[发明专利]用于耦合电感电路的分段绕组技术

说明书

提供用于DC‑DC电压转换器或调节器内的耦合电感器的分段绕组的技术。在例子中，耦合电感电路可包括：第一绕组，包括具有中心轴的导电线圈；和第二绕组，被配置为与第一绕组磁耦合。第二绕组可具有多个单独的段。每个单独的段可形成所述第二绕组的一匝的一部分。每个单独的段包括第一导体、接地导体和第一开关，以选择性地耦合并选择性地隔离第一导体和接地导体。

相关申请的交叉引用

本申请要求于2018年10月24日提交美国专利商标局、申请号为16/169,338的美国专利申请的优先权和权益，其全部内容通过引用结合在本申请中。

技术领域

该申请提供用于DC-DC电压转换器或调节器的耦合电感电路的技术。

背景技术

DC-DC开关稳压器，顾名思义，使用高频开关为电子设备产生所需的输出电压。在某些应用中，对低压电子设备接受相对较高电源电压的需求产生了将电源电压降低到低电源电压的设计挑战。在高电源电压从低输入电源电压转换的升压应用中也可以发现相同或非常相似的设计挑战。

附图简述

在不一定按比例绘制的附图中，相似的数字可以在不同的视图中描述相似的组件。具有不同字母后缀的相似数字可以表示相似组件的不同实例。附图通过示例而非限制的方式大体上示出了本文档中讨论的各种实施例。

图1A大体上示出了包括具有多个段的绕组的平面耦合电感电路的分解图。

图1B大体上说明包括图1A的装置的第一绕组的一部分的基板层中的一者的实例布局。

图1C大体上说明包括图1A的耦合电感电路的第二绕组的一部分的衬底层之一的实例布局。

图2总体上示出了用于图1A的耦合电感电路的示例性第一绕组电路。

图3总体上示出了图1的示例性耦合电感电路的示例性第二绕组电路。

图4总体上示出了图1A-1C的耦合电感电路以及图2和3的电路的第一和第二绕组开关的控制信号的曲线图。

图5A示出了具有四匝的第二绕组的单匝。

图5B示出了具有四个段的示例性第二绕组。

图6总体上示出了操作具有成段绕组的耦合电感电路的示例方法的流程图。

发明详述

本发明人已经认识到技术平面变压器，或平面的耦合电感电路，可以采用成段的绕组以减小尺寸，以及可能的话，与传统技术相比，用于DC-DC电压转换器的某些降压和升压变压器的复杂性。图1A大体示出了平面耦合电感电路100的分解图，该平面耦合电感电路100包括具有多个段的绕组101、102。在某些示例中，耦合电感电路100可以包括两个绕组101、102，其中第一绕组101占据平面耦合电感电路100的一个或多个内部衬底层103、104，第二绕组102占据一个或多个与第一绕组101的基板层相邻或夹在中间的基板层105、106。在图1A的示例中，第一绕组101可以占据基板的第一层103和第二层104，第二绕组102可以占据基板的第三层105和第四层106。基板的第一层103和第二层104可以位于基板的第三层105和第四层106之间。一层或多层可以包括通孔107，以允许在基板的各层之间进行电连接。

图1B大体上说明包括图1A的装置的第一绕组101的一部分的基板层103、104中的一者的实例布局。布局可以包括在基板上或与基板集成的单个迹线108，并且具有提供绕中心轴的两匝的路径。在某些示例中，迹线108可以耦合至开关(未示出)，该开关改变第一绕组101与其他装置的连接极性，例如供电电压。除了迹线108之外，该层还可包括用于容纳耦合电感电路100的基板层之间的互连的通孔107。