(57)【要約】磁心と、少なくとも第１の巻線と、少なくとも３つのはんだタブとを含む２相結合インダクタ。プリント回路基板と、プリント回路基板に付加された２相結合インダクタと、プリント回路基板に付加された第１および第２のスイッチング回路とを含む電力供給装置。第１および第２のスイッチング回路の各々は、プリント回路基板に付加された２相結合インダクタのそれぞれのはんだタブに電気的に結合されている。一実施形態において、第１および第２のスイッチング回路の各々は、少なくとも２０キロヘルツの周波数で切り替わるように構成され、磁心は、フェライト材および粉末状の鉄材から成る群より選択される材料で形成されている。【特許請求の範囲】
【請求項１】
プリント回路基板と、
前記プリント回路基板に付加された２相結合インダクタであって、
第１の側面と、前記第１の側面の反対側の第２の側面とを含む磁心であって、前記磁心は、前記磁心を通って前記第１の側面から前記第２の側面まで延在する通路を形成し、前記通路は、前記磁心の第１の脚部によって部分的に画定される、磁心と、
前記第１の脚部の少なくとも部分的に周囲で、かつ前記通路を通って巻装されている第１の巻線であって、前記第１の巻線の第１の端部は、前記磁心の前記第１の側面から延在して、第１のはんだタブを形成し、前記第１の巻線の第２の端部は、前記磁心の前記第２の側面から延在して、第２のはんだタブを形成している、第１の巻線と、
前記第１の脚部の少なくとも部分的に周囲で、かつ前記通路を通って巻装されている第２の巻線であって、前記第２の巻線の第１の端部は、前記磁心の前記第２の側面から延在して、第３のはんだタブを形成し、前記第２の巻線の第２の端部は、前記磁心の前記第１の側面から延在して、第４のはんだタブを形成している、第２の巻線と
を含み、
前記第１、第２、第３、および第４のはんだタブは、前記磁心の幅に沿って互から分離され、
前記第１の巻線を通って前記第１のはんだタブから前記第２のはんだタブまで流れる電流は、前記第２の巻線を通って前記第３のはんだタブから前記第４のはんだタブまで流れる電流を誘導する、
２相結合インダクタと、
前記プリント回路基板に付加され、前記第１のはんだタブに電気的に結合されている第１のスイッチング回路であって、少なくとも２つの異なる電圧レベル間で前記第１のはんだタブを切り替えるように構成されている第１のスイッチング回路と、
前記プリント回路基板に付加され、前記第３のはんだタブに電気的に結合されている第２のスイッチング回路であって、少なくとも２つの異なる電圧レベル間で前記第３のはんだタブを切り替えるように構成されている第２のスイッチング回路と、
前記プリント回路に付加され、前記第２および第４のはんだタブを一緒に電気的に結合している伝導性配線と
を備えている、電力供給装置。
【請求項２】
前記第１および第２のスイッチング回路は、前記磁心の前記第２の側面に沿って配置されている、請求項１に記載の電力供給装置。
【請求項３】
前記第１および第２のスイッチング回路の各々は、少なくとも２０キロヘルツの周波数で切り替わるように構成され、前記磁心は、フェライト材および粉末状の鉄材から成る群より選択される材料で形成されている、請求項２に記載の電力供給装置。
【請求項４】
前記第４のはんだタブは、前記磁心の幅に沿って前記第２および第３のはんだタブの間に配置されている、請求項１に記載の電力供給装置。
【請求項５】
前記伝導性配線は、前記電力供給装置の出力ノードに電気的に結合されている、請求項１４に記載の電力供給装置。
【請求項６】
プリント回路基板と、
前記プリント回路基板に付加された２相結合インダクタであって、
第１の側面と、前記第１の側面の反対側の第２の側面とを含む磁心であって、前記磁心は、前記磁心を通って前記第１の側面から前記第２の側面まで延在する通路を形成し、前記通路は、前記磁心の第１の脚部によって部分的に画定される、磁心と、
少なくとも２回の巻数を形成し、前記第１の脚部の周囲で、かつ前記通路を通って巻装されている第１の巻線であって、前記第１の巻線の第１の端部は、前記磁心の前記第１の側面から延在し、結合インダクタの底面に沿って第１のはんだタブを形成し、前記第１の巻線の第２の端部は、前記磁心の前記第２の側面から延在し、前記結合インダクタの前記底面に沿って第２のはんだタブを形成し、前記第１の巻線の前記第１および第２の端部の間の前記第１の巻線の中間部分は、前記結合インダクタの前記底面に沿って第３のはんだタブを形成している、第１の巻線と
を含み、
前記第１、第２、および第３のはんだタブは、前記磁心の幅に沿って互から分離され、
前記第１の巻線を通って前記第１のはんだタブから前記第３のはんだタブまで流れる電流は、前記第１の巻線の中で前記第２のはんだタブから前記第３のはんだタブまで流れる電流を誘導する、
２相結合インダクタと、
前記プリント回路基板に付加され、前記第１のはんだタブに電気的に結合されている第１のスイッチング回路であって、少なくとも２つの異なる電圧レベル間で前記第１のはんだタブを切り替えるように構成されている第１のスイッチング回路と、
前記プリント回路基板に付加され、前記第２のはんだタブに電気的に結合されている第２のスイッチング回路であって、少なくとも２つの異なる電圧レベル間で前記第２のはんだタブを切り替えるように構成されている第２のスイッチング回路と、
前記プリント回路に付加され、前記第３のタブに電気的に結合され、前記磁心の前記第１の側面から延在する伝導性配線と
を備えている、電力供給装置。
【請求項７】
前記第１および第２のスイッチング回路は、前記磁心の前記第２の側面に沿って配置されている、請求項６に記載の電力供給装置。
【請求項８】
前記第１および第２のスイッチング回路の各々は、少なくとも２０キロヘルツの周波数で切り替わるように構成され、前記磁心は、フェライト材および粉末状の鉄材から成る群より選択される材料で形成されている、請求項７に記載の電力供給装置。
【請求項９】
プリント回路基板と、
前記プリント回路基板に付加された２相結合インダクタであって、
第１の側面と、前記第１の側面の反対側の第２の側面とを含む磁心であって、前記磁心は、前記磁心を通って前記第１の側面から前記第２の側面まで延在する通路を形成し、前記通路は、前記磁心の第１の脚部によって部分的に画定される、磁心と、
前記第１の脚部の少なくとも部分的に周囲で、かつ前記通路を通って巻装されている第１の巻線であって、前記第１の巻線の第１の端部は、前記磁心の前記第１の側面から延在して、第１のはんだタブを形成し、前記第１の巻線の第２の端部は、前記磁心の前記第２の側面から延在して、第２のはんだタブを形成している、第１の巻線と、
前記第１の脚部の少なくとも部分的に周囲で、かつ前記通路を通って巻装されている第２の巻線であって、前記第２の巻線の第１の端部は、前記磁心の前記第１の側面から延在して、第３のはんだタブを形成し、前記第２の巻線の第２の端部は、前記磁心の前記第２の側面から延在して、第４のはんだタブを形成している、第２の巻線と
を含み、
前記第１の巻線は、前記通路内で前記第２の巻線に交差している、
２相結合インダクタと、
前記プリント回路基板に付加され、前記第１のはんだタブに電気的に結合されている第１のスイッチング回路であって、少なくとも２つの異なる電圧レベル間で前記第１のはんだタブを切り替えるように構成されている第１のスイッチング回路と、
前記プリント回路基板に付加され、前記第３のはんだタブに電気的に結合されている第２のスイッチング回路であって、少なくとも２つの異なる電圧レベル間で前記第３のはんだタブを切り替えるように構成されている第２のスイッチング回路と、
前記プリント回路に付加され、前記第２および第４のはんだタブを一緒に電気的に結合している伝導性配線と
を備えている、電力供給装置。
【請求項１０】
前記第１および第２のスイッチング回路の各々は、前記磁心の前記第１の側面に沿って配置されている、請求項９に記載の電力供給装置。
【請求項１１】
前記第１および第２のスイッチング回路の各々は、少なくとも２０キロヘルツの周波数で切り替わるように構成され、前記磁心は、フェライト材および粉末状の鉄材から成る群より選択される材料で形成されている、請求項１０に記載の電力供給装置。
【請求項１２】
プリント回路基板と、
前記プリント回路基板に付加された２相結合インダクタであって、
第２の側面の反対側の第１の側面と、第４の側面の反対側の第３の側面と、第６の側面の反対側の第５の側面とを含む磁心であって、前記第５の側面は、前記第１の側面を前記第３の側面に接続し、前記第１の側面との鈍角および前記第３の側面との鈍角を形成し、前記第６の側面は、前記第２の側面を前記第４の側面に接続し、前記第２の側面との鈍角および前記第４の側面との鈍角を形成し、前記磁心は、前記磁心を通って前記第５の側面から前記第６の側面まで延在する通路を形成し、前記通路は、前記磁心の第１の脚部によって部分的に画定される、磁心と、
前記第１の脚部の少なくとも部分的に周囲で、かつ前記通路を通って巻装されている第１の巻線であって、前記第１の巻線の第１の端部は、前記磁心の前記第５の側面から延在して、第１のはんだタブを形成し、前記第１の巻線の第２の端部は、前記磁心の前記第６の側面から延在して、第２のはんだタブを形成している、第１の巻線と、
前記第１の脚部の少なくとも部分的に周囲で、かつ前記通路を通って巻装されている第２の巻線であって、前記第２の巻線の第１の端部は、前記磁心の前記第５の側面から延在して、第３のはんだタブを形成し、前記第２の巻線の第２の端部は、前記磁心の前記第６の側面から延在して、第４のはんだタブを形成している、第２の巻線と、
を含む、２相結合インダクタと、
前記プリント回路基板に付加され、前記第２のはんだタブに電気的に結合されている第１のスイッチング回路であって、少なくとも２つの異なる電圧レベル間で前記第２のはんだタブを切り替えるように構成されている第１のスイッチング回路と、
前記プリント回路基板に付加され、前記第３のはんだタブに電気的に結合されている第２のスイッチング回路であって、少なくとも２つの異なる電圧レベル間で前記第３のはんだタブを切り替えるように構成されている第２のスイッチング回路と、
前記プリント回路に付加され、前記第１および第４のはんだタブを一緒に電気的に結合している伝導性配線と
を備えている、電力供給装置。
【請求項１３】
前記第１のスイッチング回路は、前記磁心の前記第１の側面に沿って配置され、前記第２のスイッチング回路は、前記磁心の前記第５の側面に沿って配置されている、請求項１２に記載の電力供給装置。
【請求項１４】
前記第１および第２のスイッチング回路の各々は、少なくとも２０キロヘルツの周波数で切り替わるように構成され、前記磁心は、フェライト材および粉末状の鉄材から成る群より選択される材料で形成されている、請求項１３に記載の電力供給装置。
【請求項１５】
プリント回路基板と、
前記プリント回路基板に付加された２相結合インダクタであって、
第１の側面と、前記第１の側面の反対側の第２の側面とを含む磁心であって、前記磁心は、前記磁心を通って前記第１の側面から前記第２の側面まで延在する通路を形成し、前記通路は、第１および第２の対向表面によって部分的に画定され、前記第１および第２の表面を接続する第１の脚部を前記通路内に含む、磁心と、
前記第１の脚部の少なくとも部分的に周囲で巻装されている第１の巻線であって、前記第１の巻線の第１の端部は、前記磁心の前記第１の側面から延在して、第１のはんだタブを形成し、前記第１の巻線の第２の端部は、前記磁心の前記第１の側面から延在して、第２のはんだタブを形成している、第１の巻線と、
前記第１の脚部の少なくとも部分的に周囲で巻装されている第２の巻線であって、前記第２の巻線の第１の端部は、前記磁心の前記第２の側面から延在して、第３のはんだタブを形成し、前記第２の巻線の第２の端部は、前記磁心の前記第２の側面から延在して、第４のはんだタブを形成している、第２の巻線と
を備えている、２相結合インダクタと、
前記プリント回路基板に付加され、前記第１のはんだタブに電気的に結合されている第１のスイッチング回路であって、少なくとも２つの異なる電圧レベル間で前記第１のはんだタブを切り替えるように構成されている第１のスイッチング回路と、
前記プリント回路基板に付加され、前記第３のはんだタブに電気的に結合されている第２のスイッチング回路であって、少なくとも２つの異なる電圧レベル間で前記第３のはんだタブを切り替えるように構成されている第２のスイッチング回路と、
前記プリント回路に付加され、前記第２および第４のはんだタブを一緒に電気的に結合している伝導性配線と
を備えている、電力供給装置。
【請求項１６】
前記第１および第２のスイッチング回路は、前記磁心の第３の側面に沿って配置されている、請求項１５に記載の電力供給装置。
【請求項１７】
前記第１および第２のスイッチング回路の各々は、少なくとも２０キロヘルツの周波数で切り替わるように構成され、前記磁心は、フェライト材および粉末状の鉄材から成る群より選択される材料で形成されている、請求項１６に記載の電力供給装置。
【請求項１８】
第１の側面と、前記第１の側面の反対側の第２の側面とを含む磁心であって、前記磁心は、前記磁心を通って前記第１の側面から前記第２の側面まで延在する通路を形成し、前記通路は、前記磁心の第１の脚部によって部分的に画定される、磁心と、
前記第１の脚部の少なくとも部分的に周囲で、かつ前記通路を通って巻装されている第１の巻線であって、前記第１の巻線の第１の端部は、前記磁心の前記第１の側面から延在して、第１のはんだタブを形成し、前記第１の巻線の第２の端部は、前記磁心の前記第２の側面から延在して、第２のはんだタブを形成している、第１の巻線と、
前記第１の脚部の少なくとも部分的に周囲で、かつ前記通路を通って巻装されている第２の巻線であって、前記第２の巻線の第１の端部は、前記磁心の前記第２の側面から延在して、第３のはんだタブを形成し、前記第２の巻線の第２の端部は、前記磁心の前記第１の側面から延在して、第４のはんだタブを形成している、第２の巻線と
を備え、
前記第１、第２、第３、および第４のはんだタブは、前記磁心の幅に沿って互から分離され、
前記第１の巻線を通って前記第１のはんだタブから前記第２のはんだタブまで流れる電流は、前記第２の巻線の中で前記第３のはんだタブから前記第４のはんだタブまで流れる電流を誘導する、
２相結合インダクタ。
【請求項１９】
前記第１、第２、第３、および第４のはんだタブは、前記磁心の幅に沿って互と少なくとも部分的に横方向に隣接している、請求項１８に記載の２相結合インダクタ。
【請求項２０】
前記第３のはんだタブは、前記磁心の幅に沿って前記第２および第４のはんだタブの間に配置されている、請求項１８に記載の２相結合インダクタ。
【請求項２１】
前記第４のはんだタブは、前記磁心の幅に沿って前記第２および第３のはんだタブの間に配置されている、請求項１８に記載の２相結合インダクタ。
【請求項２２】
第１の側面と、前記第１の側面の反対側の第２の側面とを含む磁心であって、前記磁心は、前記磁心を通って前記第１の側面から前記第２の側面まで延在する通路を形成し、前記通路は、前記磁心の第１の脚部によって部分的に画定される、磁心と、
前記第１の脚部の周囲で少なくとも２回の巻数を形成し、前記通路を通って巻装されている第１の巻線であって、前記第１の巻線の第１の端部は、前記磁心の前記第１の側面から延在し、結合インダクタの底面に沿って第１のはんだタブを形成し、前記第１の巻線の第２の端部は、前記磁心の前記第２の側面から延在し、前記結合インダクタの前記底面に沿って第２のはんだタブを形成し、前記第１の巻線の前記第１および第２の端部の間の前記第１の巻線の中間部分は、前記結合インダクタの前記底面に沿って第３のはんだタブを形成している、第１の巻線と
を備え、
前記第１、第２、および第３のはんだタブは、前記磁心の幅に沿って互から分離され、
前記第１の巻線を通って前記第１のはんだタブから前記第３のはんだタブまで流れる電流は、前記第１の巻線の中で前記第２のはんだタブから前記第３のはんだタブまで流れる、電流を誘導する、
２相結合インダクタ。
【請求項２３】
第１の側面と、前記第１の側面の反対側の第２の側面とを含む磁心であって、前記磁心は、前記磁心を通って前記第１の側面から前記第２の側面まで延在する通路を形成し、前記通路は、前記磁心の第１の脚部によって部分的に画定される、磁心と、
前記第１の脚部の少なくとも部分的に周囲で、かつ前記通路を通って巻装されている第１の巻線であって、前記第１の巻線の第１の端部は、前記磁心の前記第１の側面から延在して、第１のはんだタブを形成し、前記第１の巻線の第２の端部は、前記磁心の前記第２の側面から延在して、第２のはんだタブを形成している、第１の巻線と、
前記第１の脚部の少なくとも部分的に周囲で、かつ前記通路を通って巻装されている第２の巻線であって、前記第２の巻線の第１の端部は、前記磁心の前記第１の側面から延在して、第３のはんだタブを形成し、前記第２の巻線の第２の端部は、前記磁心の前記第１の側面から延在して、第４のはんだタブを形成している、第２の巻線と
を備え、
前記第１の巻線は、前記通路内で前記第２の巻線に交差している、
２相結合インダクタ。
【請求項２４】
第２の側面の反対側の第１の側面と、第４の側面の反対側の第３の側面と、第６の側面の反対側の第５の側面とを含む磁心であって、前記第５の側面は、前記第１の側面を前記第３の側面に接続し、前記第１の側面との鈍角および前記第３の側面との鈍角を形成し、前記第６の側面は、前記第２の側面を前記第４の側面に接続し、前記第２の側面との鈍角および前記第４の側面との鈍角を形成し、前記磁心は、前記磁心を通って前記第５の側面から前記第６の側面まで延在する通路を形成し、前記通路は、前記磁心の第１の脚部によって部分的に画定される、磁心と、
前記第１の脚部の少なくとも部分的に周囲で、かつ前記通路を通って巻装されている第１の巻線であって、前記第１の巻線の第１の端部は、前記磁心の前記第５の側面から延在して、第１のはんだタブを形成し、前記第１の巻線の第２の端部は、前記磁心の前記第６の側面から延在して、第２のはんだタブを形成している、第１の巻線と、
前記第１の脚部の少なくとも部分的に周囲で、かつ前記通路を通って巻装されている第２の巻線であって、前記第２の巻線の第１の端部は、前記磁心の前記第５の側面から延在して、第３のはんだタブを形成し、前記第２の巻線の第２の端部は、前記磁心の前記第６の側面から延在して、第４のはんだタブを形成している、第２の巻線と
を備えている、２相結合インダクタ。
【請求項２５】
第１の側面と、前記第１の側面の反対側の第２の側面とを含む磁心であって、前記磁心は、前記磁心を通って前記第１の側面から前記第２の側面まで延在する通路を形成し、前記通路は、第１および第２の対向表面によって部分的に画定され、前記第１および第２の表面を接続する第１の脚部を前記通路内に含む、磁心と、
前記第１の脚部の少なくとも部分的に周囲で巻装されている第１の巻線であって、前記第１の巻線の第１の端部は、前記磁心の前記第１の側面から延在して、第１のはんだタブを形成し、前記第１の巻線の第２の端部は、前記磁心の前記第１の側面から延在して、第２のはんだタブを形成している、第１の巻線と、
前記第１の脚部の少なくとも部分的に周囲で巻装されている第２の巻線であって、前記第２の巻線の第１の端部は、前記磁心の前記第２の側面から延在して、第３のはんだタブを形成し、前記第２の巻線の第２の端部は、前記磁心の前記第２の側面から延在して、第４のはんだタブを形成している、第２の巻線と
を備えている、２相結合インダクタ。
【請求項２６】
前記第１の巻線は、前記通路を通って前記磁心の前記第１の側面から前記第２の側面まで延在し、前記第２の巻線は、前記通路を通って前記磁心の前記第２の側面から前記第１の側面まで延在している、請求項２５に記載の２相結合インダクタ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
（関連出願の引用）
本願は、米国特許出願第１２／７８６，３１６号（２０１０年５月２４日出願）の継続出願であり、該出願は、米国特許出願第１２／６４３，９５７号（２００９年１２月２１日出願）の一部継続出願である。上記両出願は、参照により本明細書に引用される。
【背景技術】
【０００２】
多相結合インダクタトポロジを有するスイッチングＤＣ−ＤＣコンバータは、その開示が参照することによって本明細書に組み込まれる、Ｓｃｈｕｌｔｚらの特許文献１で説明されている。これらのコンバータは、インダクタおよびスイッチにおける低減したリップル電流を含み、低減したリップル電流は、従来の多相ＤＣ−ＤＣコンバータトポロジを有するコンバータと比べて、低減した相毎インダクタンスおよび／または低減したスイッチング周波数を可能にする利点を有する。結果として、磁気結合インダクタを伴うＤＣ−ＤＣコンバータは、従来の多相トポロジと比較して効率の不利益なく、優れた過渡応答を達成する。これは、出力容量の大幅な低減を可能にし、結果として、より小型で、より低費用な解決策をもたらす。
【０００３】
当技術分野で公知であるように、結合インダクタ巻線は、多相ＤＣ-ＤＣコンバータ設計における結合インダクタから利益を享受するように、磁気的に逆に結合される。２相ＤＣ−ＤＣコンバータにおける逆磁気結合は、２相ＤＣ−ＤＣコンバータ１００の概略図を示す、図１を参照して理解することができる。ＤＣ−ＤＣコンバータ１００は、２本の巻線１０４、１０６と、巻線１０４、１０６を磁気的に結合する磁心１０８とを含む、結合インダクタ１０２を含む。各巻線１０４、１０６のそれぞれの第１の端子１１０、１１２は、共通ノード１１４に電気的に結合し、各巻線１０４、１０６のそれぞれの第２の端子１１６、１１８は、それぞれの交換ノード１２０、１２２に電気的に結合する。本開示では、ＤＣ−ＤＣコンバータ用途においてそれぞれの交換ノードに電気的に結合される結合インダクタの端子（例えば、図１のＤＣ−ＤＣコンバータ１００の端子１１６、１１８）は、結合インダクタのスイッチング端子と呼ばれることもある。加えて、共通ノードに電気的に結合される結合インダクタの端子（例えば、図１のＤＣ−ＤＣコンバータ１００の端子１１０、１１２）は、本開示では結合インダクタの共通端子と呼ばれることもある。
【０００４】
それぞれのスイッチング回路１２４、１２６も、各交換ノード１２０、１２２に電気的に結合される。各スイッチング回路１２４、１２６は、少なくとも２つの異なる電圧レベル間でそれぞれの第２の端子１１６、１１８を切り替える。ＤＣ−ＤＣコンバータ１００は、例えば、スイッチング回路１２４、１２６が入力電圧と接地との間でそのそれぞれの第２の端子１１６、１１８を切り替え、共通ノード１１４が出力ノードである、バックコンバータとして構成することができる。別の実施例として、ＤＣ−ＤＣコンバータ１００は、各スイッチング回路１２４、１２６が出力ノードと接地との間でそのそれぞれの第２の端子１１６、１１８を切り替え、共通ノード１１４が入力ノードである、ブーストコンバータとして構成することができる。
【０００５】
結合インダクタ１０２は、巻線１０４、１０６の間に逆磁気結合を有するように構成される。そのような逆磁気結合の結果として、巻線１０４を通って交換ノード１２０から共通ノード１１４まで流れる電流は、巻線１０６の中で交換ノード１２２から共通ノード１１４まで流れる電流を誘導する。同様に、巻線１０６を通って交換ノード１２２から共通ノード１１４まで流れる電流は、逆結合により、巻線１０４の中で交換ノード１２０から共通ノード１１４まで流れる電流を誘導する。
【０００６】
種々の結合インダクタが、多相ＤＣ−ＤＣコンバータ用途で使用するために開発されてきた。例えば、図２は、従来技術の２相（すなわち、２本巻線）結合インダクタ２００の側面図を示す。結合インダクタ２００は、磁心２０４を通って巻装される２本の巻線２０２を含む。図３は、磁心２０４から分離された１本の巻線２０２の斜視図を示す。結合インダクタ２００の設計は、プリント回路基板（ＰＣＢ）レイアウトの容易性を推進し、２相以上に拡張可能であるが、巻線２０２は、比較的複雑であり、したがって、インダクタ２００は、製造することが困難で高価な場合がある。加えて、巻線２０２は、比較的長く、したがって、典型的には、比較的高いインピーダンスを有する。
【０００７】
別の実施例として、ステープル型巻線を伴う２相結合インダクタが開発されてきた。図４は、そのようなインダクタを表す、従来技術の２相結合インダクタ４００の斜視図を示す。結合インダクタ４００は、磁心４０４を通って巻装される２本のステープル型巻線４０２を含む。結合インダクタ２００の巻線２０２とは対照的に、ステープル型巻線４０２は、比較的単純であり、それにより、結合インダクタ４００の製造の容易性および低費用を推進する。加えて、巻線４０２は、比較的短い長さを有し、それにより、低いＤＣ巻線抵抗を推進する。したがって、結合インダクタ４００は、概して、図２の結合インダクタ２００等の多くの他の種類の以前の結合インダクタよりも低い費用を有し、低い巻線抵抗を呈する。
【０００８】
しかしながら、結合インダクタ４００を含むＤＣ−ＤＣコンバータは、逆磁気結合を達成するように、インダクタの各側面上の１つの端子がそれぞれの交換ノードに電気的に結合されるように構成されなければならない。具体的には、結合インダクタ４００を含むＤＣ−ＤＣコンバータは、逆磁気結合を達成するように、側面４０６上の１つの端子がその交換ノードに電気的に結合され、側面４０８の１つの端子がその交換ノードに電気的に結合されるように構成される。結合インダクタ４００の同じ側面上の２つの端子は、逆磁気結合が実現される場合に、スイッチング端子としての機能を果たすことができない。結合インダクタ４００によって課される、そのような制約は、以下で論議されるように、多くのＤＣ−ＤＣコンバータ用途で望ましくない。
【０００９】
例えば、結合インダクタ４００を含むＤＣ−ＤＣコンバータは、典型的には、コンバータのスイッチング回路がインダクタ４００の異なる側面に位置するように構成されなければならない。具体的には、当技術分野で公知であるように、ＤＣ−ＤＣコンバータスイッチング回路は、効率的で信頼性のあるＤＣ−ＤＣコンバータ動作のために、それらそれぞれのインダクタスイッチング端子の付近に位置しなければならない。例えば、図１のＤＣ−ＤＣコンバータ１００では、効率的で信頼性のあるＤＣ−ＤＣコンバータ動作のために、スイッチング回路１２４は、スイッチング端子１１６の付近に位置する必要があり、スイッチング回路１２６は、スイッチング端子１１８の付近に位置する必要がある。したがって、結合インダクタ４００を含むＤＣ−ＤＣコンバータでは、インダクタスイッチング端子は、逆磁気結合を達成するように、結合インダクタ４００の対向側面にあり、したがって、＜０｝ＤＣ−ＤＣコンバータスイッチング回路は、概して、それらそれぞれのインダクタスイッチング端子の付近にあるように、結合インダクタ４００の異なる（例えば、対向）側面に位置しなければならない。結合インダクタの異なる側面にスイッチング回路を位置付けることは、コンバータの一側面からアクセスされる負荷を駆動する場合に、全てのスイッチング回路および／または複雑なＤＣ−ＤＣコンバータレイアウトを冷却するための共通ヒートシンクの使用を妨げる場合があるので、そうすることが望ましくないことがある。
【００１０】
別の実施例として、結合インダクタ４００を含むＤＣ−ＤＣコンバータでは、インダクタの端子をＤＣ−ＤＣコンバータの他の構成要素に電気的に結合するために、長い、狭い、および／または複雑な形状の１つ以上のＰＣＢ配線を必要とし得る。具体的には、逆磁気結合を達成するように、インダクタスイッチング端子が結合インダクタの対向側面にあるように、結合インダクタ４００を含むＤＣ−ＤＣコンバータが構成される場合、ＤＣ−ＤＣコンバータも、インダクタ共通端子が結合インダクタの対向側面にあるように、必ず構成されなければならない。インダクタ共通端子がインダクタの対向側面にあるという事実は、典型的には、共通端子を共通ノードに接続するために、比較的長い、狭い、および／または複雑な形状のＰＣＢ配線を必要とする。狭いまたは長い配線は、典型的には、過剰な損失および／または望ましくない動作をもたらす場合がある、高いインピーダンスを有するため、概して望ましくない。複雑な形状の配線（例えば、長方形ではない）もまた、製造することが困難となる場合、および／または他の配線への短絡を受けやすい場合があるため、望ましくない場合がある。
【００１１】
図５は、２相ＤＣ−ＤＣコンバータ用途における結合インダクタ４００とともに使用するための１つの従来技術のＰＣＢレイアウト５００を示す。レイアウト５００の詳細を示すように、結合インダクタ４００の輪郭のみが、図５に示されている。レイアウト５００は、結合インダクタ４００の端子に電気的に結合するためのパッド５０２、５０４、５０６、５０８を含む。それぞれの交換ノードに電気的に結合するパッド５０２、５０８は、逆磁気結合を達成するように、結合インダクタ４００の対向側面５１０、５１２に位置する。スイッチング回路５１４、５１６は、それぞれ、伝導性ＰＣＢ配線５１８、５２０によってパッド５０２、５０８に結合される。スイッチング回路５１４、５１６も、結合インダクタ４００の対向側面５１０、５１２上に位置する。共通ノードに電気的に結合するパッド５０４、５０６も、結合インダクタ４００の対向側面５１０、５１２上に位置する。結合インダクタ４００の対向側面５１０、５１２に位置しているパッド５０４、５０６、およびスイッチング回路５１４、５１６の場所の結果として、パッド５０４、５０６を共通ノードに接続するために、比較的長くて狭い伝導性配線５２２が必要とされる。
【００１２】
図６は、２相ＤＣ−ＤＣコンバータ用途における結合インダクタ４００とともに使用するための別の従来技術のＰＣＢレイアウト６００を示す。レイアウト６００は、結合インダクタ４００の端子に電気的に結合するためのパッド６０２、６０４、６０６、６０８を含む。それぞれの伝導性配線６１４、６１６を介してそれぞれのスイッチング回路６１０、６１２に電気的に結合する、パッド６０２、６０８は、逆磁気結合を達成するように、結合インダクタ４００の対向側面に位置する。伝導性ＰＣＢ配線６１８を介して共通ノードに電気的に結合されるパッド６０４、６０６も、結合インダクタ４００の対向側面に位置する。パッド６０４、６０６が結合インダクタ４００の対向側面に位置するという事実、およびスイッチング回路６１０、６１２の場所は、伝導性配線６１８が比較的長くて狭く、複雑な形状を有することを要求する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１３】
【特許文献１】米国特許第６，３６２，９８６号明細書
【発明の概要】
【課題を解決するための手段】
【００１４】
実施形態では、２相結合インダクタは、磁心と、第１の巻線と、第２の巻線とを含む。磁心は、第１の側面と、第１の側面の反対側の第２の側面とを含み、磁心は、磁心を通って第１の側面から前記第２の側面まで延在する通路を形成する。通路は、磁心の第１の脚部によって部分的に画定される。第１の巻線は、第１の脚部の少なくとも部分的に周囲で、かつ通路を通って巻装される。第１の巻線の第１の端部は、磁心の第１の側面から延在し、第１のはんだタブを形成する。第１の巻線の第２の端部は、磁心の第２の側面から延在し、第２のはんだタブを形成する。第２の巻線は、第１の脚部の少なくとも部分的に周囲で、かつ通路を通って巻装される。第２の巻線の第１の端部は、磁心の第２の側面から延在して、第３のはんだタブを形成し、第２の巻線の第２の端部は、磁心の前記第１の側面から延在して、第４のはんだタブを形成する。第１、第２、第３、および第４のはんだタブは、磁心の幅に沿って互から分離される。第１の巻線を通って第１のはんだタブから第２のはんだタブまで流れる電流は、第２の巻線を通って第３のはんだタブから第４のはんだタブまで流れる電流を誘導する。２相結合インダクタは、例えば、多相電力供給装置で使用され得る。
【００１５】
実施形態では、２相結合インダクタは、第１の側面と、第１の側面の反対側の第２の側面とを含む、磁心を含む。磁心は、磁心を通って第１の側面から第２の側面まで延在する通路を形成し、通路は、磁心の第１の脚部によって部分的に画定される。結合インダクタはさらに、第１の脚部の周囲で少なくとも２回の巻数を形成し、通路を通って巻装される、第１の巻線を含む。第１の巻線の第１の端部は、磁心の第１の側面から延在し、結合インダクタの底面に沿って第１のはんだタブを形成し、第１の巻線の第２の端部は、磁心の第２の側面から延在し、結合インダクタの底面に沿って第２のはんだタブを形成する。第１の巻線の第１および第２の端部の間の第１の巻線の中間部分は、結合インダクタの底面に沿って第３のはんだタブを形成する。第１、第２、および第３のはんだタブは、磁心の幅に沿って互から分離される。第１の巻線を通って第１のはんだタブから第３のはんだタブまで流れる電流は、第１の巻線を通って第２のはんだタブから第３のはんだタブまで流れる電流を誘導する。２相結合インダクタは、例えば、多相電力供給装置で使用され得る。
【００１６】
実施形態では、２相結合インダクタは、磁心と、第１の巻線と、第２の巻線とを含む。磁心は、第２の側面の反対側の第１の側面を含み、磁心は、磁心を通って第１の側面から第２の側面まで延在する通路を形成する。通路は、磁心の第１の脚部によって部分的に画定される。第１の巻線は、第１の脚部の少なくとも部分的に周囲で、かつ通路を通って巻装される。第１の巻線の第１の端部は、磁心の第１の側面から延在して、第１のはんだタブを形成し、第１の巻線の第２の端部は、磁心の第２の側面から延在して、第２のはんだタブを形成する。第２の巻線は、第１の脚部の少なくとも部分的に周囲で、かつ通路を通って巻装される。第２の巻線の第１の端部は、磁心の第１の側面から延在して、第３のはんだタブを形成し、第２の巻線の第２の端部は、磁心の第２の側面から延在して、第４のはんだタブを形成する。第１の巻線は、通路内で前記第２の巻線に交差する。２相結合インダクタは、例えば、多相電力供給装置で使用され得る。
【００１７】
実施形態では、２相結合インダクタは、磁心と、第１の巻線と、第２の巻線とを含む。磁心は、第２の側面の反対側の第１の側面と、第４の側面の反対側の第３の側面と、第６の側面の反対側の第５の側面とを含む。第５の側面は、第１の側面を第３の側面に接続する。第５の側面は、第１の側面との鈍角および第３の側面との鈍角を形成する。第６の側面は、第２の側面を第４の側面に接続する。第６の側面は、第２の側面との鈍角および第４の側面との鈍角を形成する。磁心は、磁心を通って第５の側面から第６の側面まで延在する通路を形成し、通路は、磁心の第１の脚部によって部分的に画定される。第１の巻線は、第１の脚部の少なくとも部分的に周囲で、かつ通路を通って巻装される。第１の巻線の第１の端部は、磁心の第５の側面から延在して、第１のはんだタブを形成し、第１の巻線の第２の端部は、磁心の第６の側面から延在して、第２のはんだタブを形成する。第２の巻線は、第１の脚部の少なくとも部分的に周囲で、かつ通路を通って巻装される。第２の巻線の第１の端部は、磁心の第５の側面から延在して、第３のはんだタブを形成し、第２の巻線の第２の端部は、磁心の第６の側面から延在して、第４のはんだタブを形成する。２相結合インダクタは、例えば、多相電力供給装置で使用され得る。
【００１８】
実施形態では、２相結合インダクタは、磁心と、第１の巻線と、第２の巻線とを含む。磁心は、第１の側面と、第１の側面の反対側の第２の側面とを含み、磁心は、磁心を通って第１の側面から第２の側面まで延在する通路を形成する。通路は、第１および第２の対向表面によって部分的に画定され、磁心は、第１および第２の表面を接続する第１の脚部を通路内に含む。第１の巻線は、第１の脚部の少なくとも部分的に周囲で巻装される。第１の巻線の第１の端部は、磁心の第１の側面から延在して、第１のはんだタブを形成し、第１の巻線の第２の端部は、磁心の第１の側面から延在して、第２のはんだタブを形成する。第２の巻線は、第１の脚部の少なくとも部分的に周囲で巻装される。第２の巻線の第１の端部は、磁心の第２の側面から延在して、第３のはんだタブを形成し、第２の巻線の第２の端部は、磁心の第２の側面から延在して、第４のはんだタブを形成する。２相結合インダクタは、例えば、多相電力供給装置で使用され得る。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】図１は、従来技術のＤＣ−ＤＣコンバータの概略図を示す。
【図２】図２は、従来技術の結合インダクタの側面図を示す。
【図３】図３は、図２の結合インダクタの巻線の斜視図を示す。
【図４】図４は、別の従来技術の結合インダクタの斜視図を示す。
【図５】図５は、２相ＤＣ−ＤＣコンバータ用途における図４の結合インダクタとともに使用するための従来技術のＰＣＢレイアウトを示す。
【図６】図６は、２相ＤＣ−ＤＣコンバータ用途における図４の結合インダクタとともに使用するための別の従来技術のＰＣＢレイアウトを示す。
【図７】図７は、実施形態による、１つの２相結合インダクタの斜視図を示し、図８は、水平断面図を示し、図９は、側面図を示す。
【図８】図７は、実施形態による、１つの２相結合インダクタの斜視図を示し、図８は、水平断面図を示し、図９は、側面図を示す。
【図９】図７は、実施形態による、１つの２相結合インダクタの斜視図を示し、図８は、水平断面図を示し、図９は、側面図を示す。
【図１０】図１０は、結合インダクタの磁心から除去された、図７〜９の結合インダクタの巻線の斜視図を示す。
【図１１】図１１は、図７〜９の結合インダクタのある実施形態とともに使用され得る、１つのＰＣＢレイアウトを示す。
【図１２】図１２は、実施形態による、別の２相結合インダクタの斜視図を示し、図１３は、水平断面図を示す。
【図１３】図１２は、実施形態による、別の２相結合インダクタの斜視図を示し、図１３は、水平断面図を示す。
【図１４】図１４は、結合インダクタの磁心から除去された、図１２および１３の結合インダクタの巻線の斜視図を示す。
【図１５】図１５は、実施形態による、別の２相結合インダクタの斜視図を示し、図１６は、水平断面図を示し、図１７は、側面図を示す。
【図１６】図１５は、実施形態による、別の２相結合インダクタの斜視図を示し、図１６は、水平断面図を示し、図１７は、側面図を示す。
【図１７】図１５は、実施形態による、別の２相結合インダクタの斜視図を示し、図１６は、水平断面図を示し、図１７は、側面図を示す。
【図１８】図１８は、結合インダクタの磁心から除去された、図１５〜１７の結合インダクタの巻線の斜視図を示す。
【図１９】図１９は、図１５〜１７の結合インダクタのある実施形態とともに使用され得る、１つのＰＣＢレイアウトを示す。
【図２０】図２０は、実施形態による、さらに別の２相結合インダクタの斜視図を示し、図２１は、水平断面図を示す。
【図２１】図２０は、実施形態による、さらに別の２相結合インダクタの斜視図を示し、図２１は、水平断面図を示す。
【図２２】図２２は、結合インダクタの磁心から除去された、図２０および２１の結合インダクタの巻線の斜視図を示す。
【図２３】図２３は、実施形態による、別の２相結合インダクタの斜視図を示す。
【図２４】図２４は、結合インダクタの磁心から除去された、図２３の結合インダクタの巻線の斜視図を示す。
【図２５】図２５は、実施形態による、別の２相結合インダクタの斜視図を示し、図２６は、水平断面図を示し、図２７は、側面図を示す。
【図２６】図２５は、実施形態による、別の２相結合インダクタの斜視図を示し、図２６は、水平断面図を示し、図２７は、側面図を示す。
【図２７】図２５は、実施形態による、別の２相結合インダクタの斜視図を示し、図２６は、水平断面図を示し、図２７は、側面図を示す。
【図２８】図２８は、結合インダクタの磁心から除去された、図２５〜２７の結合インダクタの巻線の斜視図を示す。
【図２９】図２９は、図２５〜２７の結合インダクタのある実施形態とともに使用され得る、１つのＰＣＢレイアウトを示す。
【図３０】図３０は、実施形態による、別の２相結合インダクタの斜視図を示し、図３１は、水平断面図を示す。
【図３１】図３０は、実施形態による、別の２相結合インダクタの斜視図を示し、図３１は、水平断面図を示す。
【図３２】図３２は、結合インダクタの磁心から除去された、図３０および３１の結合インダクタの巻線の斜視図を示す。
【図３３】図３３は、図３０および３１の結合インダクタのある実施形態とともに使用され得る、１つのＰＣＢレイアウトを示す。
【図３４】図３４は、実施形態による、別の２相結合インダクタの斜視図を示す。
【図３５】図３５は、結合インダクタの磁心から除去された、図３４の結合インダクタの巻線の斜視図を示す。
【図３６】図３６は、実施形態による、別の２相結合インダクタの斜視図を示し、図３７は、水平断面図を示し、図３８は、側面図を示す。
【図３７】図３６は、実施形態による、別の２相結合インダクタの斜視図を示し、図３７は、水平断面図を示し、図３８は、側面図を示す。
【図３８】図３６は、実施形態による、別の２相結合インダクタの斜視図を示し、図３７は、水平断面図を示し、図３８は、側面図を示す。
【図３９】図３９は、結合インダクタの磁心から除去された、図３６〜３８の結合インダクタの巻線の斜視図を示す。
【図４０】図４０は、実施形態による、図３６〜３８の結合インダクタのある実施形態とともに使用され得る、１つのＰＣＢレイアウトを示す。
【図４１】図４１は、実施形態による、別の２相結合インダクタの斜視図を示し、図４２は、水平断面図を示す。
【図４２】図４１は、実施形態による、別の２相結合インダクタの斜視図を示し、図４２は、水平断面図を示す。
【図４３】図４３および４４は、結合インダクタの磁心から除去された、図４１および４２の結合インダクタの巻線の斜視図を示す。
【図４４】図４３および４４は、結合インダクタの磁心から除去された、図４１および４２の結合インダクタの巻線の斜視図を示す。
【図４５】図４５は、実施形態による、別の２相結合インダクタの斜視図を示し、図４６は、水平断面図を示す。
【図４６】図４５は、実施形態による、別の２相結合インダクタの斜視図を示し、図４６は、水平断面図を示す。
【図４７】図４７は、結合インダクタの巻線がない、図４５〜４６の結合インダクタの磁心の斜視図を示す。
【図４８】図４８は、結合インダクタの磁心から除去された、図４５〜４６の結合インダクタの巻線の斜視図を示す。
【図４９】図４９は、実施形態による、１つのＰＣＢレイアウト上に設置された図４５〜４６の結合インダクタの水平断面図を示す。
【図５０】図５０は、実施形態による、別の２相結合インダクタの斜視図を示し、図５１は、側面図を示す。
【図５１】図５０は、実施形態による、別の２相結合インダクタの斜視図を示し、図５１は、側面図を示す。
【図５２】図５２は、結合インダクタの巻線がない、図５０〜５１の結合インダクタの磁心の斜視図を示し、図５３および５４は、結合インダクタの磁心から除去された、図５０〜５１の結合インダクタの巻線の斜視図を示す。
【図５３】図５２は、結合インダクタの巻線がない、図５０〜５１の結合インダクタの磁心の斜視図を示し、図５３および５４は、結合インダクタの磁心から除去された、図５０〜５１の結合インダクタの巻線の斜視図を示す。
【図５４】図５２は、結合インダクタの巻線がない、図５０〜５１の結合インダクタの磁心の斜視図を示し、図５３および５４は、結合インダクタの磁心から除去された、図５０〜５１の結合インダクタの巻線の斜視図を示す。
【図５５】図５５は、実施形態による、１つのＰＣＢレイアウト上に設置された２相結合インダクタの水平断面図を示す。
【図５６】図５６は、実施形態による、別の２相結合インダクタの斜視図を示し、図５７は、側面図を示し、図５８は、水平断面図を示す。
【図５７】図５６は、実施形態による、別の２相結合インダクタの斜視図を示し、図５７は、側面図を示し、図５８は、水平断面図を示す。
【図５８】図５６は、実施形態による、別の２相結合インダクタの斜視図を示し、図５７は、側面図を示し、図５８は、水平断面図を示す。
【図５９】図５９は、結合インダクタの巻線がない、図５６〜５８の結合インダクタの磁心の斜視図を示す。
【図６０】図６０および６１は、結合インダクタの磁心から除去された、図５６〜５８の結合インダクタの巻線の斜視図を示す。
【図６１】図６０および６１は、結合インダクタの磁心から除去された、図５６〜５８の結合インダクタの巻線の斜視図を示す。
【図６２】図６２は、実施形態による、別の２相結合インダクタの斜視図を示す。
【図６３】図６３は、実施形態による、１つのＰＣＢレイアウト上に設置された２相結合インダクタの水平断面図を示す。
【図６４】図６４は、実施形態による、電力供給装置の概略図を示す。
【発明を実施するための形態】
【００２０】
本明細書では、とりわけ、上記で論議される問題のうちの１つ以上を克服し得る、結合インダクタが開示されている。例えば、本明細書で開示される結合インダクタのある実施形態は、比較的短い巻線の長さを有するだけでなく、各電力段が結合インダクタの共通側面に配置されるように構成された多相ＤＣ−ＤＣコンバータで使用され得る。別の実施例として、本明細書で開示される結合インダクタのある実施形態は、比較的広い、短い、および／または単純な形状のＰＣＢ伝導性配線が、結合インダクタの共通端子を共通ノードに接続する、ＤＣ−ＤＣコンバータで使用され得る。
【００２１】
本明細書で開示される結合インダクタは、概して、ＤＣ−ＤＣコンバータとの関連で論議されるが、結合インダクタは、そのような用途に限定されないことを理解されたい。例えば、本明細書で開示される結合インダクタのある実施形態は、ＡＣ−ＤＣ電力供給装置で、ＤＣ−ＡＣ電力供給装置（インバータ）で、またはスイッチング電力供給装置以外の用途で使用することができる。さらに、ＰＣＢレイアウトのいくつかの実施例が提供されるが、本明細書で開示されるインダクタは、他のレイアウトで使用することができる。また、例証の明確さのために、図面中のある要素は、一定の縮尺で描写されない場合がある。項目の特定の事例が、丸括弧内の数値の使用によって参照され（例えば、巻線６４０８（１））一方で、丸括弧のない数字は、任意のそのような項目を指し得る（例えば、巻線６４０８）。
【００２２】
図７は、１つの２相結合インダクタ７００の斜視図を示す。結合インダクタ７００は、図７で透明として示される、磁心７０２を含む。磁心７０２は、脚部７０４を含み、磁心７０２の第１の側面７０８から第２の側面７１０までの通路７０６を形成する。脚部７０４は、通路７０６を部分的に画定する。図８は、図７の線Ａ−Ａに沿って得られたインダクタ７００の水平断面図を示し、図９は、結合インダクタ７００の側面７０８を示す。
【００２３】
結合インダクタ７００はさらに、結合インダクタ７００の製造の容易性および低費用、ならびに低い巻線インピーダンスを推進する、ステープル型巻線７１２、７１４を含む。巻線７１２、７１４は、例えば、表皮効果を最小限化し、それにより、低いＡＣ抵抗を推進する、フォイル巻線である。各巻線７１２、７１４は、脚部７０４の少なくとも部分的に周囲で、かつ磁心７０２の通路７０６を通って巻装される。巻線７１２の第１の端部は、磁心７０２の第１の側面７０８から延在して、第１のはんだタブ７１６を形成し、巻線７１２の第２の端部は、磁心７０２の第２の側面７１０から延在して、第２のはんだタブ７１８を形成する。巻線７１４の第１の端部は、磁心７０２の第２の側面７１０から延在して、第３のはんだタブ７２０を形成し、巻線７１４の第２の端部は、磁心７０２の第１の側面７０８から延在して、第４のはんだタブ７２２を形成する。はんだタブ７１６、７１８、７２０、７２２の各々は、磁心７０２の幅７２４に沿って互から分離され、ある実施形態では、はんだタブ７１６、７１８、７２０、７２２は、示されるように、横方向に隣接し、磁心７０２の底面７２６に沿って少なくとも部分的に形成される。磁心７０２によって隠されている、はんだタブ７１６、７１８、７２０、７２２の輪郭は、鎖線によって図８で示されている。図１０は、磁心７０２から除去された巻線７１２、７１４の斜視図を示す。
【００２４】
結合インダクタ７００は、巻線７１２を通って第１のはんだタブ７１６から第２のはんだタブ７１８まで流れる電流が、巻線７１４を通って第３のはんだタブ７２０から第４のはんだタブ７２２まで流れる電流を誘導するように構成される。逆に、巻線７１４を通って第３のはんだタブ７３０から第４のはんだタブ７２２まで流れる電流が、巻線７１２を通って第１のはんだタブ７１６から第２のはんだタブ７１８まで流れる電流を誘導する。従来技術のステープル巻線結合インダクタとは対照的に、結合インダクタ７００の構成は、全てのスイッチング電力段がインダクタ７００の共通側面に配置される、多相ＤＣ−ＤＣコンバータ用途において、結合インダクタ７００が巻線７１２、７１４の間で逆磁気結合を達成することを有利に可能にし得る。
【００２５】
例えば、図１１は、２相ＤＣ−ＤＣコンバータ用途における結合インダクタ７００のある実施形態とともに使用するための１つのＰＣＢレイアウト１１００を示す。レイアウト１１００は、結合インダクタ７００のはんだタブ７１６、７１８、７２０、７２２に、それぞれ、電気的に結合するためのパッド１１０２、１１０４、１１０６、１１０８を含む。レイアウト１１００のパッドを示すように、結合インダクタ７００の輪郭のみが、図１１に示されている。第１の交換ノードの一部を形成する、ＰＣＢ伝導性配線１１１０は、パッド１１０２をスイッチング回路１１１６に電気的に結合し、第２の交換ノードの一部を形成する、ＰＣＢ伝導性配線１１１２は、パッド１１０６をスイッチング回路１１１８に電気的に結合する。共通ノードの一部を形成する、ＰＣＢ伝導性配線１１２０は、パッド１１０４、１１０８を電気的に結合する。レイアウト１１００は、例えば、スイッチング回路１１１６、１１１８が、それぞれ、入力電圧と接地との間ではんだタブ７１６、７２０を切り替え、伝導性配線１１２０が、出力ノードに電気的に結合する、バックＤＣ−ＤＣコンバータの一部である。別の実施例として、レイアウト１１００は、例えば、スイッチング回路１１１６、１１１８が、それぞれ、出力電圧と接地との間ではんだタブ７１６、７２０を切り替え、伝導性配線１１２０が、入力電圧ノードに電気的に結合する、ブーストコンバータＤＣ−ＤＣコンバータの一部となり得る。
【００２６】
結合インダクタ７００の構成により、配線１１１０、１１１２は、結合インダクタ７００の共通側面１１１４から延在し、それにより、図１１に示されるように、結合インダクタ７００の同じ側面で両方のスイッチング回路１１１６、１１１８の配置を可能にし得る。また、パッド１１０４、１１０８を共通ノードに接続するＰＣＢ伝導性配線１１２０は、短くて幅広く、単純な実質的に長方形の形状を有すると理解されたい。さらに、結合インダクタ７００のある実施形態は、図２の結合インダクタ２００とともに使用するために設計されているＰＣＢレイアウトとともに使用され得、それにより、結合インダクタ７００が、結合インダクタ２００の低費用、低巻線抵抗の暫定的代替品として使用されることを潜在的に可能にする。
【００２７】
したがって、図２および４のそれぞれの結合インダクタ２００および４００等の多くの以前の結合インダクタとは対照的に、結合インダクタ７００の構造は、低費用、製造の容易性、および低い巻線抵抗を推進するだけでなく、結合インダクタ７００の構造は、図１１の実施例で示されるように、全てのスイッチング電力段が結合インダクタの単一の側面で一列に配置される、ＤＣ−ＤＣコンバータでのその使用も可能にする。さらに、結合インダクタ７００の構造はまた、同様に図１１の実施例で示されるように、インダクタ７００の共通端子が、比較的短くて幅広いＰＣＢ伝導性配線によって電気的に結合される、ＤＣ−ＤＣコンバータでのその使用も可能にし得る。結合インダクタ７００は、レイアウト１１００に関して論議されているが、結合インダクタ７００は、そのようなレイアウトに限定されないことを理解されたい。例えば、結合インダクタは、代替として、はんだタブ７１６および７２０が共通ノードに接続され、はんだタブ７１８および７２２がそれぞれの交換ノードに接続されるように構成することができる。
【００２８】
図１２および１３は、低い巻線インピーダンスを推進するように幅広い巻線を有する、結合インダクタ７００の変化例を示す。具体的には、図１２は、結合インダクタ７００と同様であるが、幅広い巻線１２０２、１２０４を含む、１つの２相結合インダクタ１２００の斜視図を示し、図１３は、図１２の線Ａ−Ａに沿って得られた水平断面図を示す。図１２では透明として示される、磁心１２０６によって隠されている、巻線１２０２、１２０４のはんだタブの輪郭は、鎖線によって図１３で示されている。図１４は、磁心１２０６から除去された巻線１２０２、１２０４の斜視図を示す。結合インダクタ１２００のある実施形態は、図１１のＰＣＢレイアウト１１００とともに使用され得る。
【００２９】
図１５は、結合インダクタ７００と同様であるが、結合インダクタ７００とは異なるＰＣＢレイアウトを可能にする、異なる巻線構成を伴う、１つの２相結合インダクタ１５００の斜視図を示す。結合インダクタ１５００は、図１５では透明として示される、磁心１５０２を含む。磁心１５０２は、脚部１５０４を含み、磁心１５０２の第１の側面１５０８から第２の側面１５１０までの通路１５０６を形成する。脚部１５０４は、通路１５０６を部分的に画定する。図１６は、図１５の線Ａ−Ａに沿って得られた結合インダクタ１５００の水平断面図を示し、図１７は、結合インダクタ１５００の側面１５０８の図を示す。
【００３０】
結合インダクタ１５００はさらに、脚部１５０４の少なくとも部分的に周囲で、かつ通路１５０６を通って巻装される、ステープル型巻線１５１２、１５１４を含む。巻線１５１２の第１の端部は、磁心１５０２の第１の側面１５０８から延在して、第１のはんだタブ１５１６を形成し、巻線１５１２の第２の端部は、磁心１５０２の第２の側面１５１０から延在して、第２のはんだタブ１５１８を形成する。巻線１５１４の第１の端部は、磁心１５０２の第１の側面１５０８から延在して、第３のはんだタブ１５２０を形成し、巻線１５１４の第２の端部は、磁心１５０２の第２の側面１５１０から延在して、第４のはんだタブ１５２２を形成する。はんだタブ１５１６、１５１８、１５２０、および１５２２の各々は、磁心１５０２の幅１５２４に沿って互から分離される。ある実施形態では、はんだタブ１５１６、１５１８、１５２０、および１５２２は、示されるように、横方向に隣接し、磁心１５０２の底面１５２６に沿って少なくとも部分的に形成される。磁心１５０２によって隠されている、はんだタブ１５１６、１５１８、１５２０、１５２２の輪郭は、鎖線によって図１６で示されている。図１８は、磁心１５０２から除去された巻線１５１２、１５１４の斜視図を示す。
【００３１】
結合インダクタ１５００は、巻線１５１２を通って第１のはんだタブ１５１６から第２のはんだタブ１５１８まで流れる電流が、巻線１５１４の中で第４のはんだタブ１５２２から第３のはんだタブ１５２０まで流れる電流を誘導するように構成される。逆に、巻線１５１４を通って第４のはんだタブ１５２２から第３のはんだタブ１５２０まで流れる電流は、巻線１５１２の中で第１のはんだタブ１５１６から第２のはんだタブ１５１８まで流れる電流を誘導する。そのような構成は、スイッチング電力段の全てがインダクタ１５００の共通側面に配置され、隣接はんだタブ１５１８および１５２０が共通ＰＣＢ伝導性配線によって接続される、ＤＣ−ＤＣコンバータで、結合インダクタ１５００が使用されることを有利に可能にし得る。
【００３２】
例えば、図１９は、２相ＤＣ−ＤＣコンバータ用途で結合インダクタ１５００のある実施形態とともに使用され得る、１つの可能なＰＣＢレイアウトである、１つのＰＣＢレイアウト１９００を示す。レイアウト１９００のパッドを示すように、結合インダクタ１５００の輪郭のみが、図１９に示されている。レイアウト１９００は、結合インダクタ１５００のはんだタブ１５１６、１５１８、１５２０、１５２２に電気的に結合するためのパッド１９０２、１９０４、１９０６、１９０８を含む。交換ノードの一部を形成する、ＰＣＢ伝導性配線１９１０は、パッド１９０２をスイッチング回路１９１６に電気的に結合し、別の交換ノードの一部を形成する、ＰＣＢ伝導性配線１９１２は、パッド１９０８をスイッチング回路１９１８に電気的に結合する。交換ノード配線１９１０、１９１２は、結合インダクタ１５００の共通側面１９１４から延在し、それにより、図１９に示されるように、結合インダクタ１５００の同じ側面で両方のスイッチング回路１９１６、１９１８の配置を可能にする。加えて、共通ノードの一部を形成し、パッド１９０４、１９０６をともに電気的に結合する、ＰＣＢ伝導性配線１９２０は、短くて幅広く、単純な実質的に長方形の形状を有する。図１１のレイアウト１１００とは対照的に、両方の共通ノードパッド１９０４、１９０６は、レイアウト１９００の中で直接隣接し、それにより、レイアウト１９００を簡略化する。したがって、結合インダクタ２００用のレイアウトとの後方互換性が必要とされない用途では、結合インダクタ１５００が結合インダクタ７００よりも好まれ得る。
【００３３】
レイアウト１９００は、例えば、スイッチング回路１９１６、１９１８が、それぞれ、入力電圧と接地との間ではんだタブ１５１６、１５２２を切り替え、伝導性配線１９２０が出力ノードに電気的に結合する、バックＤＣ−ＤＣコンバータの一部である。別の実施例として、レイアウト１９００は、例えば、スイッチング回路１９１６、１９１８が、それぞれ、出力電圧と接地との間ではんだタブ１５１６、１５２２を切り替え、伝導性配線１９２０が入力電圧ノードに電気的に結合する、ブーストＤＣ−ＤＣコンバータの一部となり得る。
【００３４】
図２０および２１は、低い巻線インピーダンスを推進するように幅広い巻線を有する、結合インダクタ１５００の変化例を示す。具体的には、図２０は、結合インダクタ１５００と同様であるが、幅広い巻線２００２、２００４を含む、１つの２相結合インダクタ２０００の斜視図を示し、図２１は、図２０の線Ａ−Ａに沿って得られた水平断面図を示す。図２０では透明として示される、磁心２００６によって隠されている、巻線２００２、２００４のはんだタブの輪郭は、鎖線によって図２１で示されている。図２２は、磁心２００６から除去された巻線２００２、２００４の斜視図を示す。結合インダクタ２０００のある実施形態は、図１９のＰＣＢレイアウト１９００とともに使用され得る。
【００３５】
図２３は、磁心２３０２の第１の側面２３０４から第２の側面２３０６までの通路（図示せず）を形成する、磁心２３０２（図２３で透明として示される）を含む、別の２相結合インダクタ２３００の斜視図を示す。結合インダクタ２３００はさらに、脚部（図示せず）の少なくとも部分的に周囲で巻装され、磁心２３０２の第１の側面２３０４から第２の側面２３０６まで延在する、ステープル型巻線２３０８、２３１０を含む。巻線２３０８の第１の端部は、磁心２３０２の第１の側面２３０４から延在して、第１のはんだタブ２３１２を形成し、巻線２３０８の第２の端部は、磁心２３０２の第２の側面２３０６から延在して、第２のはんだタブ２３１４を形成する。巻線２３１０の第１の端部は、磁心２３０２の第２の側面２３０６から延在して、第３のはんだタブ２３１６を形成し、巻線２３１０の第２の端部は、磁心２３０２の第１の側面２３０４から延在して、第４のはんだタブ２３１８を形成する。はんだタブ２３１２、２３１４、２３１６、および２３１８の各々は、磁心２３０２の幅２３２０に沿って互から分離される。図２４は、磁心２３０２から除去された巻線２３０８、２３１０の斜視図を示す。
【００３６】
結合インダクタ２３００は、巻線２３０８を通って第１のはんだタブ２３１２から第２のはんだタブ２３１４まで流れる電流が、巻線２３１０の中で第３のはんだタブ２３１６から第４のはんだタブ２３１８まで流れる電流を誘導するように構成される。そのような構成は、例えば、スイッチング電力段の全てがインダクタ２３００の共通側面に配置される、ＤＣ−ＤＣコンバータで、結合インダクタ２３００が使用されることを有利に可能にする。
【００３７】
図２５は、１つの２相結合インダクタ２５００の斜視図を示す。以下で論議されるように、結合インダクタ２５００は、単一の巻線を含むことだけを必要とし、それにより、製造の容易性および低費用を推進するが、それにもかかわらず、２本の効果的に別個の巻線を含むように、結合インダクタ２５００を使用することができる。
【００３８】
結合インダクタ２５００は、図２５では透明として示される、磁心２５０２を含む。磁心２５０２は、脚部２５０４を含み、磁心２５０２の第１の側面２５０８から第２の側面２５１０までの通路２５０６を形成する。脚部２５０４は、通路２５０６を部分的に画定する。図２６は、図２５の線Ａ−Ａに沿って得られた結合インダクタ２５００の水平断面図を示し、図２７は、結合インダクタ２５００の第１の側面２５０８を示す。
【００３９】
結合インダクタ２５００はさらに、例えば、表皮効果を最小限化し、それにより、低いＡＣ抵抗を推進する、ステープル型巻線２５１２を含む。巻線２５１２は、脚部２５０４の少なくとも部分的に周囲で、かつ磁心２５０２の通路２５０６を通って巻装される。巻線２５１２の第１の端部は、磁心２５０２の第１の側面２５０８から延在して、第１のはんだタブ２５１４を形成し、巻線２５１２の第２の端部は、磁心２５０２の第２の側面２５１０から延在して、第２のはんだタブ２５１６を形成する。巻線２５１２の中間または中心タップ付き部分は、第３のはんだタブ２５１８を形成する。したがって、単一の巻線２５１２を、第１のはんだタブ２５１４と第３のはんだタブ２５１８との間の第１の有効巻線、第２のはんだタブ２５１６と第３のはんだタブ２５１８との間の第２の有効巻線といった、２本の効果的に別個の巻線として、結合インダクタ２５００で利用することができる。はんだタブ２５１４、２５１６、２５１８の各々は、磁心２５０２の幅２５２０に沿って互から分離され、ある実施形態では、はんだタブ２５１４、２５１６、２５１８は、示されるように、横方向に隣接し、磁心２５０２の底面２５２２に沿って少なくとも部分的に形成される。磁心２５０２によって隠されている、はんだタブ２５１４、２５１６、および２５１８は、鎖線によって図２６で示されている。図２８は、磁心２５０２から除去された巻線２５１２の斜視図を示す。
【００４０】
結合インダクタ２５００は、巻線２５１２を通って第１のはんだタブ２５１４から第３のはんだタブ２５１８まで流れる電流が、巻線２５１２の中で第２のはんだタブ２５１６から第３のはんだタブ２５１８まで流れる電流を誘導するように構成される。同様に、巻線２５１２を通って第２のはんだタブ２５１６から第３のはんだタブ２５１８まで流れる電流は、巻線２５１２の中で第１のはんだタブ２５１４から第３のはんだタブ２５１８まで流れる電流を誘導する。そのような構成は、例えば、スイッチング電力段の全てがインダクタ２５００の共通側面に配置される、ＤＣ−ＤＣコンバータで、結合インダクタ２５００が使用されることを有利に可能にし得る。
【００４１】
例えば、図２９は、バックコンバータまたはブーストコンバータ等の２相ＤＣ−ＤＣコンバータ用途で、結合インダクタ２５００のある実施形態とともに使用され得る、１つの可能なレイアウトである、１つのＰＣＢレイアウト２９００を示す。レイアウト２９００のパッドを示すように、結合インダクタ２５００の輪郭のみが、図３９に示されている。レイアウト２９００は、結合インダクタ２５００のはんだタブ２５１４、２５１６、２５１８に電気的に接続するためのパッド２９０２、２９０４、２９０６を含む。交換ノードの一部を形成する、ＰＣＢ伝導性配線２９０８は、パッド２９０２をスイッチング回路２９１４に電気的に結合し、別の交換ノードの一部を形成する、ＰＣＢ伝導性配線２９１０は、パッド２９０４をスイッチング回路２９１６に電気的に結合する。交換ノード配線２９０８、２９１０は、結合インダクタ２５００の共通側面２９１２から延在し、それにより、図２９に示されるように、結合インダクタ２９００の同じ側面で両方のスイッチング回路２９１４、２９１６の配置を可能にする。加えて、１つだけのパッド２９０６が共通ノードに接続し、それにより、共通ノード配線２９１４の長さを縮小し、レイアウトを簡略化する。
【００４２】
レイアウト２９００は、例えば、スイッチング回路２９１４、２９１６が、それぞれ、入力電圧と接地との間ではんだタブ２５１４、２５１６を切り替え、伝導性配線２９１４が出力ノードに電気的に結合する、バックＤＣ−ＤＣコンバータの一部である。別の実施例として、レイアウト２９００は、スイッチング回路２９１４、２９１６が、それぞれ、出力電圧と接地との間ではんだタブ２５１４、２５１６を切り替え、伝導性配線２９１４が入力電圧ノードに電気的に結合する、ブーストＤＣ−ＤＣコンバータの一部となり得る。
【００４３】
図３０および３１は、低い巻線インピーダンスを推進するように幅広い巻線を有する、結合インダクタ２５００の変化例を示す。具体的には、図３０は、結合インダクタ２５００と同様であるが、幅広い巻線３００２を含む、１つの２相結合インダクタ３０００の斜視図を示し、図３１は、図３０の線Ａ−Ａに沿って得られた水平断面図を示す。図３２は、図３０では透明として示される、磁心３００４から除去された巻線３００２の斜視図を示す。図３３は、２相ＤＣ−ＤＣコンバータ用途で、結合インダクタ３０００のある実施形態とともに使用され得る、１つの可能なＰＣＢレイアウトである、１つのＰＣＢレイアウト３３００を示す。レイアウト３３００は、それぞれ、巻線３００２のはんだタブ３００６、３００８、３０１０（磁心３００４によって隠されている、はんだタブの輪郭が鎖線で示されている、図３０および３１を参照）に接続するためのパッド３３０２、３３０４、３３０６を含む。レイアウト３３００は、図２９のレイアウト２９００と同様であるが、レイアウト３３００は、共通ノードに接続する、より幅広い伝導性配線３３０８を含み、それにより、共通ノードのさらに低いインピーダンスを推進する。
【００４４】
図３４は、１つの２相結合インダクタ３４００を示す。結合インダクタ３４００は、脚部（図示せず）を含み、磁心３４０２の第１の側面３４０４から第２の側面３４０６までの通路（図示せず）を形成する、磁心３４０２を含む。結合インダクタ３４００はさらに、例えば、表皮効果を最小限化し、それにより、低い巻線インピーダンスを推進する、フォイル巻線である、ステープル型巻線３４０８を含む。巻線３４０８は、磁心３４０２の脚部の周囲で、かつ磁心３４０２の通路を通って巻装される。巻線３４０８の第１の端部は、磁心３４０２の第１の側面３４０４から延在して、第１のはんだタブ３４１０を形成し、巻線３４０８の第２の端部は、磁心３４０２の第２の側面３４０６から延在して、第２のはんだタブ３４１２を形成する。巻線３４０８の中間または中心タップ付き部分は、第３のはんだタブ３４１４を形成する。ある実施形態では、はんだタブ３４１０、３４１２、３４１４は、示されるように、磁心３４０２の底面３４１６に沿って少なくとも部分的に形成される。図３５は、磁心３４０２から除去された巻線３４０８の斜視図を示す。
【００４５】
結合インダクタ３４００は、巻線３４０８を通って第１のはんだタブ３４１０から第３のはんだタブ３４１４まで流れる電流が、巻線３４０８を通って第２のはんだタブ３４１２から第３のはんだタブ３４１４まで流れる電流を誘導するように構成される。同様に、巻線３４０８を通って第２のはんだタブ３４１２から第３のはんだタブ３４１４まで流れる電流は、巻線３４０８の中で第１のはんだタブ３４１０から第３のはんだタブ３４１４まで流れる電流を誘導する。図２５および３０のそれぞれの結合インダクタ２５００および３０００と同様に、結合インダクタ３４００は、単一の巻線を含むことだけを必要とし、それにより、製造の容易性および低費用を推進するが、それにもかかわらず、２本の効果的に別個の巻線を含むように、結合インダクタ３４００を使用することができる。
【００４６】
図３６は、１つの２相結合インダクタ３６００の斜視図を示す。結合インダクタ３６００は、脚部３６０４を含み、磁心３６０２の第１の側面３６０８から第２の側面３６１０まで延在する通路３６０６を形成する、磁心３６０２を含む。図３７は、図３６の線Ａ−Ａに沿って得られた結合インダクタ３６００の水平断面図を示し、図３８は、結合インダクタ３６００の側面３６０８を示す。
【００４７】
結合インダクタ３６００はさらに、例えば、フォイル巻線である、ステープル型巻線３６１２、３６１４を含む。各巻線３６１２、３６１４は、少なくとも部分的に通路３６０６を通って巻装される。巻線３６１２、３６１４はまた、通路３６０６の中で互に交差し、それは、各電力段が結合インダクタの共通側面に配置される、ＤＣ−ＤＣコンバータ用途において、結合インダクタ３６００が逆磁気結合を達成することを有利に可能にする。
【００４８】
巻線３６１２の第１の端部は、磁心３６０２の第１の側面３６０８から延在して、第１のはんだタブ３６１６を形成し、巻線３６１２の第２の端部は、磁心３６０２の第２の側面３６１０から延在して、第２のはんだタブ３６１８を形成する。巻線３６１４の第１の端部は、磁心３６０２の第１の側面３６０８から延在して、第３のはんだタブ３６２０を形成し、巻線３６１４の第２の端部は、磁心３６０２の第２の側面３６１０から延在して、第４のはんだタブ３６２２を形成する。ある実施形態では、はんだタブ３６１６、３６１８、３６２０、３６２２は、示されるように、磁心３６０２の底面３６２４に沿って少なくとも部分的に形成される。磁心３６０２によって隠されている、はんだタブ３６１６、３６１８、３６２０、３６２２の輪郭は、鎖線によって図３７で示されている。図３９は、巻線３６１２、３６１４およびそれらの相対位置の斜視図を示すが、磁心３６０２が除去されている。巻線３６１２および３６１４は、絶縁テープまたはワニス等の絶縁体によって、少なくともそれらが通路３６０６の中で交差する場所で絶縁される。
【００４９】
巻線３６１２、３６１４が通路３６０６の中で交差するという事実は、巻線３６１２を通って第１のはんだタブ３６１６から第２のはんだタブ３６１８まで流れる電流が、巻線３６１８の中で第３のはんだタブ３６２０から第４のはんだタブ３６２２まで流れる電流を誘導するように、巻線３６１２、３６１４を磁気的に結合させる。したがって、例えば、磁心３６０２の１つの側面のはんだタブが、それぞれのスイッチング電力段に接続しており、磁心３６０２の別の側面のはんだタブが、共通ノードに接続される、ＤＣ−ＤＣコンバータで、結合インダクタを使用することができる。
【００５０】
例えば、図４０は、バックコンバータまたはブーストコンバータ等の２相ＤＣ−ＤＣコンバータで、結合インダクタ３６００とともに使用され得る、１つの可能なレイアウトである、１つのＰＣＢレイアウト４０００を示す。レイアウト４０００は、それぞれ、結合インダクタ３６００のはんだタブ３６１６、３６１８、３６２０、３６２２に結合するためのパッド４００２、４００４、４００６、４００８を含む。レイアウト４０００のパッドを示すように、結合インダクタ３６００の輪郭のみが、図４０に示されている。交換ノードの一部を形成する、ＰＣＢ伝導性配線４０１０は、パッド４００２をスイッチング回路４０１２に電気的に結合する。別の交換ノードの一部を形成する、ＰＣＢ伝導性配線４０１４は、パッド４００６をスイッチング回路４０１６に電気的に結合する。共通ノードの一部を形成する、ＰＣＢ伝導性配線４０１８は、パッド４００４、４００８を電気的に結合する。スイッチング回路４０１２、４０１６は、レイアウト４０００の中の共通側面４０２０に位置する。加えて、伝導性配線４０１８は、短くて幅広く、単純な長方形の形状を有し、それにより、配線４０１８の低いインピーダンス、およびその製造可能性を推進する。
【００５１】
レイアウト４０００は、例えば、スイッチング回路４０１４、４０１６が、それぞれ、入力電圧と接地との間ではんだタブ３６１６、３６２０を切り替え、伝導性配線４０１８が出力ノードに電気的に結合する、バックＤＣ−ＤＣコンバータの一部である。別の実施例として、レイアウト１９００は、スイッチング回路４０１４、４０１６が、それぞれ、出力電圧と接地との間ではんだタブ３６１４、３６１６を切り替え、伝導性配線４０１８が入力電圧ノードに電気的に結合する、ブーストＤＣ−ＤＣコンバータの一部となり得る。
【００５２】
図４１および４２は、低い巻線インピーダンスを推進するように幅広い巻線を有する、結合インダクタ３６００の変化例を示す。具体的には、図４１は、結合インダクタ３６００と同様であるが、異なる巻線構成を有する、１つの２相結合インダクタ４１００の斜視図を示し、図４２は、図４１の線Ａ−Ａに沿って得られた水平断面図を示す。具体的には、結合インダクタ４１００は、脚部４１０４を含み、磁心４１０２の第１の側面４１０８から第２の側面４１１０までの通路４１０６を形成する、磁心４１０２（図４１では透明として示される）を含む。脚部４１０４は、通路４１０６を部分的に画定する。結合インダクタ４１００はさらに、例えば、フォイル巻線である、ステープル型巻線４１１２、４１１４を含む。各巻線４１１２、４１１４は、少なくとも部分的に通路４１０６を通って延在し、巻線４１１２、４１１４は、通路４１０６の中で交差する。巻線４１１２、４１１４は、少なくともそれらが通路４１０６の中で交差する場所で絶縁される。通路４１０６の中の巻線４１１２、４１１４の間の１つ以上の領域４２０２、４２０４（図４２参照）は、ＤＣ−ＤＣコンバータ等の回路で使用される場合に、巻線４１１２、４１１４の漏洩インダクタンス値を増加させるように、部分的または完全に磁性材料で充填される。当技術分野で公知であるように、結合インダクタ値は、リップル電流の大きさを制限するように、多相ＤＣ−ＤＣコンバータ用途において十分大きくなければならない。
【００５３】
図４３は、互から分離され、磁心４１０２から分離された巻線４１１２、４１１４の斜視図を示す。しかしながら、巻線４１１２、４１１４は、矢印４３０２によって示唆されるように、インダクタ４１００の中に設置される場合に積み重ねられる。図４４は、積み重ねられたが、４１０２から分離された時の巻線４１１２、４１１４の斜視図を示す。巻線４１１４が巻線４１１２の上に積み重ねられて示されているが、巻線４１１２が巻線４１１４の上に積み重ねられるように、積層の順序を変更することができる。結合インダクタ４１００のある実施形態は、図４０のＰＣＢレイアウト４０００とともに使用され得る。
【００５４】
図４５は、１つの２相結合インダクタ４５００の斜視図を示し、図４６は、上面図を示す。結合インダクタ４５００は、第２の側面４５０６の反対側の第１の側面４５０４と、第４の側面４５１０の反対側の第３の側面４５０８と、第６の側面４５１４の反対側の第５の側面４５１２とを含む、図４５では透明として示される、磁心４５０２を含む。図４７は、巻線がない磁心４５０２の透視斜視図を示す。第５の側面４５１２は、第１の側面４５０４を第３の側面４５０８に接続し、第１の側面４５０４と鈍角４６０２を形成する。第５の側面４５１２はまた、第３の側面４５０８と鈍角４６０４も形成する。第６の側面４５１４は、第２の側面４５０６を第４の側面４５１０に接続し、第２の側面４５０６と鈍角４６０６を形成する。第６の側面４５１４はまた、第４の側面４５１０と鈍角４６０８も形成する。第１の側面４５０４は、鈍角４６１０において第４の側面４５１０に接合し、第２の側面４５０６は、鈍角４６１２において第３の側面４５０８に接合する。磁心４５０２は、磁心４５０２を通って第５の側面４５１２から第６の側面４５１４まで延在する通路４５１６を形成し、通路４５１６は、磁心４５０２の脚部４５１８によって部分的に画定される。
【００５５】
結合インダクタ４５００はさらに、通路４５１６を通って、かつ脚部４５１８の少なくとも部分的に周囲で巻装される、巻線４５２０、４５２２を含む。巻線４５２０の第１の端部は、磁心４５０２の第５の側面４５１２から延在して、第１のはんだタブ４５２４を形成し、巻線４５２０の第２の端部は、磁心４５０２の第６の側面４５１４から延在して、第２のはんだタブ４５２６を形成する。巻線４５２２の第１の端部は、磁心４５０２の第５の側面４５１２から延在して、第３のはんだタブ４５２８を形成し、巻線４５２２の第２の端部は、磁心４５０２の第６の側面４５１４から延在して、第４のはんだタブ４５３０を形成する。結合インダクタ４５００は、巻線４５２０を通って第２のはんだタブ４５２６から第１のはんだタブ４５２４まで流れる電流が、巻線４５２２を通って第３のはんだタブ４５２８から第４のはんだタブ４５３０まで流れる電流を誘導するように構成される。同様に、巻線４５２２を通って第３のはんだタブ４５２８から第４のはんだタブ４５３０まで流れる電流は、巻線４５２０を通って第２のはんだタブ４５２６から第１のはんだタブ４５２４まで流れる電流を誘導する。
【００５６】
図４８は、磁心４５０２から分離している巻線４５２０、４５２２の斜視図を示す。巻線４５２０、４５２２の間の通路４５１６のいくらかまたは全ては、随意で、回路で使用される場合に、巻線４５２０、４５２２の漏洩インダクタンス値を増加させるように、部分的または完全に磁性材料で充填される。
【００５７】
図４９は、図４５の線Ａ−Ａに沿って得られ、１つの可能なＤＣ−ＤＣコンバータＰＣＢレイアウト４９００上に設置された結合インダクタ４５００の実施形態の水平断面図を示す。レイアウト４９００は、例えば、バックコンバータまたはブーストコンバータの一部を形成する。しかしながら、結合インダクタ４５００は、ＰＣＢレイアウト４９００に限定されない。レイアウト４９００は、それぞれ、結合インダクタ４９００のはんだタブ４５２４、４５２６、４５２８、４５３０に結合するためのＰＣＢパッド４９０２、４９０４、４９０６、４９０８を含む。磁心４５０２によって隠されている、はんだタブ４５２４、４５２６、４５２８、および４５３０の輪郭は、鎖線によって図４９で示されている。交換ノードの一部を形成する、ＰＣＢ伝導性配線４９１０は、パッド４９０４をスイッチング回路４９１６に電気的に結合し、別の交換ノードの一部を形成する、ＰＣＢ伝導性配線４９１２は、パッド４９０６をスイッチング回路４９１８に電気的に結合する。交換ノード配線４９１０、４９１２は、結合インダクタ４５００の共通側面４９１４から延在し、それにより、図４９に示されるように、結合インダクタ４９００の同じ側面で両方のスイッチング回路４９１６、４９１８の配置を可能にする。共通ノードの一部を形成する、ＰＣＢ伝導性配線４９２０は、パッド４９０２、４９０８を電気的に結合する。ＰＣＢ伝導性配線４９２０は、幅広く、それにより、共通ノード上で低いインピーダンスを推進することを理解されたい。さらに、配線４９２０は、単純な長方形を有し、それにより、図４９のレイアウトの製造頑健性を推進する。
【００５８】
レイアウト４９００は、例えば、スイッチング回路４９１６、４９１８が、それぞれ、入力電圧と接地との間ではんだタブ４５２６、４５２８を切り替え、伝導性配線４９２０が出力ノードに電気的に結合する、バックＤＣ−ＤＣコンバータの一部である。別の実施例として、レイアウト４９００は、スイッチング回路４９１６、４９１８が、それぞれ、出力電圧と接地との間ではんだタブ４５２６、４５２８を切り替え、伝導性配線４９２０が入力電圧ノードに電気的に結合する、ブーストＤＣ−ＤＣコンバータの一部となり得る。
【００５９】
図５０は、１つの２相結合インダクタ５０００の斜視図を示す。結合インダクタ５０００は、第１の側面５００４と、第１の側面５００４の反対側の第２の側面５００６とを含む、磁心５００２（図５０で透明として示される）を含む。磁心５００２は、第１の側面５００４から第２の側面５００６まで延在する通路５００８を形成する。図５１は、結合インダクタ５０００の側面５００４を示す。通路５００８は、第１および第２の対向表面５０１０、５０１２によって部分的に画定され、脚部５０１４は、対向表面５０１０、５０１２を接続する。
【００６０】
結合インダクタ５０００はさらに、低インピーダンスおよび低製造費を推進するように、例えば、フォイル巻線である、巻線５０１６、５０１８を含む。巻線５０１６は、通路５００８の中で、脚部の少なくとも部分的に周囲５０１４で巻装される。巻線５０１６の第１の端部は、磁心５００２の第１の側面５００４から延在して、第１のはんだタブ５０２０を形成し、巻線５０１６の第２の端部は、磁心５００２の第１の側面５００４から延在して、第２のはんだタブ５０２２を形成する。巻線５０１８の第１の端部は、磁心５００２の第２の側面５００６から延在して、第３のはんだタブ５０２４を形成し、巻線５０１８の第２の端部は、磁心５００２の第２の側面５００６から延在して、第４のはんだタブ５０２６を形成する。はんだタブ５０２０、５０２２、５０２４、５０２６は、例えば、磁心５００２の底面５０２８に沿って配置される。
【００６１】
結合インダクタ５０００は、巻線５０１６を通って第１のはんだタブ５０２０から第２のはんだタブ５０２２まで流れる電流が、巻線５０１８を通って第３のはんだタブ５０２４から第４のはんだタブ５０２６まで流れる電流を誘導するように構成される。同様に、巻線５０１８を通って第３のはんだタブ５０２４から第４のはんだタブ５０２６まで流れる電流は、巻線５０１６を通って第１のはんだタブ５０２０から第２のはんだタブ５０２２まで流れる電流を誘導する。
【００６２】
図５２は、巻線５０１６、５０１８が除去されている、磁心５００２の透視斜視図である。図５３は、磁心５００２から、および互から分離された巻線５０１６、５０１８の斜視図を示す。しかしながら、巻線５０１６、５０１８は、結合インダクタ５００２に設置された場合に少なくとも部分的に重複する。図５４は、磁心５００２から分離されているが、結合インダクタ５００２に設置された場合のように重複する、巻線５０１６、５０１８の斜視図を示す。巻線５０１６は巻線５０１８に積み重ねられて示されているが、巻線５０１８は、代替的に、巻線５０１６の上に積み重ねられる。巻線５０１６、５０１８は、巻線５０１６、５０１８はのうちの１つ以上の上の絶縁テープまたはワニスあるいは他の絶縁被覆等によって、少なくともそれらが重複する場所で絶縁される。
【００６３】
巻線５０１６、５０１８は、図５０および５３〜５４に示されるように、長方形のフォイル巻線として示される。長方形のフォイル巻線は、型打ちすることができ、したがって、典型的には、らせん巻線よりも磁心と組み立てることが容易である。フォイル巻線はまた、円筒巻線より表皮効果を受けにくく、それにより、低い巻線インピーダンスを推進する。しかしながら、巻線５０１６、５０１８の構成は、変化させることができる。例えば、図５５は、１つの可能なＤＣ−ＤＣコンバータＰＣＢレイアウト５５０１上に設置された結合インダクタ５５００の水平断面図を示す。レイアウト５５０１は、例えば、バックコンバータまたはブーストコンバータの一部を形成する。結合インダクタ５５００は、結合インダクタ５０００と同様であるが、結合インダクタ５５００は、型打ちした長方形の巻線の代わりにらせん巻線５５０２、５５０４と、対向通路表面を接続する長方形の脚部の代わりに丸みを帯びた脚部５５０６とを含む。
【００６４】
図５５レイアウトは、巻線５５０２のそれぞれのはんだタブに結合するためのＰＣＢパッド５５０８、５５１０と、巻線５５０４のそれぞれのはんだタブに結合するためのＰＣＢパッド５５１２、５５１４とを含む。交換ノードの一部を形成するＰＣＢ伝導性配線５５１６は、パッド５５０８をスイッチング回路５５２２に電気的に結合し、別の交換ノードを形成するＰＣＢ伝導性配線５５１８は、パッド５５１２をスイッチング回路５５２４に電気的に結合する。交換ノード配線５５１６、５５１８は、結合インダクタ５５００の共通側面５５２０から延在し、それにより、図５５に示されるように、結合インダクタ５５００の同じ側面で両方のスイッチング回路５５２２、５５２４の配置を可能にする。また、共通ノードの一部を形成し、パッド５５１０、５５１４をともに電気的に結合する、ＰＣＢ伝導性配線５５２６は、短くて幅広く、それにより、共通ノード上で低いインピーダンスを推進することに留意されたい。さらに、配線５５２６は、単純な長方形を有し、それにより、図５５のレイアウトの製造頑健性を推進する。図５０の結合インダクタ５０００のある実施形態はまた、図５５のＰＣＢレイアウトとともに使用することもできる。
【００６５】
レイアウト５５０１は、例えば、スイッチング回路５５２２、５５２４が、それぞれ、入力電圧と接地との間で巻線５５０２、５５０４のはんだタブを切り替え、伝導性配線５５２６が出力ノードに電気的に結合する、バックＤＣ−ＤＣコンバータの一部である。別の実施例として、レイアウト５５０１は、スイッチング回路５５２２、５５２４が、それぞれ、出力電圧と接地との間で巻線５５０２、５５０４のはんだタブを切り替え、伝導性配線５５２６が入力電圧ノードに電気的に結合する、ブーストＤＣ−ＤＣコンバータの一部となり得る。
【００６６】
図５６は、図５０の結合インダクタ５０００の別の変化例を示す。具体的には、図５６は、結合インダクタ５０００と同様である、１つの２相結合インダクタ５６００の斜視図を示すが、結合インダクタ５６００は、磁心５６０８（図５６では透明として示される）の第１の側面５６０６から磁心５６０８の第２の側面５６１０まで延在する巻線５６０２、５６０４を含む。図５７は、結合インダクタ５６００の第１の側面５６０６を示す。巻線５６０２は、磁心５６０８の第２の側面５６１０に沿って配置された中間部分５６１２を含み、巻線５６０４は、磁心５６０８の第１の側面５６０６に沿って配置された中間部分５６１４を含む。中間部分５６１２、５６１４は、ともにインダクタ５６００を保つのに役立ち、それにより、その機械的頑健性を推進し得る。加えて、中間部分５６１２、５６１４が磁心５６０８の通路５６１６の外側に配置されるという事実は、通路５６１６の対向部分５６２０、５６２２を接続する脚部５６１８が、通路５６１６の大部分を占有することを可能にし、それにより、脚部５６１８のサイズを増大させ、脚部５６１８における磁心損失を減少させる。例えば、脚部５６１８は、図５６に示されるように、磁心５６０８の第１の側面５６０６から第２の側面５６１０まで延在する。
【００６７】
図５８は、図５６の線Ａ−Ａに沿って得られ、図５５と同様のＰＣＢレイアウト上設置された結合インダクタ５６００の水平断面図を示す。図５９は、巻線５６０２、５６０４が除去されている、磁心５６０８の透視斜視図を示す。図６０は、磁心５６０８から除去され、互から分離された巻線５６０２、５６０４の斜視図を示し、図６１は、結合インダクタ５６００に設置された場合のように重複する、巻線５６０２、５６０２の斜視図を示す。巻線５６０２は巻線５６０４に積み重ねられて示されているが、積層順序を逆転させることができる。加えて、例えば、中間部分５６１２、５６１４が通路５６１６に対して異なる方向に延在するように、中間部分５６１２、５６１４の構成を変化させることができる。例えば、中間部分５６１２、５６１４は、代替として、中間部分５６１２が通路５６１６に対して下向きに延在し、中間部分５６１４が通路５６１６に対して上向きに延在するように構成することができる。
【００６８】
図６２は、第１の側面６２０４と、反対側の第２の側面６２０６とを含む、磁心６２０２を含む、１つの２相結合インダクタ６２００の斜視図を示す。磁心６２０２はさらに、端部磁気要素６２０８、６２１０と、端部磁気要素６２０８、６２１０の間に配置され、かつそれらを接続する脚部６２１２、６２１４とを含む。磁心６２０２は、磁心６２０２を通って第１の側面６２０４から第２の側面６２０６まで延在する通路６２１６を形成し、通路６２１６は、脚部６２１２、６２１４によって部分的に画定される。磁心６２０２はさらに、例えば、第１および第２の側面６２０４、６２０６を接続する、底面６２１８を含む。ある実施形態では、底面６２１８は、第１および第２の側面６２０４、６２０６に対して少なくとも部分的に直角である。
【００６９】
結合インダクタ６２００はさらに、脚部６２１２の周囲で、かつ通路６２１６を通って巻装される巻線６２２０、ならびに脚部６２１４の周囲で、かつ通路６２１６を通って巻装される巻線６２２２を含む。巻線６２２０の第１の端部は、磁心６２０２の第１の側面６２０４から延在して、第１のはんだタブ６２２４を形成し、巻線６２２０の第２の端部は、磁心６２０２の第２の側面６２０６から延在して、第２のはんだタブ６２２６を形成する。巻線６２２２の第１の端部は、磁心６２０２の第１の側面６２０４から延在して、第３のはんだタブ６２２８を形成し、巻線６２２２の第２の端部は、磁心６２０２の第２の側面６２０６から延在して、第４のはんだタブ６２３０を形成する。はんだタブ６２２４、６２２６、６２２８、６２３０は、例えば、図６２に示されるように、底面６２１８に沿って配置される。巻線６２２０、６２２２の間の通路６２１６のいくらかまたは全体は、随意で、回路で使用される場合に、巻線６２２０、６２２２の漏洩インダクタンス値を増加させるように、部分的または完全に磁性材料で充填される。
【００７０】
巻線６２２０および６２２２は、巻線６２２０を通って第２のはんだタブ６２２６から第１のはんだタブ６２２４まで流れる電流が、巻線６２２２を通って第４のはんだタブ６２３０から第３のはんだタブ６２２８まで流れる電流を誘導するように、それぞれの脚６２１２、６２１４の周囲で巻装される。同様に、第２の巻線６２２２を通って第４のはんだタブ６２３０から第３のはんだタブ６２２８まで流れる電流は、第１の巻線６２２０を通って第２のはんだタブ６２２６から第１のはんだタブ６２２４まで流れる電流を誘導する。そのような特徴は、例えば、全てのスイッチング電力段が結合インダクタ６２００の共通側面に配置される、ＤＣ−ＤＣコンバータで、結合インダクタ６２００が使用されることを有利に可能にする。例えば、図６３は、ＰＣＢレイアウト６３０２上に設置された結合インダクタ６３００の水平断面を示す。レイアウト６３０２は、例えば、バックＤＣ−ＤＣコンバータまたはブーストＤＣ−ＤＣコンバータレイアウトである。結合インダクタ６３００は、図６２の結合インダクタ６２００と同様であるが、結合インダクタ６３００は、長方形の脚部の代わりに、円筒形の脚部６３０４、６３０６を含む。
【００７１】
レイアウト６３０２は、結合インダクタ６３００のはんだタブ６２２４、６２２６、６２２８、６２３０にそれぞれ結合するためのパッド６３０８、６３１０、６３１２、６３１４を含む。交換ノードの一部を形成するＰＣＢ伝導性配線６３１６は、パッド６３１０をスイッチング回路６３２２に電気的に結合し、別の交換ノードを形成するＰＣＢ伝導性配線６３１８は、パッド６３１４をスイッチング回路６３２４に電気的に結合する。交換配線６３１６、６３１８は、結合インダクタ６３００の共通側面６３２０から延在し、それにより、図６３に示されるように、結合インダクタ６３００の同じ側面で両方のスイッチング回路６３２２、６３２４の配置を可能にする。また、共通ノードの一部を形成し、パッド６３０８、６３１２を一緒に電気的に結合する、ＰＣＢ伝導性配線６３２６は、短くて幅広く、それにより、共通ノード上で低いインピーダンスを推進することに留意されたい。さらに、配線６３２６は、単純な長方形を有し、それにより、レイアウト６３０２の製造頑健性を推進する。図６２の結合インダクタ６２００のある実施形態はまた、レイアウト６３０２で使用することもできる。
【００７２】
レイアウト６３０２は、例えば、スイッチング回路６３２２、６３２４が、それぞれ、入力電圧と接地との間ではんだタブ６２２６、６２３０を切り替え、伝導性配線６３２６が出力ノードに電気的に結合する、バックＤＣ−ＤＣコンバータの一部である。別の実施例として、レイアウト６３０２は、スイッチング回路６３２２、６３２４が、それぞれ、出力電圧と接地との間ではんだタブ６２２６、６２３０を切り替え、伝導性配線６３２６が入力電圧ノードに電気的に結合する、ブーストＤＣ−ＤＣコンバータの一部となり得る。
【００７３】
上記で論議されるように、本明細書で開示される結合インダクタの１つの考えられる使用は、スイッチングＤＣ−ＤＣコンバータ等のスイッチング電力供給装置におけるものである。したがって、本明細書で論議される結合インダクタの磁心は、典型的には、スイッチング電力供給装置において一般的である高スイッチング周波数（例えば、少なくとも２０ＫＨｚ）で比較的低い磁心損失を呈する磁性材料（例えば、フェライト材または粉末状の鉄材）で形成される。
【００７４】
例えば、図６４は、本明細書で論議される結合インダクタの１つの考えられる用途である、１つの電力供給装置６４００を概略的に示す。電力供給装置６４００は、電力供給装置６４００の構成要素を支持し、電気的に接続するためのＰＣＢ６４０２を含む。ＰＣＢ６４０２は、代替として、いくつかの別個であるが電気的に相互接続されたＰＣＢと置換することができる。
【００７５】
電力供給装置６４００は、各相が、それぞれのスイッチング回路６４０６と、２相結合インダクタ６４１０の巻線６４０８とを含む、２つの相６４０４を含むものとして示されている。しかしながら、電力供給装置６４００は、第１の１対の相が第１の２相結合インダクタの巻線を利用し、第２の１対の相が第２の２相結合インダクタの巻線を利用する、４つの相等の異なる数の相６４０４を有するように修正することができる。２相結合インダクタ６４１０の実施例は、結合インダクタ７００（図７）、結合インダクタ１２００（図１２）、結合インダクタ１５００（図１５）、結合インダクタ２０００（図２０）、結合インダクタ２３００（図２３）、結合インダクタ２５００（図２５）、結合インダクタ３０００（図３０）、結合インダクタ３４００（図３４）、結合インダクタ３６００（図３６）、結合インダクタ４１００（図４１）、結合インダクタ４５００（図４５）、結合インダクタ５０００（図５０）、結合インダクタ５５００（図５５）、結合インダクタ５６００（図５６）、結合インダクタ６２００（図６２）、および結合インダクタ６３００（図６３）を含む。
【００７６】
各巻線６４０８は、それぞれの第１の端子６４１２、およびそれぞれの第２の端子６４１４を有する。第１および第２の端子６４１２、６４１４は、例えば、ＰＣＢ６４０２への表面実装はんだ付けに好適な表面実装はんだタブを形成する。例えば、結合インダクタ６４１０が結合インダクタ７００（図１）の実施形態である、実施形態では、第１の端子６４１２（１）は、はんだタブ７１８を表し、第２の端子６４１４（１）は、はんだタブ７１６を表し、第１の端子６４１２（２）は、はんだタブ７２２を表し、第２の端子６４１４（２）は、はんだタブ７２０を表す。結合インダクタ６４１０は、逆磁気結合を有するように構成される。したがって、巻線６４０８（１）を通って第２の端子６４１４（１）から第１の端子６４１２（１）まで流れる電流は、巻線６４０８（２）を通って第２の端子６４１４（２）から第１の端子６４１４（２）まで流れる電流を誘導する。同様に、巻線６４０８（２）を通って第２の端子６４１２（２）から第１の端子６４１２（２）まで流れる電流は、巻線６４０８（１）を通って第２の端子６４１４（１）から第１の端子６４１２（１）まで流れる電流を誘導する。
【００７７】
各第１の端子６４１２は、ＰＣＢ配線６４１８等を介して共通の第１のノード６４１６に電気的に接続される。各第２の端子６４１４は、それぞれのＰＣＢ配線６４２０等によって、それぞれのスイッチング回路６４０６に電気的に接続される。スイッチング回路６４０６は、少なくとも２つの異なる電圧レベル間で、それぞれの巻線６４０８の第２の端子６４１４を切り替えるように構成および配置される。コントローラ６４２２は、スイッチング回路６４０６を制御し、コントローラ６４２２は、随意で、第１のノード６４１６等へのフィードバック接続６４２４を含む。第１のノード６４１６は、随意で、フィルタ６４２６を含む。
【００７８】
電力供給装置６４００は、典型的に、切替に起因する音が、人間によって知覚可能な周波数範囲を上回るように、スイッチング回路６４０６が切り替わる周波数である、少なくとも約２０ｋＨｚのスイッチング周波数を有する。スイッチング電力供給装置６４００を、低スイッチング周波数の代わりに高スイッチング周波数（例えば、少なくとも２０ｋＨｚ）で動作させることは、（１）より小さいエネルギー貯蔵構成要素（例えば、結合インダクタ６４１０およびフィルタコンデンサ）を使用する能力、（２）より小さいリップル電流およびリップル電圧振幅、および／または（３）より高速のコンバータ過渡応答等の利点も提供し得る。高スイッチング周波数での効率的な動作を可能にするために、結合インダクタ６４１０の磁心６４２８を形成する１つ以上の磁性材料は、典型的には、フェライト材または粉末状の鉄材等の高周波数動作で比較的低い磁心損失を有する材料である。
【００７９】
いくつかの実施形態では、コントローラ６４２２は、各スイッチング回路６４０６が各他のスイッチング回路６４０６から位相をずらして動作するように、スイッチング回路６４０６を制御する。異なる言い方をすれば、そのような実施形態では、各スイッチング回路６４０６によってそれぞれの第２の端子６４１４に提供される交換波形は、各他のスイッチング回路６４０６によってそれぞれの第２の端子６４１４に提供される交換波形に対して移相される。例えば、電力供給装置６４００のある実施形態では、スイッチング回路６４０６（１）は、スイッチング回路６４０６（２）によって第２の端子６４１４（２）に提供される交換波形と位相が約１８０°ずれている、交換波形を第２の端子６４１４（１）に提供する。
【００８０】
電力供給装置６４００は、種々の構成を有するように構成することができる。例えば、電力供給装置６４００がバックコンバータとして構成され、第１のノード６４１６が出力電圧ノードであり、フィルタ６４２６が出力フィルタであるように、スイッチング回路６４０６は、入力電圧ノード（図示せず）と接地との間で、それぞれの第２の端子６４１４を切り替え得る。本実施例では、各スイッチング回路６４０６は、少なくとも１つのハイサイドスイッチングデバイスおよび少なくとも１つのキャッチダイオード、または少なくとも１つのハイサイドスイッチングデバイスおよび少なくとも１つのローサイドスイッチングデバイスを含む。本文書の文脈では、スイッチングデバイスは、バイポーラ接合トランジスタ、電界効果トランジスタ（例えば、Ｎ−チャネルまたはＰ−チャネル金属酸化膜半導体電界効果トランジスタ、接合型電界効果トランジスタ、または金属半導体電界効果トランジスタ）、絶縁ゲート型バイポーラ接合トランジスタ、サイリスタ、またはシリコン制御整流器を含むが、それらに限定されない。
【００８１】
電力供給装置６４００がＤＣ−ＤＣコンバータである、実施形態では、電力供給装置６４００は、ＰＣＢレイアウト１１００（図１１）、１９００（図１９）、２９００（図２９）、または３３００（図３３）、４０００（図４０）、４９００（図４９）、５５０１（図５５）、または６３０２（図６３）等の上記で論議されるＰＣＢレイアウトのうちの１つを利用し得る。例えば、電力供給装置６４００が、ＰＣＢレイアウト１１００を伴うインダクタ７００を使用するＤＣ−ＤＣコンバータである場合、レイアウト１１００のスイッチング回路１１１６、１１１８は、電力供給装置６４００のスイッチング回路６４０６（１）、６４０６（２）に対応し、レイアウト１１００の交換ノード配線１１１０、１１１２は、電力供給装置６４００の配線６４２０（１）、６４２０（２）に対応する。
【００８２】
別の実施例として、電力供給装置６４００は、第１のノード６４１６が入力電力ノードであり、スイッチング回路６４０６が出力電圧ノード（図示せず）と接地との間でそれぞれの第２の端子６４１４を切り替えるように、ブーストコンバータとして構成することができる。加えて、電力供給装置６４００は、例えば、第１のノード６４１６が共通ノードであり、スイッチング回路６４０６が出力電圧ノード（図示せず）と入力電圧ノード（図示せず）との間でそれぞれの第２の端子６４１４を切り替えるように、バック・ブーストコンバータとして構成することができる。
【００８３】
さらに、なお別の実施例として、電力供給装置６４００は、孤立したトポロジを形成し得る。例えば、各スイッチング回路６４０６は、変圧器と、変圧器の一次巻線に電気的に結合される少なくとも１つのスイッチングデバイスと、変圧器の二次巻線とスイッチング回路のそれぞれの第２の端子６４１４との間に結合される整流回路とを含んでもよい。整流回路は、随意で、効率を向上させるように、少なくとも１つのスイッチングデバイスを含む。
【００８４】
本発明の範囲から逸脱することなく、変更が上記の方法およびシステムに行われ得る。例えば、上記で開示される実施形態の多くは、長方形の磁心で例証されているが、磁心形状を変化させることができる。例えば、磁心の１つ以上の縁は、丸みを帯びることができ、または１つ以上の長方形の磁心要素を円筒形の磁気要素と置換することができる。別の実施例として、巻線は、概して、単一巻数の巻線として上記で示されているが、代替として、巻線のうちの１本以上は、多重巻数の巻線となり得る。さらに別の実施例として、上記で示される実施形態は、概して、巻線をＰＣＢパッドに電気的に結合するためのはんだタブとともに示されているが、はんだタブは、貫通穴ピン等の別の種類の端子と置換することができる。したがって、上記の説明に含まれ、添付図面中に示される事柄は、制限的な意味ではなく、例証的として解釈されるべきであることに留意されたい。以下の特許請求の範囲は、本明細書で説明される一般的および具体的特徴、ならびに言語上その間の範囲に入り得る、本方法およびシステムの範囲の全ての記述を対象とすることを目的としている。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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【図２５】
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【図２６】
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【図２７】
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【図２８】
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【図２９】
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【図３０】
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【図３１】
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【図３２】
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【図３３】
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【図３４】
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【図３５】
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【図３６】
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【図３７】
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【図３８】
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【図３９】
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【図４０】
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【図４１】
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【図４２】
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【図４３】
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【図４４】
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【図４５】
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【図４６】
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【図４７】
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【図４８】
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【図４９】
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【図５０】
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【図５１】
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【図５２】
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【図５３】
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【図５４】
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【図５５】
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【図５６】
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【図５７】
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【図５８】
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【図５９】
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【図６０】
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【図６１】
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【図６２】
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【図６３】
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【図６４】
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【国際調査報告】
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