換第二 焊片。在實施方式中，電源包括印刷電路板、附連到印刷電路板的耦合電感、和附連到印刷電路板的N個開關電路，其中N是大於I的整數。耦合電感包括磁芯和N個連接磁性部件，磁芯具有第一端磁性部件和第二端磁性部件，N個連接磁性部件設置在第一端磁性部件和第二端磁性部件之間且連接第一端磁性部件和第二端磁性部件。耦合電感還包括各組單匝箔式繞組，單匝箔式繞組至少部分地纏繞在每個連接磁性部件上。每組單匝箔式繞組包括第一單匝箔式繞組，第一單匝箔式繞組具有分別形成第一焊片和第二焊片的第一端和第ニ端。每組單匝箔式繞組還包括第二單匝箔式繞組，第二單匝箔式繞組具有分別形成第三焊片和第四焊片的第一端和第二端。第二焊片一部分與第三焊片的一部分橫向地相鄰。每個開關電路通過印刷電路板的各自跡線電連接到各組單匝箔式繞組的第一焊片上。每個開關電路配置和設置為在至少兩個不同電壓之間切換其各組單匝箔式繞組的第一焊片。在實施方式中，電源包括印刷電路板、安裝印刷電路板的開口中的進入式電感和附連到印刷電路板的開關電路。進入式電感包括多匝箔式繞組和具有第一側和相對第二側的磁芯。多阻箔式繞組包括第一箔式互連部、和第一箔片部分和第二箔片部分，第一箔片部分和第二箔片部分的每個都以從第一側到第二側的方式通過磁芯。第一箔片部分的第一端從磁芯的第二側延伸以形成第一焊片，第一焊片適於表面貼裝焊接到印刷電路板上。第二箔片部分的第二端從磁芯的第所述側延伸以形成第二焊片，第二焊片表面貼裝焊接到印刷電路板上。第一焊片和第二焊片設置在與所述磁芯的底面相対的且從所述磁芯的底面移置的共同的高度處。第一箔式互連部卷在磁芯下面，以將從磁芯的第一側延伸的第一箔片部分的第二端電耦合到從磁芯的第二側延伸的第二箔片部分的第一端。開關電路通過印刷電路板的跡線電連接到第一焊片上，開關電路配置和設置為在至少兩個不同電壓之間切換第一焊片。附圖簡要說明
圖I示出了現有技術的表面安裝電感的立體圖。圖2是與圖I的電感使用的一個現有技術的PCB封裝的俯視圖。圖3示出根據實施方式可配置為兩匝電感的一個兩繞組電感的立體圖。圖4示出了圖3的電感的繞組的立體圖。圖5是根據實施方式的與圖3的電感使用的ー個PCB封裝的俯視圖。圖6示出根據實施方式可配置為兩匝電感的一個兩繞組電感的立體圖。圖7示出了圖6的電感的繞組的立體圖。圖8是根據實施方式的與圖6的電感使用的ー個PCB封裝的俯視圖。圖9示出根據實施方式可配置為3匝電感的ー個3繞組電感的立體圖。


圖10示出了圖9的電感的繞組的立體圖。圖11是根據實施方式的與圖9的電感使用的ー個PCB封裝的俯視圖。圖12示出根據實施方式可配置為3匝電感的另ー 3繞組電感的立體圖。圖13示出了圖12的電感的繞組的立體圖。圖14是根據實施方式的與圖12的電感使用的ー個PCB封裝的俯視圖。圖15示出了根據實施方式的一個兩匝電感的立體圖。圖16示出了圖15的電感的兩匝繞組的立體圖。圖17當繞組被平化時圖15的電感的兩匝繞組的俯視圖。圖18示出了根據實施方式的一個兩匝進入式電感的立體圖。圖19示出了去除頂部磁性部件的圖18的電感的立體圖。圖20示出了圖18的電感的分解立體圖。圖21是根據實施方式的包括圖18的電感的ー個PCB封裝的俯視圖。圖22示出了圖21的印刷電路板的剖視圖；圖23示出了根據實施方式的包括接地迴路導體的一個兩匝進入式電感的立體圖。圖24示出了磁性部件分離的圖23的電感的立體圖。圖25示出了圖23的電感的分解立體圖。圖26示出了根據實施方式的與圖23的電感使用的ー個PCB封裝的俯視圖。圖27是根據實施方式的包括圖23的電感的ー個印刷電路板的俯視圖。圖28示出了圖27的印刷電路板的剖視圖；圖29示出了根據實施方式的包括兩個接地迴路導體的一個兩匝進入式電感的立體圖。圖30示出了磁性部件分離的圖29的電感的立體圖。圖31示出了圖29的電感的分解立體圖。圖32是根據實施方式的與圖29的電感使用的ー個PCB封裝的俯視圖。圖33是根據實施方式的包括圖29的電感的ー個印刷電路板的俯視圖。圖34是圖33的印刷電路板的剖視圖；圖35示出了根據實施方式的包括接地迴路導體的另ー兩匝進入式電感的立體圖。圖36示出了磁性部件分離的圖35的電感的立體圖。
圖37是圖35的電感的分解立體圖。圖38是根據實施方式當安裝在PCB的開口中時的圖35的電感的剖視圖。圖39示出根據實施方式可配置為兩匝耦合電感的ー個多繞組電感的立體圖。圖40示出了圖39的電感的繞組的立體圖。圖41是根據實施方式的可 與圖39的電感使用的ー個PCB封裝的俯視圖。圖42示出根據實施方式可配置為兩匝耦合電感的ー個耦合電感的立體圖。圖43示出了端部磁性部件示為透明的圖42的耦合電感的立體圖。圖44是去除繞組的圖42的耦合電感的俯視圖。圖45和46示出了圖42的耦合電感的繞組的立體圖。圖47示出了根據實施方式的可以與圖42的耦合電感使用的ー個PCB封裝。圖48示出了圖42的耦合電感的替代性實施方式的立體圖。圖49示出了圖48的耦合電感的ー個繞組的立體圖。圖50示出了圖48的耦合電感的兩個繞組的立體圖。圖51示出了根據實施方式的電源。
具體實施例方式應當注意，為了清楚地說明，附圖中的某些部件可能沒有按比例繪製。使用帶括號的數字(例如相5104 (I))表示部件的具體示例，而不帶括號的數字表示任意該部件(例如相 5104)。圖3示出了可配置為兩匝電感的一種兩繞組電感300的側視立體圖。如下所述，當以兩匝結構的形式使用時，電感300可以有利地配置為具有比電感100 (圖I)的電阻低的電阻。電感300包括單匝箔式訂書釘繞組302、304，繞組302、304以從磁芯306的第一側308到相対的第二側的方式通過磁芯306。因為繞組302、304是單匝繞組，因此降低了電感300成本且便於製造。磁芯306由磁性材料(例如鐵氧體材料)形成,並且在實施方式中磁芯306具有矩形形狀。在圖3中僅示出了磁芯306的輪廓，以使繞組302、304可見。圖4示出了繞組302、304的立體圖。繞組302的一端從磁芯306的第一側308延伸並且卷在磁芯306的下面，以形成適於表面貼裝焊接到PCB上的焊片312。類似地，繞組304的一端從磁芯306的第二側310延伸並且卷在磁芯306的下面，以形成適於表面貼裝焊接到PCB上的焊片314。與電感100相比，通過橢圓402 (圖4)近似的焊片312的一部分和通過橢圓404 (圖4)近似的焊片314的一部分在磁芯306下面彼此橫向相鄰。在某些實施方式中，焊片312的長度406的很大一部分與焊片314的長度408的很大一部分橫向相鄰。該特徵可以便於使用寬的PCB跡線連接焊片312、314，從而在焊片312、314之間形成低電阻連接，這將在下面參照圖5進行描述。在一個實施方式中，焊片312的長度406的至少20%與焊片314的長度408的至少20%橫向地相鄰。在替代性實施例中，焊片312的長度406的至少40%與焊片314的長度408的至少40%橫向地相鄰。從磁芯306的第二側310延伸的繞組302的一端形成焊片316,焊片316適於表面貼裝焊接到PCB上，從磁芯306的第一側308延伸的繞組304的一端形成焊片318，焊片318適於表面貼裝焊接到PCB上。雖然焊片316、318示為設置在磁芯306的下面，但是可替代地，焊片316、318的一個或多個可以遠離磁芯306進行延伸，以形成延伸的輸出片，從而提供與另一部件的低阻抗連接。圖5是可用於當電感300安裝在PCB上時將電感300配置為兩匝電感的ー種PCB封裝500的俯視圖。封裝500包括分別與電感300的焊片312、314、316、318相連接的焊盤502、504、506、508。當電感300安裝在封裝500上時，焊片312、314通過PCB跡線510電連接在一起。應當理解，跡線510的長度較短且寬度較寬，因此在焊片312、314之間形成「更小面積(square)」的薄的高阻性PCB箔片，從而在焊盤502、504之間形成低電阻連接，且在繞組302、304之間形成低電阻連接。因此，焊片312的一部分402和焊片314的一部分404在磁芯306下面彼此橫向相鄰的情況可以在繞組302、304之間形成低電阻連接，因此有助於減小繞組302、304的串聯組合的總電阻。因此，雖然電感300僅有單匝繞組(可以降低成 本且便於製作)，但是電感300可以有利地設置為較低電阻的兩匝電感。與此相反，如上所述，現有技術的電感100需要較長的、高電阻的PCB跡線(例如圖2的跡線210)以串聯連接繞組，這導致了高的電阻性功率損耗。圖6示出了可以設置為兩匝電感的另ー個兩繞組電感600的立體圖。電感600與圖3的電感300類似，但是電感600的焊片與電感300的焊片不同。電感600包括單匝箔式訂書釘繞組602、604，繞組602、604以從磁芯606的第一側到相対的第二側610的方式通過磁芯606。在圖6中僅示出了磁芯606的輪廓，以使繞組602、604可見。圖7示出了繞組602、604的立體圖。繞組602的一端從磁芯606的第一側608延伸，並且卷在磁芯606的下面，以形成適於表面貼裝焊接到PCB上的焊片612。類似地，繞組604的一端從磁芯606的第二側610延伸，並且卷在磁芯606的下面，以形成適於表面貼裝焊接到PCB上的焊片614。與電感300類似，焊片612、614的一部分在磁芯606下面彼此橫向相鄰,並且在某些實施方式中,焊片612的長度702的很大一部分與焊片614的長度704的很大一部分橫向地相鄰。在ー個實施方式中，焊片612的長度702的至少20%與焊片614的長度704的至少20%橫向地相鄰。在替代性實施例中，焊片612的長度702的至少40%與焊片614的長度704的至少40%橫向地相鄰。從磁芯606的第二側610延伸的繞組602的一端形成焊片616，焊片616適於表面貼裝焊接到PCB上，從磁芯606的第一側608延伸的繞組604的一端形成焊片618，焊片618適於表面貼裝焊接到PCB上。焊片616的一部分在磁芯606的下面與焊片612的一部分橫向地相鄰，並且焊片618的一部分在磁芯606的下面與焊片614的一部分橫向地相鄰。圖8是當電感600安裝在PCB上時可用於將電感600配置為兩匝電感的ー種PCB封裝800的俯視圖。封裝800包括分別與電感600的焊片612、614、616和618相連接的焊盤802、804、806、808。焊盤802、804通過PCB跡線810電連接在一起。與封裝500 (圖5)的PCB跡線510相似，PCB跡線810長度較短且寬度較寬，因此在焊盤802、804之間形成低電阻連接。此外，例如與圖2的焊盤206、208相比，焊接焊盤806、808較長，因此在繞組602、604與焊盤806、808之間形成低電阻連接。因此，電感600的結構在以兩匝結構的形式使用時不僅在繞組之間的形成低電阻串聯連接，還在串聯繞組的線端與PCB之間形成低電阻連接。電感300或600可以適合於具有3個或更多繞組，以使得電感可配置為3匝或更多匝電感。例如，圖9是ー種電感900的立體圖，電感900與電感600類似，但是包括3個單匝箔式訂書釘繞組902、904、906和磁芯908。在圖9中僅示出了磁芯908的輪廓，以使繞組902、904、906可見。圖10是繞組902、904、906的立體圖。繞組902在磁芯908的下面形成焊片910、912 ;繞組904在磁芯908的下面形成焊片914、916 ；以及繞組906在磁芯908的下面形成焊片918、920。焊片912和914的一部分在磁芯908下面橫向地相鄰，因此能夠在繞組902、904之間形成低電阻串聯連接，焊片916和918的一部分在磁芯908下面橫向地相鄰，因此能夠在繞組904、906之間形成低電阻串聯連接。在某些實施方式中，焊片912的長度的很大一部分與焊片914的長度的很大一部分橫向地相鄰，並且焊片916的長度的很大一部分與焊片918的長度的很大一部分橫向地相鄰。焊片912和916的長度與焊片612的長度702 (圖7)類似，焊片914、918的長度與焊片614的長度704 (圖7)類似。在一個實施方式中，焊片912的至少20%的長度與焊片914的至少20%的長度橫向地相鄰，並且焊片916的至少20%的長度與焊片918的至少20%的長度橫向地相鄰。在替代性實施例中，焊片912的至少40%的長度與焊片914的至少40%的長度橫向地相鄰，並且焊片916的至少40%的長度與焊片918的至少40%的長度橫向地相鄰。焊片910、912、914、916、918、920的較長長度還有利地能夠與PCB進行低電阻連接。
圖11示出了當電感900安裝在PCB上時可將電感900配置為3匝電感的ー種PCB封裝 1100。封裝 1100 包括焊接焊盤 1102、1104、1106、1108、1110、1112。PCB 跡線 1114 連接焊盤1004、1006，因此在繞組902和904之間形成連接。類似地，PCB跡線1116連接焊盤1108、1010，因此在繞組904、906之間形成連接。因為焊片912、914在磁芯908下面橫向地相鄰，焊片916、918在磁芯908橫向地相鄰，且焊片912、914、916和918較長，所以PCB跡線1114和1116長度較短且寬度較寬，因此分別在繞組902、904之間和繞組904、906之間形成低電阻連接。因此，電感900的結構有利地考慮到繞組902、904、906的低電阻串聯連接。因此，雖然電感900具有單匝繞組(可以降低成本且便於製作)，但是電感900可以有利地設置為較低電阻的3匝電感。電感300或600可以被修改為使電感的兩個或多個單匝繞組具有不同的結構。例如，圖12示出了一個電感1200的立體圖，其可以設置為3匝電感。電感1200包括與電感300的繞組302、304類似的繞組1202、1204、與電感600的繞組602、604類似的繞組1206、及磁芯1208。在圖12中僅示出了磁芯1208的輪廓，以使繞組1202、1204、1206可見。圖13示出了繞組1202、1204、1206的立體圖。繞組1202在磁芯1208的下面形成焊片1210、1212 ;繞組1204在磁芯1208的下面形成焊片1214、1216 ;以及繞組1206在磁芯1208的下面形成焊片1218、1220。焊片1210和1220的一部分在磁芯1208下面橫向地相鄰，因此能夠在繞組1202、1206之間形成低電阻串聯連接，並且焊片1216和1218的一部分在磁芯1208下面橫向地相鄰，因此能夠在繞組1204、1206之間形成低電阻串聯連接。在某些實施方式中，焊片1210的長度的很大一部分與焊片1220的長度的很大一部分橫向地相鄰，並且焊片1216的長度的很大一部分與焊片1218的長度的很大一部分橫向地相鄰。焊片1210的長度與焊片312的長度406 (圖4)類似，焊片1216的長度與焊片314的長度408 (圖4)類似，焊片1218的長度與焊片612的長度702 (圖7)類似，並且焊片1220的長度與焊片614的長度704 (圖7)類似。在一個實施方式中，焊片1210的至少20%的長度與焊片1220的至少20%的長度橫向地相鄰，並且焊片1216的至少20%的長度與焊片1218的至少20%的長度橫向地相鄰。在替代性實施例中，焊片1210的至少40%的長度與焊片1220的至少40%的長度橫向地相鄰，並且焊片1216的至少40%的長度與焊片1218的至少40%的長度橫向地相鄰。圖14示出了當電感1200安裝在PCB上時可將電感1200配置為3匝電感的ー種PCB 封裝 1400。封裝 1400 包括焊接焊盤 1402、1404、1406、1408、1410 和 1412。PCB 跡線1414連接焊盤1402、1408，PCB跡線1416連接焊盤1406、1412。由於焊片1210、1220的一部分在磁芯1208下面相鄰、焊片1216、1218的一部分在磁芯1208下面相鄰、焊片1210、1216、1218和1220的長度較長，所以PCB跡線1414和1416的長度較短且寬度較寬，因此分別在焊盤1402、1408之間和焊盤1406、1412之間形成低電阻連接。相應地，電感1400的結構有利地考慮到繞組1202、1204、1206的低電阻串聯連接。因此，雖然電感1200具有單匝C形訂書釘繞組(可以降低成本且便於製作)，但是電感1200可以有利地設置為較低電阻的3匝電感。圖15示出了 ー種兩匝電感1500的立體圖。電感1500包括磁芯1502和兩匝繞組1508，磁芯1502具有第一側1504和相対的第二側1506。在圖15中僅示出了磁芯1502的 輪廓，以更加清楚地示出繞組1508。圖16示出了繞組1508的立體圖。雖然繞組1508示為兩匝繞組，但是繞組1508可以具有額外的繞組，這樣電感1500可以是3匝或更多匝電感。繞組1508包括第一箔式部分1510和第二箔式部分1512，第一箔式部分1510和第ニ箔式部分1512都以從第一側1504到第二側1506的方式通過磁芯1502。第一箔式部分1510的端部從第二側1506延伸，以形成表面貼裝焊接到PCB上的焊片1514。類似地，第二箔式部分1512的端部從磁芯1502的第一側1504延伸，以形成用於表面貼裝焊接到PCB上的焊片1516。雖然焊片1514、1516示為設置在磁芯1502的下面，但是焊片1514、1516的一個或兩個可以遠離磁芯1502進行延伸，以形成延伸的片，從而提供與另一部件的低阻抗連接。繞組1508還包括箔式互連部1518，箔式互連部1518卷在磁芯1502下面，且將第一部分1510從第一側1504延伸的端部電稱合到第二部分1512從第二側1506延伸的端部上。箔式互連部1518通常比PCB跡線厚10-30倍，因此與通過PCB跡線將繞組線匝相連的電感(例如圖I的電感100)相比，箔式互連部1518通常在繞組線匝之間形成低得多的電阻連接。圖17是被平化時(例如壓印(stamp)後但在成形(為了與電感1500 —起使用)之前)的繞組1508的俯視圖。繞組1508具有較簡單的結構，該簡單結構可適於在纏繞磁芯1502的一部分時形成為最終三維形狀的實施方式。線1702、1704、1706、1708、1710、1712、1714、1716示出了當繞組1508纏繞磁芯部分時繞組1508將彎曲的位置。將繞組1508的實施方式同時成形且纏繞在磁芯部分上能力可以降低電感1500的製造成本。與此相反，現有技術的多匝電感通常包括較複雜的繞組，這些繞組必須在連接到磁芯之前形成為最終的三維形狀，因此需要額外的製造步驟，這可能増加製造成本。電感1500還可以被修改為用作安裝在PCB開口中的「進入式(drop-in)」電感。在高度受限的應用中，進入式電感可以是非常有用的，因為它們可以設置為使用在PCB的兩側可得到的高度以及與PCB厚度有關的高度。圖18示出了電感1800的立體圖，電感1800是為了進入式的使用而修改的電感1500的實施例。電感1800包括磁芯1802和兩匝繞組1808，磁芯1802具有第一側1804和相対的第二側1806。雖然繞組1808示為兩匝繞組，但是繞組1808可以具有其他的匝數。磁芯1802包括例如如圖所示的磁性部件1810、1812。圖19示出了將磁性部件1812移走後的的電感1800，圖20示出了電感1800的分解立體圖。繞組1808包括第一箔式部分 1814和第二箔式部分1816，第一箔式部分1814和第二箔式部分1816都以從第一側1804到第二側1806的方式通過磁芯1802。第一箔式部分1814的端部從第二側1806延伸，以形成適於表面貼裝焊接到PCB上的焊片1818。類似地，第二箔式部分1816的端部從磁芯1802的第一側1804延伸，以形成適於表面貼裝焊接到PCB上的焊片1820。焊片1818、1820設置在離磁芯1802的底面1824相同的高度1822處，例如高度1822是從底面1824移置的。雖然焊片1818、1820示為與第一和第二箔式部分1814、1816在同一平面中，但是焊片1818、1820可以相對於第一和第二箔式部分1814、1816改變位置，以改變電感1800相對於PCB的豎直位置。與電感1500的繞組1508 (圖15)類似，繞組1808還包括箔式互連部1826，箔式互連部1826卷在磁芯1802的下面並且將第一箔式部分1814從第一側1804延伸的端部電耦合到第二箔式部分1816從第二側1806延伸的端部上。箔式互連部1826通常比PCB跡線厚10-30倍，因此與繞組線匝通過PCB跡線連接的電感(例如圖I的電感100)相比，箔式互連部1826通常在繞組線匝之間形成更低的電阻連接。圖21是印刷電路組件(「PCA」)2100的俯視圖，其是電感1800的應用的一個實施例。PCA2100包括安裝在PCB2104的開ロ 2102中的電感1800。在PCA2100中，電感1800用作降壓型變換器的降壓型電感。相應地，焊片1820電耦合到開關節點Vx，焊片1818電耦合到輸出節點Vo。電流在圖21的箭頭的方向流過電感1800。圖22示出了 PCA2100的剖視圖，包括在PCB2104上安裝的電感的截面。上述電感還可以被修改，以包括ー個或多個接地迴路導體，從而提高電感附近的接地迴路的傳導率。例如，接地迴路導體被配置和設置，以便相對於沒有磁芯的另ー相同電感，由包括接地迴路導體的電路中的接地迴路導體所引起的電感值不會因電感磁芯的存在而明顯増加。與此相反，在該實施例中，與沒有磁芯的另ー相同電感相比，由包括繞組的電路中的電感繞組所引起的電感值因電感磁芯的存在而顯著地增加。例如,接地迴路導體可以被配置和設置，以使電感磁芯不在接地迴路導體周圍形成磁路迴路。在這些實施方式中，接地迴路導體位於磁芯之外，並且接地迴路導體可以為迴路提供電感作用，該電感作用與在標準的表面安裝的電感下面(沒有接地迴路導體)延伸的PCB接地層的電感作用類似，其中接地層與標準的表面安裝電感的磁芯緊密相鄰。在許多應用中，電流通過電感從開關裝置流出並且流入負載中。返回電流通常從負載中流出，流經電感下面的PCB導電層並且流回開關裝置。因此，使用包括接地迴路導體的常規電感可以減小接地返迴路徑的阻杭，同時保持PCB的通常的電流路徑。此外，將接地迴路導體連接到電感上允許在ー個步驟中放置電感和接地迴路導體，因此避免了放置分立電感和分立導體所需的多次放置操作。此外，因為箔片的柔性，所以可能難以將箔式導體應用於PCB上，但是將箔片接地迴路導體連接到電感上増加了導體的剛性，因此可便於將導體放置在PCB上。此外，接地迴路導體可以用作散熱器，以冷卻其附近的部件。例如，降壓型變換器通常具有電連接到接地迴路節點的功率半導體，連接至該節點的接地迴路導體可以將熱量從功率半導體中傳導出來且將熱量轉移到外界環境中。在進入式電感的應用中，接地迴路導體可能是非常有用的，在進入式電感應用中，PCB開ロ將可用於傳導返回電流的PCB的表面區域去除。圖23示出了一種電感2300的立體圖，電感2300是與電感1800 (圖18)類似的進入式電感，其包括接地迴路導體2302。電感2300還包括具有第一側2306和相対的第二側2308的磁芯2304、和兩匝繞組2310。磁芯2304包括磁性部件2312、2314。繞組2310附連到磁性部件2312上，接地迴路導體附連到磁性部件2314上。磁芯2304不在接地迴路導體2302周圍形成磁路迴路。圖24示出了將磁性部件2312、2314分離的電感2300的分解立體圖，圖25示出了電感2300的分解立體圖。雖然繞組2310示為兩匝繞組，但是繞組2310可以形成為其他的匝數。與電感1800的繞組1808 (圖18)類似，繞組2310形成兩個焊片2316、2318，焊片2316、2318設置在與磁芯2304的底面2322有關的相同高度2320處。例如，高度2320是距離底面2322的位置。接地迴路導體2302還可以形成設置在高度2320處的焊片2324、2326，以使焊片2316、2318、2324、2326的每個都可表面貼裝焊接到共同的PCB上。磁性部 件2314有助於將焊片2316、2318、2324、2326壓到PCB上，因此有利地提高焊片的平面度且提高包括電感2300的PCA的機械強度。圖26是PCB封裝2600的俯視圖，其是與電感2300使用的PCB封裝的一個實施例。在降壓型變換器應用中使用的封裝2600包括在PCB2604中形成的開ロ 2602。焊盤2606、2608,2610,2612分別連接到電感2300的焊片2316、2318、2324和2326上。焊盤2608連接到降壓型變換器的開關節點，焊盤2606連接到輸出節點，焊盤2610、2612為接地電流節點的一部分。指向右的箭頭表示DC電流通過繞組2310從開關節點流到負載中，指向左的箭頭表示DC接地電流流過接地迴路導體2302。因此，接地迴路導體2302提供了使接地電流通過開ロ 2602的路徑。圖27是PCA2700的俯視圖，其包括安裝在PCB封裝2600上的電感2300。圖28是PCA2700的剖視圖，包括電感2300和PCB2604的剖視圖。圖29示出了一種進入式電感2900的立體圖，電感2900與電感2300 (圖23)類似，但是具有兩個接地迴路導體。電感2900包括具有第一側2904和相対的第二側2906的磁芯2902。磁芯2902包括磁性部件2908、2910。兩匝繞組2912附連到磁性部件2908上，接地迴路導體2914、2916附連到磁性部件2910。磁芯2902不在接地迴路導體2914、2916周圍形成磁路迴路。圖30示出了磁性部件2908、2910分離的且磁性部件2910是透明的電感2900的立體圖。圖31示出了電感2900的分解立體圖。雖然繞組2912示為兩匝繞組，但是繞組2912可以形成為其他的匝數。與電感1800的繞組1808(圖18)類似，繞組2912形成焊片2918、2920，焊片2918、2920設置在與磁芯2902的底面2924有關的共同高度2922處。例如，高度2922是距離底面2924的位置。接地迴路導體2914形成焊片2926和在導體2914另一端處的另ー焊片(在立體圖中是不可見的)。接地迴路導體2916形成焊片2930、2932。焊片2918、2920、2926、2930、2932的每個都設置在適於以表面安裝方式連接到共同的PCB上的高度2922處。與電感2300類似，磁性部件2910有助於將焊片2918、2920、2926、2930、2932壓到PCB上，因此有利地提高焊片的平面度且提高包括電感2900的PCA的機械強度。圖32是PCB封裝3200的俯視圖，其是與電感2900使用的PCB封裝的一個實施例。在降壓型變換器應用中使用的封裝3200包括在PCB3204中形成的開ロ 3202。焊盤3206、3208、3210、3212、3214 分別連接到電感 2900 的焊片 2918、2920、2926、2930、2932 上。焊盤3216連接到接地迴路導體2914在立體圖中不可見的另ー焊片上。焊盤3208連接到降壓型變換器開關節點，焊盤3206連接到輸出節點，焊盤3210、3212、3214、3216為接地電流節點的一部分。指向右的箭頭表示DC電流通過繞組2912從開關節點流到負載中，指向左的箭頭表示DC接地電流流過接地迴路導體2914、2916。因此，接地迴路導體2914、2916提供了使接地電流通過開ロ 3202的路徑。圖33是PCA3300的俯視圖，其包括安裝在PCB封裝3200上的電感2900。圖34是PCA3400的剖視圖，包括電感2900和PCB3204的剖視圖。
圖35示出了電感3500的立體圖，電感3500是包括接地迴路導體的另ー進入式電感的實施例。電感3500包括磁芯3502，磁芯3502包括磁性部件3504、3506。另ー磁性部件3508也耦合到磁性部件3504上。圖36示出具有分離的磁性部件3504、3506、3508的電感3500，圖37是電感3500的分解立體圖。圖38示出了安裝在PCB3802的開口中的電感3500的剖視圖。電感3500還包括附連到磁性部件3504的兩匝繞組3510和附連到磁性部件3506的接地迴路導體3512。磁芯3502不在接地迴路導體3512周圍形成磁路迴路。通過磁性部件3506和3508有利地保護繞組3510。繞組3510包括第一箔式部分3514和第二箔式部分3516，第一箔式部分3514和第二箔式部分3516的每個都以從第一側3518到相対的第二側3520的方式通過磁芯3502。第一箔式部分3514的端部從第二側3520延伸，以形成適於表面貼裝焊接到PCB上的焊片3522。類似地，第二箔式部分3516的端部從磁芯3502的第ー側3518延伸，以形成適於表面貼裝焊接到PCB上的焊片3524。焊片3522和3524設置在與磁芯3502的底面3528有關的共同高度3526處。例如，高度3526是距離底面3528的位置。焊片3522和3524相對於第一和第二箔式部分3514、3516改變位置。接地迴路導體3512還可以形成在高度3526處的焊片3530、3532，以使焊片3522、3524、3530、3532的每個都可表面貼裝焊接到共同的PCB上。繞組3510還包括箔式互連部3534，箔式互連部3534卷在磁芯3502下面，且將第一部分3514從第一側3518延伸的端部電耦合到第二部分3516從第二側3520延伸的端部上。箔式互連部3534通常比PCB跡線厚10-30倍，因此與通過PCB跡線將繞組線匝相連的電感(例如圖I的電感100)相比，箔式互連部3534通常在繞組線匝之間形成低得多的電阻連接。可以修改上述電感以在多相換流器中使用，其中兩個或更多個繞組磁性地耦合在一起。例如，圖39示出了一種電感3900的立體圖，電感3900與電感300 (圖3)類似，但是電感3900包括4個繞組3902、3904、3906、3908。電感3900可以通過將繞組3902、3904電連接在一起和將繞組3906、3908電連接在一起而設置為兩繞組電感，其中每個繞組具有兩匝。電感3900還包括將繞組3902、3904、3906、3908磁性地耦合在一起的磁芯3910。因此，當繞組3902、3904被串聯地電連接且繞組3906、3908被串聯地電連接時，磁芯3910將該兩對串聯繞組磁性地耦合一起。在圖39中僅示出了磁芯3910的輪廓，以示出繞組3902、3904,3906,3908o圖40示出了繞組3902、3904、3906、3908的立體圖。繞組3902形成適於表面貼裝焊接到PCB上的焊片3912、3914 ;繞組3904形成適於表面貼裝焊接到PCB上的焊片3916、3918 ;繞組3906形成適於表面貼裝焊接到PCB上的焊片3920、3922 ;以及繞組3908形成適於表面貼裝焊接到PCB上的焊片3924、3926。焊片3914的一部分與焊片3916的一部分在磁芯3910下面橫向地相鄰。焊片3922的一部分與焊片3924的一部分在磁芯3910下面橫向地相鄰。在某些實施方式中，焊片3914的長度的很大一部分與焊片3916的長度的很大一部分橫向地相鄰，並且焊片3922的長度的很大一部分與焊片3924的長度的很大一部分橫向地相鄰。焊片3914、3922的長度與焊片312的長度406(圖4)類似，焊片3916、3924的長度與焊片314的長度(圖4)類似。在一個實施方式中，焊片3914的至少20%的長度與焊片3916的至少20%的長度橫向地相鄰，並且焊片3922的至少20%的長度與焊片3924的至少20%的長度橫向地相鄰。在替代性實施例中，焊片3914的至少40%的長度與焊片3916的至少40%的長度橫向地相鄰，並且焊片3922的至少40%的長度與焊片3924的至少40%的長度橫向地相鄰。圖41是ー個PCB封裝4100的俯視圖，PCB封裝4100可以用於將電感3900配置為兩個繞組的耦合電感，其中每個繞組具有兩匝。封裝4100包括焊接焊盤4102、4104、4106、4108、4110、4112、4114、4116，這些焊盤分別連接到焊片 3912、3914、3916、3918、3920、3922、3924,3926上。PCB跡線4118連接焊接焊盤4104、4106，PCB跡線4120連接焊接焊盤4112、4114。PCB跡線4118、4120的每個都寬度較寬且長度較短，因此在焊接焊盤4104、4106和焊 接焊盤4112、4114之間形成低電阻連接。因此，電感3900的結構有助於在繞組3902、3904之間和繞組3906、3908之間形成低電阻連接。因此，雖然電感3900僅有單匝繞組(可以降低成本且便於製作)，但是電感3900可以有利地設置為較低電阻的兩匝耦合的電感。圖42示出了一個耦合電感4200的立體圖，電感4200是包括可設置為耦合電感的單匝繞組的另ー耦合電感，其中每ー相包括兩匝繞組。圖43示出了端部磁性部件被示為透明的耦合電感4200的立體圖，圖44是移除繞組的耦合電感4400的俯視圖。圖42-44將在電感4200的下面討論中在一起進行描述。耦合電感4200包括磁芯4202和N個連接部件4208，其中N為大於I的整數且表示耦合電感4200的相數，磁芯4202包括第一端磁性部件4204和第二端磁性部件4206，N個連接部件4208設置在第一端磁性部件4204和第二端磁性部件4206之間且連接第一端磁性部件4204和第二端磁性部件4206。各個單匝第一箔式繞組4210和各個單匝第二箔式繞組4212至少部分地纏繞每個連接的磁性部件4208。圖45示出了為了清楚起見而彼此分離的第一繞組4210和第二繞組4212的立體圖，圖46示出了在緊密相鄰的情況下(例如它們將被安裝到共同的連接磁性部件4208上時的那樣)的第一繞組4210和第二繞組4212的立體圖。每個第一繞組4210形成各自的焊片4214、4216，焊片4214、4216適於表面貼裝焊接到PCB上，並且每個第二繞組4212形成各自的焊片4218、4220，焊片4218、4220適於表面貼裝焊接到PCB上。如圖46所示，對於每個連接磁性部件4208，焊片4216的一部分與焊片4220的一部分在連接磁性部件下面橫向地相鄰。在某些實施方式中，焊片4216的長度4502的很大一部分與焊片4220的長度4504的很大一部分橫向相鄰。在一個實施方式中，焊片4216的長度4502的至少20%與焊片4220的長度4504的至少20%橫向地相鄰。在替代性實施例中，焊片4216的長度4502的至少40%與焊片4220的長度4504的至少40%橫向地相鄰。圖47示出了 PCB封裝4700，PCB封裝4700是可以與電感4200使用的ー個PCB封裝的實施例。封裝4700包括焊接焊盤4702、4704、4706、4708，這些焊盤用於分別焊接到給定連接磁性部件4208的第一繞組4210和第二繞組4212的焊片4214、4216、4218、4220上。因此，封裝4700的ー個實例可以用於耦合電感4200的每個連接部件4208或每ー相。PCB跡線4710連接焊盤4704、4708。PCB跡線4710的較短長度在焊盤4704、4708之間形成低電阻連接。因此,耦合電感4200的結構有利地考慮到相的每個第一和第二繞組4210、4212的之間的低電阻連接，因此有利地能夠形成低電阻多匝結構，而沒有通常與多匝繞組有關的製造難度。在替代性實施方式中(未示出)，至少ー個附加的單匝繞組纏繞每個連接磁性部件4208，因此使每相的每個繞組具有3匝或更多匝。圖48示出了 ー個耦合電感4800的立體圖，電感4800是電感4200 (圖42)的替代實施方式。就其繞組的結構而言，電感4800與電感4200不同。特別是，耦合電感4800的每個連接磁性部件包括單匝箔式繞組4802的兩個實例，每個實例都至少部分地纏繞所述連接磁性部件。圖49示出了繞組4802的立體圖，圖50示出了繞組4802的兩個實例緊密相鄰時的立體圖，例如當它們安裝在共同的連接磁性部件上時的那樣。繞組4802形成適於 表面貼裝焊接到PCB上的焊片4804、4806。如圖50所示，對於每個連接部件，ー個繞組的焊片4806與另ー繞組的焊片4804橫向地相鄰，因此可以通過長度較短且寬度較寬的PCB跡線連接兩個焊片。長度較短且寬度較寬的PCB跡線具有較低的電阻，因此在共同的連接磁性部件上對兩個繞組進行低電阻串聯連接。因此，耦合電感4800可以配置為兩匝低電阻耦合電感，沒有通常與多匝繞組有關的製造難度。在某些實施方式中，如圖49-50所示，對於每個連接部件，焊片4804的長度4902的很大一部分與焊片4806的長度4904的很大一部分橫向地相鄰。在一個實施方式中，對於每個連接部件，焊片4804的長度4902的至少20%與焊片4806的長度4504的至少20%橫向地相鄰。在替代性實施例中，對於每個連接部件，焊片4804的長度4902的至少40%與焊片4806的長度4504的至少40%橫向地相鄰。本文中所公開的電感的ー個可能應用是電源。例如，圖51示意地示出一個電源5100，電源5100是本文中討論的電感的ー種可能應用。電源5100包括PCB5102，PCB5102用幹支撐和電連接電源5100的部件。可替代地，PCB5102可以被多個分離的但電學上互連的PCB所替換。電源5100示為包括三個相5104，每ー相包括各自的開關電路5106和多繞組電感5108。但是，電源5100可以被修改為具有不同相數5104，包括僅有ー相。每個多繞組電感5108在電源5100中被配置為多匝電感。特別是，每個電感5108包括至少兩個繞組5110，其中每個電感5108的繞組5110通過PCB5102的一個或多個跡線5112串聯地電連接，以形成多匝繞組。在圖51的實施例中，電感5108 (I)包括通過跡線5112 (I)串聯地電連接的繞組5110 (1)、5110 (2)，以形成兩匝繞組。電感5108 (2)和5108 (3)在圖51的實施例在被類似地配置，以使每個電感都包括兩匝繞組。多繞組電感5108的實施例包括電感300 (圖3)、電感600 (圖6)、電感900 (圖9)、電感1200 (圖12)和其組合。在替代性實施方式中，電感5108的至少兩個實例屬於共同耦合的電感，例如電感3900 (圖39)、電感4200 (圖42)或電感4800 (圖48)。此外，可以通過替換具有多匝電感的多繞組電感5108 (例如電感1500 (圖15)、進入式電感1800 (圖18)、進入式電感2300 (圖23)、進入式電感2900 (圖29)、進入式電感3500 (圖35)或其組合)的至少ー些，來改變電源5100。每個多匝電感5108的多匝繞組(例如繞組5110的串聯組合)具有各自的第一端5114和各自的第二端5116。例如，第一端部5114和第二端部5116形成表面貼裝焊片，該焊片適於表面貼裝焊接到PCB5102上。例如，在電感5108是電感300 (圖3)的實例的實施方式中，第一端5114表不焊片316,並且第二端5116表不焊片318。姆個第一端5114電連接到共同的第一節點5118，例如經由ー個或多個PCB跡線。每個第二端5116電連接到各自的開關電路5106，例如通過各自的PCB跡線5120。開關電路5106配置和設置為在至少兩個不同的電壓之間切換它們各自的多匝繞組的第二端5116。控制器5122控制開關電路5106，控制器5122任選地包括反饋連接5124，例如連接第一節點5118的反饋連接。第一節點5118任選地包括濾波器5126。在某些實施方式中，控制器5122控制開關電路5106，以使每個開關電路5106與每個其他的開關電路5106彼此異相地操作。換句話說，在在這些實施方式中，相對於通過每個其他的開關電路5106提供給其各自第二端5116的切換後波形，通過每個開關電路5106提供到其各自的第二端5116的切換後波形被移相。例如，在電源5100包括三相5104的實施方式中，每個開關電路5106將切換後波形提供至其各自的第二端5116，該切換後波形與通過每個其他的開關電路5106提供至其各自的第二端5116的切換後波形之間有約120度的相位差。電源5100可以配置和設置為具有多種結構。例如，開關電路5106可以將各自的第二端5116在輸入電壓節點(未示出)和地之間進行切換，以使電源5100設置為降壓型變換器，第一節點5118是輸出電壓節點,濾波器5126是輸出濾波器。在此實施例中，姆個開關電路5106包括至少ー個高側開關裝置和至少ー個逆向電壓保護ニ極管，或者包括至少ー個高側開關裝置和至少ー個低側開關裝置。在本文的上下文中，開關裝置包括但不限於雙極結電晶體、場效應電晶體(例如，N溝道或P溝道金屬氧化物半導體場效應電晶體、結型場效應晶體、或金屬半導體場效應管)、絕緣柵雙極結電晶體、半導體閘流管、或可控矽整流器。作為另ー實施例，電源5100可以設置為升壓型變換器，因此第一節點5118是輸入功率節點，開關電路5106在輸出電壓節點(未示出)和地之間切換器各自的第二端5116。此夕卜，例如，電源5100可以設置為降壓-升壓型變換器，因此第一節點5118是公共節點，開關電路5106在輸入電壓節點(未示出)和輸入電壓節點(未示出)之間切換各自的第二端5116。此外，如又ー實施例，電源5100可以形成分離的布局。例如，每個開關電路5106可以包括變壓器、電耦合到變壓器初級繞組的至少ー個開關裝置和耦合在變壓器次級繞組和開關電路的各自第二端5116之間的整流電路。整流電路任選地包括至少ー個開關裝置，以提聞效率。在不背離本發明的範圍的情況下，可以對上述方法和系統進行改變。因此應該注意，上述說明書及附圖中所包括的內容應該解釋為示例性的，而非限制性的。權利要求書旨在覆蓋本文中描述的所有的一般和具體的特徵以及本方法和系統的範圍的所有表述，根據表述的內容，都應認為落入權利要求的範圍中。權利要求
1.一種多繞組電感,包括 磁芯，具有第一側和相対的第二側； 第一箔式繞組，以從所述第一側到所述第二側的方式通過所述磁芯，所述第一箔式繞組的第一端從所述磁芯的所述第一側延伸並且卷在所述磁芯下面，以在所述磁芯下面形成適於表面貼裝焊接到印刷電路板上的第一焊片，所述第一箔式繞組的第二端從所述磁芯的所述第二側延伸，以形成適於表面貼裝焊接到印刷電路板上的第二焊片；以及 第二箔式繞組，以從所述第一側到所述第二側的方式通過所述磁芯，所述第二箔式繞組的第一端從所述磁芯的所述第二側延伸並且卷在所述磁芯下面，以在所述磁芯下面形成適於表面貼裝焊接到印刷電路板上的第三焊片，所述第二箔式繞組的第二端從所述磁芯的所述第一側延伸，以形成適於表面貼裝焊接到印刷電路板上的第四焊片； 所述第一焊片的一部分與所述第三焊片的一部分在所述磁芯下面橫向地相鄰。
2.如權利要求I所述的電感，所述第二焊片和所述第四焊片設置在所述磁芯下面，所述第二焊片的一部分與所述第一焊片的一部分在所述磁芯下面橫向地相鄰，並且所述第四焊片的一部分與所述第三焊片的一部分在所述磁芯下面橫向地相鄰。
3.如權利要求I所述的電感，還包括第三箔式繞組，所述第三箔式繞組以從所述第一側到所述第二側的方式通過所述磁芯，所述第三箔式繞組的第一端從所述磁芯的所述第二側延伸並且卷在所述磁芯下面，以在所述磁芯下面形成適於表面貼裝焊接到印刷電路板上的第五焊片，所述第三箔式繞組的第二端從所述磁芯的所述第一側延伸，以形成第六焊片，所述第四焊片設置在所述磁芯下面，所述第四焊片的一部分與所述第五焊片的一部分在所述磁芯下面橫向地相鄰。
4.如權利要求3所述的電感，包括所述第一焊片的至少20%長度的所述第一焊片的一部分與包括所述第三焊片的至少20%長度的所述第三焊片的一部分橫向地相鄰；以及包括所述第四焊片的至少20%長度的所述第四焊片的一部分與包括所述第五焊片的至少20%長度的所述第五焊片的一部分橫向地相鄰。
5.如權利要求I所述的電感，還包括 第三箔式繞組，以從所述第一側到所述第二側的方式通過所述磁芯，所述第三箔式繞組的第一端從所述磁芯的所述第一側延伸並且卷在所述磁芯下面，以在所述磁芯下面形成適於表面貼裝焊接到印刷電路板上的第五焊片，所述第三箔式繞組的第二端從所述磁芯的所述第二側延伸，以形成適於表面貼裝焊接到印刷電路板上的第六焊片；以及 第四箔式繞組，以從所述第一側到所述第二側的方式通過所述磁芯，所述第四箔式繞組的第一端從所述磁芯的所述第二側延伸並且卷在所述磁芯下面，以在所述磁芯下面形成適於表面貼裝焊接到印刷電路板上的第七焊片，所述第四箔式繞組的第二端從所述磁芯的所述第一側延伸，以形成適於表面貼裝焊接到印刷電路板上的第八焊片； 所述第五焊片的一部分與所述第七焊片的一部分在所述磁芯下面橫向地相鄰。
6.如權利要求5所述的電感，包括所述第一焊片的至少20%長度的所述第一焊片的一部分與包括所述第三焊片的至少20%長度的所述第三焊片的一部分橫向地相鄰；以及包括所述第四焊片的至少20%長度的所述第四焊片的一部分與包括所述第七焊片的至少20%長度的所述第七焊片的一部分橫向地相鄰。
7.如權利要求5所述的電感，還包括第一印刷電路板，所述第一焊片和所述第三焊片通過所述第一印刷電路板的第一跡線電連接在一起，以及所述第五焊片和所述第七焊片通過所述第一印刷電路板的第二跡線電連接在一起。
8.如權利要求I所述的電感，還包括第一印刷電路板，所述第一焊片和所述第三焊片通過所述第一印刷電路板的印刷電路板跡線電連接在一起。
9.如權利要求I所述的電感，所述第一繞組和所述第二繞組在沒有形成任何線匝的情況下延伸通過所述磁芯。
10.如權利要求9所述的電感，所述磁芯具有矩形形狀。
11.如權利要求I所述的電感，包括所述第一焊片的至少20%長度的所述第一焊片的一部分與包括所述第三焊片的至少20%長度的所述第三焊片的一部分橫向地相鄰。
12.如權利要求I所述的電感，包括所述第一焊片的至少40%長度的所述第一焊片的一部分與包括所述第三焊片的至少40%長度的所述第三焊片的一部分橫向地相鄰。
13.一種多阻電感，包括 磁芯，具有第一側和相対的第二側；以及 多匝箔式繞組，包括 第一箔片部分和第二箔片部分，所述第一箔片部分和所述第二箔片部分的每個都以從所述第一側到所述第二側的方式通過所述磁芯，所述第一箔片部分的第一端從所述磁芯的所述第二側延伸，以形成適於表面貼裝焊接到印刷電路板的第一焊片，以及 第一箔式互連部，卷在所述磁芯下面，以將從所述磁芯的所述第一側延伸的所述第一箔片部分的第二端電連接到從所述磁芯的所述第二側延伸的所述第二箔片部分的第一端。
14.如權利要求13所述的電感，所述第一焊片設置在所述磁芯下面。
15.如權利要求13所述的電感，所述多匝繞組還包括 第三箔片部分，以從所述第一側到所述第二側的方式通過所述磁芯； 以及 第二箔式互連部，卷在所述磁芯下面，以將從所述磁芯的所述第一側延伸的所述第二箔片部分的第二端電耦合到從所述磁芯的所述第二側延伸的第三箔片部分的第一端。
16.如權利要求13所述的電感，所述第一箔片部分和所述第二箔片部分在沒有形成任何線匝的情況下通過所述磁芯。
17.如權利要求16所述的電感，所述磁芯具有矩形形狀。
18.一種用於安裝在印刷電路板開口中的多匝進入式電感，包括 磁芯，具有第一側和相対的第二側； 多匝箔式繞組，包括 第一箔片部分和第二箔片部分，所述第一箔片部分和所述第二箔片部分的每個都以從所述第一側到所述第二側的方式通過所述磁芯，所述第一箔片部分的第一端從所述磁芯的所述第二側延伸，以形成適於表面貼裝焊接到印刷電路板上的第一焊片，所述第二箔片部分的第二端從所述磁芯的所述第一側延伸，以形成適於表面貼裝焊接到印刷電路板上的第ニ焊片，所述第一焊片和所述第二焊片設置在與所述磁芯的底面相対的且從所述磁芯的底面移置的共同高度處；以及 第一箔式互連部，卷在所述磁芯下面，以將從所述磁芯的所述第一側延伸的所述第一箔片部分的第二端電耦合到從所述磁芯的所述第二側延伸的所述第二箔片部分的第一端。
19.如權利要求18所述的電感，還包括附連到所述磁芯的第一接地迴路導體，所述第一接地迴路導體的每個端部形成設置在與所述磁芯的底面相対的且從所述磁芯的底面移置的所述共同高度處的各自焊片，所述電感配置和設置成使所述磁芯不在所述第一接地迴路導體周圍形成磁路迴路。
20.如權利要求19所述的電感，還包括附連到所述磁芯的第二接地迴路導體，所述第ニ接地迴路導體的每個端部形成設置在與所述磁芯的底面相対的且從所述磁芯的底面移置的所述共同高度處的各自焊片，所述電感配置和設置成使所述磁芯不在所述第二接地迴路導體周圍形成磁路迴路20。
21.如權利要求19所述的電感，其中 所述磁芯包括第一磁性部件和第二磁性部件，所述多匝箔式繞組附連到所述第一磁性部件，所述第一接地迴路導體附連到所述第二磁性部件，以及所述第二磁性部件附連到所述第一磁性部件的上表面；以及 所述電感包括附連到所述第一磁性部件的底面的第三磁性部件。
22.如權利要求18所述的電感，所述第一箔片部分和所述第二箔片部分在沒有形成任何線匝的情況下通過所述磁芯。
23.—種稱合電感,包括 磁芯，包括第一端磁性部件、第二端磁性部件和N個連接磁性部件，所述N個連接磁性部件設置在所述第一端磁性部件和所述第二端磁性部件之間且連接所述第一端磁性部件和所述第二端磁性部件，N是大於I的整數，以及 至少部分地纏繞每個連接磁性部件的各組單匝箔式繞組，每組單匝箔式繞組包括 第一單匝箔式繞組，具有分別形成第一焊片和第二焊片的第一端和第二端，以及 第二單匝箔式繞組，具有分別形成第三焊片和第四焊片的第一端和第二端， 其中，所述第二焊片的一部分與所述第三焊片的一部分橫向地相鄰。
24.如權利要求23所述的耦合電感，其中，對於每組單匝箔式繞組，包括所述第二焊片的至少20%長度的所述第二焊片的一部分與包括所述第三焊片的至少20%長度的所述第三焊片的一部分橫向地相鄰。
25.如權利要求23所述的耦合電感，還包括印刷電路板，並且其中，對於每組單匝箔式繞組，所述第二焊片通過所述印刷電路板的各自印刷電路板跡線電連接到所述第三焊片上。
26.如權利要求23所述的耦合電感，其中，對於每組單匝箔式繞組，所述第三焊片設置在所述第一焊片和所述第二焊片之間。
27.—種電源,包括 印刷電路板； 電感，附連到所述印刷電路板上；所述電感包括 磁芯，具有第一側和相対的第二側； 第一箔式繞組，以從所述第一側到所述第二側的方式通過所述磁芯，所述第一箔式繞組的第一端從所述磁芯的所述第一側延伸並且卷在所述磁芯下面，以在所述磁芯下面形成表面貼裝焊接到所述印刷電路板上的第一焊片，所述第一箔式繞組的第二端從所述磁芯的所述第二側延伸，以形成表面貼裝焊接到所述印刷電路板的第二焊片，以及第二箔式繞組，以從所述第一側到所述第二側的方式通過所述磁芯，所述第二箔式繞組的第一端從所述磁芯的所述第二側延伸並且卷在所述磁芯下面，以在所述磁芯下面形成表面貼裝焊接到所述印刷電路板上的第三焊片，所述第二箔式繞組的第二端從所述磁芯的所述第一側延伸，以形成表面貼裝焊接到所述印刷電路板的第四焊片， 所述第一焊片的一部分與所述第三焊片的一部分在所述磁芯下面橫向地相鄰，所述第一焊片和所述第三焊片通過所述印刷電路板的第一跡線電連接；以及 開關電路，附連到所述印刷電路板上且通過所述印刷電路板的第二跡線電連接到所述第二焊片上，所述開關電路配置和設置為在至少兩個不同的電壓之間切換所述第二焊片。
28.如權利要求27所述的電源，其中 所述開關電路配置和設置為在輸入電壓和返回節點之間切換所述第二焊片；以及 所述印刷電路板、所述電感和所述開關電路形成降壓型變換器的一部分。
29.—種電源,包括 印刷電路板； 耦合電感，附連到所述印刷電路板上，所述耦合電感包括 磁芯，包括第一端磁性部件、第二端磁性部件和N個連接磁性部件，所述N個連接磁性部件設置在所述第一端磁性部件和所述第二端磁性部件之間且連接所述第一端磁性部件和所述第二端磁性部件，N是大於I的整數， 至少部分地纏繞每個連接磁性部件的各組單匝箔式繞組，每組單匝箔式繞組包括 第一單匝箔式繞組，具有分別形成第一焊片和第二焊片的第一端和第二端， 第二單匝箔式繞組，具有分別形成第三焊片和第四焊片的第一端和第二端， 其中所述第二焊片的一部分與所述第三焊片的一部分橫向地相鄰；以及N個開關電路，附連到所述印刷電路板上，每個開關電路通過所述印刷電路板的各自跡線電連接到各組單匝箔式繞組的第一焊片上，每個開關電路配置和設置為在至少兩個不同的電壓之間切換其各組單匝箔式繞組的所述第一焊片。
30.如權利要求29所述的電源，其中 每個開關電路配置和設置為在輸入電壓和返回節點之間切換其各組單匝箔式繞組的所述第一焊片M及 所述印刷電路板、所述耦合電感和所述N個開關電路形成多相降壓型變換器的一部分。
31.一種電源，包括 印刷電路板； 進入式電感，安裝在所述印刷電路板的開ロ中，所述進入式電感包括 磁芯，具有第一側和相対的第二側； 多匝箔式繞組，包括 第一箔片部分和第二箔片部分，所述第一箔片部分和所述第二箔片部分的每個都以從所述第一側到所述第二側的方式通過所述磁芯，所述第一箔片部分的第一端從所述磁芯的所述第二側延伸，以形成表面貼裝焊接到所述印刷電路板上的第一焊片，所述第二箔片部分的第二端從所述磁芯的所述第一側延伸，以形成表面貼裝焊接到所述印刷電路板上的第ニ焊片，所述第一焊片和所述第二焊片設置在與所述磁芯的底面相対的且從所述磁芯的底面移置的共同高度處，以及 第一箔式互連部，卷在所述磁芯下面，以將從所述磁芯的所述第一側延伸的所述第一箔片部分的第二端電耦合到從所述磁芯的所述第二側延伸的所述第二箔片部分的第一端；以及 開關電路，附連到所述印刷電路板上且通過所述印刷電路板的跡線電連接到所述第一焊片上，所述開關電路配置和設置為在至少兩個不同的電壓之間切換所述 第一焊片。
32.如權利要求31所述的電源，其中 所述開關電路配置和設置為在輸入電壓和返回節點之間切換所述第一焊片；以及 所述印刷電路板、所述進入式電感和所述開關電路形成降壓型變換器的一部分。
全文摘要
多繞組電感包括第一箔式繞組和第二箔式繞組。第一箔式繞組的一端從磁芯的第一側延伸且卷在磁芯下面，以在磁芯下面形成焊片。第二箔式繞組的一端從磁芯的第二側延伸且卷在磁芯下面，以在磁芯下面形成另一焊片。每個焊片的各自部分在磁芯下面橫向地相鄰。耦合電感包括磁芯和多個連接磁性部件，磁芯具有第一端磁性部件和第二端磁性部件，多個連接磁性部件設置在第一端磁性部件和第二端磁性部件之間且連接第一端磁性部件和第二端磁性部件。各個第一和第二單匝箔式繞組至少部分地纏繞每個連接磁性部件。每個箔式繞組具有形成各自焊片的兩個端部。
文檔編號H01F17/06GK102763179SQ201080062014
公開日2012年10月31日 申請日期2010年12月16日 優先權日2009年12月21日
發明者亞歷山德·伊克拉納科夫 申請人:沃特拉半導體公司