CN112104201A - 磁性组件及其电源模块 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种磁性组件及其电源模块，磁性组件包含磁芯、四个原边绕组及四个副边绕组，磁芯包含四个边柱，每一副边绕组与对应的原边绕组相互耦合，每一边柱上绕制相互耦合的原边绕组和副边绕组，四个副边绕组绕制于对应的边柱的绕制方向相同，施加于每一原边绕组的交变电压信号于对应的边柱上形成交流磁通，流经四个边柱的交流磁通方向相互错相，每一边柱上流经的交流磁通方向与相邻的边柱上流经的交流磁通方向错相[150，210]度中的任一值，每一边柱上流经的交流磁通方向与相邻的另一边柱上流经的交流磁通方向错相[60，120]度中的任一值。

Description

磁性组件及其电源模块

技术领域

本发明涉及一种磁性组件及其电源模块，尤其涉及一种成本较低、体积较小及功率密度较高的磁性组件及其电源模块。

背景技术

在科学技术高速发展的今天，电源模块在电话通信、数据中心、超级计算器等领域得到广泛的使用，而各领域中通常利用电源模块转换所接收的电能，进而提供相关装置运作时所需的电能。通常电源模块中可设置一个变换器电路以转换电能，然为了满足更大输出功率的要求，电源模块实际上更设置相互并联连接的多个变换器电路，以提升电源模块的输出功率。

电源模块的单相的变换器电路包含一原边电路，一副边电路和一磁芯，而为了满足更大输出功率的要求，使电源模块需包含两相或两相以上的变换器电路时，电源模块中便至少具有两个原边电路，两个副边电路及两个磁芯，然因电源模块此时需要设置至少两个磁芯，将使得电源模块的成本上升，此外，因两相或两相以上的变换器电路需利用多个磁芯来使原边绕组及副边绕组相互耦合，故导致电源模块的体积较大而不利于小型化的趋势，再者，多个磁芯将占用系统板上的较多空间，使得电源模块的功率密度下降。

因此，如何发展一种可改善上述公知技术缺陷的电源模块，实为相关技术领域者目前所迫切需要解决的问题。

发明内容

本发明的一目的为提供一种电源模块，以解决现有技术中电源模块的成本较高、体积较大及功率密度较低的缺陷。

为达上述目的，本发明的一实施态样为提供一种磁性组件，包含磁芯、四个原边绕组及四个副边绕组。磁芯包含上磁盖、下磁盖以及四个边柱，其中四个边柱位于上磁盖和下磁盖之间。每一副边绕组与四个原边绕组中对应的原边绕组相互耦合，且四个边柱中的每一边柱上分别绕制相互耦合的原边绕组和副边绕组，以分别形成四个变压器。四个副边绕组绕制于对应的边柱的绕制方向皆相同，施加于每一原边绕组的交变电压信号于对应的边柱上形成交流磁通，且流经四个边柱的交流磁通方向相互错相，其中，每一边柱上流经的交流磁通方向与相邻的边柱上流经的交流磁通方向为错相[150，210]度中的任一值，每一边柱上流经的交流磁通方向与相邻的另一边柱上流经的交流磁通方向为错相[60，120]度中的任一值。

为达上述目的，本发明的一实施方式为提供一种电源模块，包含两相变换器电路，两相变换器电路中的每相变换器电路包含原边开关、两个副边开关、两个原边绕组及两个副边绕组，原边开关与两个原边绕组电性连接，两个副边开关分别与对应的副边绕组电性连接，两个原边绕组分别与对应的副边绕组电性耦合。电源模块更包含第一印刷电路板、磁芯以及两个第一功率连接器。第一印刷电路板具有第一面及第二面，且包括第一穿孔，其中两相变换器电路中的每相变换器电路的两个副边开关设置于第一印刷电路板。磁芯包含上磁盖、下磁盖以及四个边柱，四个边柱位于上磁盖和下磁盖之间，四个边柱穿过第一穿孔且与上磁盖及下磁盖相扣合于第一印刷电路板，且磁芯更具有相对设置的第一侧边及第二侧边。两个第一功率连接器设置于第一印刷电路板的第二面，其中每一第一功率连接器包含第一连接器和第二连接器，第一连接器及第二连接器分别电连接变换器电路的正输出端和负输出端。两相变换器电路中的其中一相变换器电路的两个副边开关及两个第一功率连接器中的其中之一功率连接器相邻于磁芯的第一侧边设置，两相变换器电路中的另一相变换器电路的两个副边开关及两个第一功率连接器中的另一第一功率连接器相邻于磁芯的第二侧边设置。每一副边绕组与四个原边绕组中对应的原边绕组相互耦合，且四个边柱中的每一边柱上分别绕制相互耦合的原边绕组和副边绕组，以分别形成四个变压器。四个副边绕组绕制于对应的边柱的绕制方向皆相同，施加于每一原边绕组的交变电压信号于对应的该边柱上形成交流磁通，且流经四个边柱的交流磁通方向相互错相，其中，每一边柱上流经的交流磁通方向与相邻的边柱上流经的交流磁通方向为错相[150，210]度中的任一值，每一边柱上流经的交流磁通方向与相邻的另一边柱上流经的交流磁通方向为错相[60，120]度中的任一值。

本发明的有益效果在于，本发明的电源模块的两相变换器电路共享单一磁芯，因此本发明的电源模块的成本较低，此外，本发明的电源模块仅利用单一磁芯即可将第一相变换器电路对应的原边绕组及副边绕组相互耦合，并可同时将第二相变换器电路对应的原边绕组及副边绕组相互耦合，且四个原边绕组及四个副边绕组分别以磁集成技术而形成两个磁集成变压器，故变压器的体积可相对减小，故于第一印刷电路板所占用的空间较小，使得第一印刷电路板可设置更多的元器件而提升电源模块的功率密度。

附图说明

图1为本案较佳实施例的电源模块的组合结构示意图。

图2为图1所示的电源模块的另一视角的组合结构示意图。

图3为图1所示的电源模块的爆炸结构示意图。

图4为图1所示的电源模块的再一视角的爆炸结构示意图。

图5为图1所示的电源模块的一实施例的等效电路图。

图6为图1所示的电源模块的一实施例的细部等效电路图。

图7为图1所示的电源模块的控制器的脉宽控制信号的控制时序图。

图8A为图1所示的电源模块的原边绕组绕制于磁芯上的绕制示意图。

图8B为图1所示的电源模块的副边绕组绕制于磁芯上的绕制示意图。

图9为图1所示的电源模块的磁芯扣合时的结构示意图。

图10A为图1所示的电源模块的磁芯、原边开关、副边开关及功率连接器位于第一印刷电路板上的第一实施例的结构布局示意图。

图10B为图1所示的电源模块的磁芯、原边开关、副边开关及功率连接器位于第一印刷电路板上的第二实施例的结构布局示意图。

图10C为图1所示的电源模块的磁芯、原边开关、副边开关及功率连接器位于第一印刷电路板上的第三实施例的结构布局示意图。

图11为图1所示的电源模块的另一实施例的等效电路图。

附图标记如下：

1：电源模块

21：第一相变换器电路

22：第二相变换器电路

210、220：原边电路

211、221：副边电路

TA1：第一原边绕组

TB1：第二原边绕组

M1：第一原边开关

M2：第二原边开关

TA2：第一副边绕组

TB2：第二副边绕组

D1：第一副边开关

D2：第二副边开关

C1、C2、C3、C4：输入电容

Cm：隔直电容

Cout1、Cout2：输出电容

TC1：第三原边绕组

TD1：第四原边绕组

M3：第三原边开关

M4：第四原边开关

TC2：第三副边绕组

TD2：第四副边绕组

D3：第三副边开关

D4：第四副边开关

Vin+：正输入端

Vin-：负输入端

Vo+：正输出端

Vo-：负输出端

3：第一印刷电路板

31：第一面

32：第二面

33：第一穿孔

34：第二穿孔

4：第二印刷电路板

41：第一面

42：第二面

5：磁芯

51：上磁盖

52：下磁盖

521：第一侧边

522：第二侧边

523：第三侧边

524：第四侧边

531：第一边柱

532：第二边柱

533：第三边柱

534：第四边柱

54：中柱

54a：上中柱

54b：下中柱

55：气隙

M：原边开关

D：副边开关

6：连接组件

61：第一功率连接器

62：第二功率连接器

61a：第一连接器

61b：第二连接器

62a：第三连接器

62b：第四连接器

63：信号连接器

71：第一焊盘

72：第二焊盘

73：焊孔

8：控制器

PWM1、PWM2、PWM3、PWM4：脉宽控制信号

M5：第五原边开关

M6：第六原边开关

M7：第七原边开关

M8：第八原边开关

具体实施方式

体现本发明特征与优点的一些典型实施例将在后段的说明中详细叙述。应理解的是本发明能够在不同的态样上具有各种的变化，其皆不脱离本发明的范围，且其中的说明及图式在本质上当作说明之用，而非用于限制本发明。

请参阅图1至图6，其中图1为本发明较佳实施例的电源模块的组合结构示意图，图2为图1所示的电源模块的另一视角的组合结构示意图，图3为图1所示的电源模块的爆炸结构示意图，图4为图1所示的电源模块的再一视角的爆炸结构示意图，图5为图1所示的电源模块的一实施例的等效电路图，图6为图1所示的电源模块的一实施例的细部等效电路图。如图所示，本实施例的电源模块1可应用在电子装置内，并与电子装置内的系统板(未图标)以焊接方式连接，且电源模块1包含相互并联连接的两相变换器电路，例如图5及图6所示的第一相变换器电路21及第二相变换器电路22。

在电路结构上，如图5所示，第一相变换器电路21包含原边电路210、副边电路211、至少一原边绕组T1及至少一副边绕组T2。第二相变换器电路22包含原边电路220、副边电路221、至少一原边绕组T1及至少一副边绕组T2。第一相变换器电路21的原边绕组T1和副边绕组T2、第二相变换器电路22的原边绕组T1和副边绕组T2绕制于同一磁芯，以利用磁耦合来减少磁损耗，减小磁芯的尺寸，关于两相变换器电路与磁芯之间如何绕制的技术特征将于后详细说明。

在更细部的电路结构上，如图6所示，第一相变换器电路21的原边电路210包含第一原边开关M1、第二原边开关M2及两个输入电容C1、C2。第一相变换器电路21的副边电路211包含第一副边开关D1、第二副边开关D2及一输出电容Cout1。第一相变换器电路21的原边绕组T1包含第一原边绕组TA1及第二原边绕组TB1。第一相变换器电路21的副边绕组T2包含第一副边绕组TA2及第二副边绕组TB2。其中第一原边绕组TA1的第二端与第二原边绕组TB1的第一端电性连接构成第一原边绕组串联支路，且第一原边绕组TA1的第一端构成该第一原边绕组串联支路的一端，第二原边绕组TB1的第二端构成该第一原边绕组串联支路的另一端。第一原边开关M1的第二端与第二原边开关M2的第一端电性连接构成第一原边开关桥臂，且第一原边开关M1的第二端与第二原边开关M2的第一端构成该第一原边开关桥臂的中点。输入电容C1的第二端与输入电容C2的第一端电性连接构成第一电容桥臂，且输入电容C1的第二端与输入电容C2的第一端构成该第一电容桥臂的中点，输入电容C1的第一端与第一原边开关M1的第一端电性连接，输入电容C2的第二端与第二原边开关M2的第二端电性连接。该第一原边绕组串联支路的一端电连接该第一原边开关桥臂的中点，该第一原边绕组串联支路的另一端电连接该第一电容桥臂的中点，而第一原边绕组TA1、第二原边绕组TB1、第一原边开关M1及第二原边开关M2、两个电容C1及C2构成第一相变换器电路21的初级侧。第一副边绕组TA2的第一端与第一副边开关D1的阴极电性连接，第一副边绕组TA2的第二端与第二副边绕组TB2的第一端电性连接，第二副边绕组TB2的第二端与第二副边开关D2电性连接的阴极，第一副边绕组TA2、第二副边绕组TB2、第一副边开关D1及第二副边开关D2构成第一相变换器电路21的次级侧，且更形成中心抽头整流电路，输出电容Cout1的一端电性连接于第一副边绕组TA2及第二副边绕组TB2之间，输出电容Cout1的另一端电性连接于第一副边开关D1的阳极及第二副边开关D2的阳极之间，其中第一原边绕组TA1与第一副边绕组TA2相互耦合，第二原边绕组TB1与第二副边绕组TB2相互耦合。其中第一原边绕组TA1和第一副边绕组TA2绕制在磁芯的同一边柱上，第二原边绕组TB1和第二副边绕组TB2绕制在磁芯的另一边柱上。

第二相变换器电路22的原边电路220包含第三原边开关M3、第四原边开关M4及两个输入电容C3、C4。第二相变换器电路22的副边电路221包含第三副边开关D3、第四副边开关D4及一输出电容Cout2。第二相变换器电路22的原边绕组T1包含第三原边绕组TC1及第四原边绕组TD1。第二相变换器电路22的副边绕组T包含第三副边绕组TC2及第四副边绕组TD2。其中第三原边绕组TC1的第二端与第四原边绕组TD1的第一端电性连接构成第二原边绕组串联支路，且第三原边绕组TC1的第一端构成该第二原边绕组串联支路的一端，第四原边绕组TD1的第二端构成该第二原边绕组串联支路的另一端。第三原边开关M3的第二端与第四原边开关M4的第一端电性连接构成第二原边开关桥臂，且第三原边开关M3的第二端与第四原边开关M4的第一端构成第二原边开关桥臂的中点。输入电容C3的第二端与输入电容C4的第一端电性连接构成第二电容桥臂，且输入电容C3的第二端与输入电容C4的第一端构成该第二电容桥臂的中点，输入电容C3的第一端与第三原边开关M3的第一端电性连接，输入电容C4的第二端与第四原边开关M4的第二端电性连接；该第二原边绕组串联支路的一端电连接该第二原边开关桥臂的中点，该第二原边绕组串联支路的另一端电连接该第二电容桥臂的中点。而第三原边绕组TC1、第四原边绕组TD1、第三原边开关M3及第四原边开关M4、两个输入电容C3及C4构成第二相变换器电路22的初级侧。第三副边绕组TC2的第一端与第三副边开关D3的阴极电性连接，第三副边绕组TC2的第二端与第四副边绕组TD2的第一端电性连接，第四副边绕组TD2的第二端与第四副边开关D4的阴极电性连接，第三副边绕组TC2、第四副边绕组TD2、第三副边开关D3及第四副边开关D4构成第二相变换器电路22的次级侧，且更形成中心抽头整流电路，输出电容Cout2的一端电性连接于第三副边绕组TC2及第四副边绕组TD2之间，输出电容Cout2的另一端电性连接于第三副边开关D3的阳极及第四副边开关D4的阳极之间，其中第三原边绕组TC1与第三副边绕组TC2相互耦合，第四原边绕组TD1与第四副边绕组TD2相互耦合。其中第三原边绕组TC1和第三副边绕组TC2绕制在磁芯的同一边柱上，第四原边绕组TD1与第四副边绕组TD2绕制在磁芯的另一边柱上。

于本实施例中，如图5及图6所示，第一相变换器电路21的第一端口及第二相变换器电路22的第一端口之间以并联进行电性连接，以构成电源模块1的输入端(包含正输入端Vin+与负输入端Vin-)，而第一相变换器电路21的第二端口及第二相变换器电路22的第二端口之间以并联进行电性连接，以构成电源模块1的输出端(包含正输出端Vo+与负输出端Vo-)，第一相变换器电路21的输出电容Cout1电性连接于正输出端Vo+与负输出端Vo-之间，且第二相变换器电路22的输出电容Cout2电性连接于正输出端Vo+与负输出端Vo-之间。于另一些实施例中，第一相变换器电路21及第二相变换器电路22也可以采用原边电路210及220并联于正输入端Vin+及负输入端Vin-之间，且副边电路211及221串联于正输出端Vo+及负输出端Vo-之间的连接方式。再于一些实施例中，第一相变换器电路21及第二相变换器电路22也可以采用原边电路210及220串联于正输入端Vin+及负输入端Vin-之间，且副边电路211及221串联或并联于正输出端Vo+及负输出端Vo-之间的连接方式。上述的连接方式都可以利用磁耦合的方式将第一相变换器电路21及第二相变换器电路22相互耦合在一起。其中，第一相变换器电路21及第二相变换器电路22的原边电路210及220可以为全桥电路，或可以为半桥电路。第一相变换器电路21及第二相变换器电路22的副边电路211及221为中心抽头整流电路或者全桥整流电路。更详细的，为了提高输出功率，减小绕线上的寄生电阻，每一原边绕组及每一副边绕组皆可由两个绕线组组成，该两个绕线组采用串联或者并联的连接方式所构成。

于实际结构上，电源模块1包含四个原边绕组、四个副边绕组、第一印刷电路板3、第二印刷电路板4、磁芯5、四个原边开关M(四个原边开关M可构成图6所示的第一原边开关M1、第二原边开关M2、第三原边开关M3及第四原边开关M4)、四个副边开关(四个副边开关可构成图6所示的第一副边开关D1、第二副边开关D2、第三副边开关D3及第四副边开关D4)及连接组件6，如图1至图4所示。第一印刷电路板3具有相对的第一面31及第二面32，且第一印刷电路板3还具有四个第一穿孔33及一个第二穿孔34，四个第一穿孔33及一个第二穿孔34分别贯穿第一印刷电路板3。第二印刷电路板4具有相对的第一面41及第二面42，其中第二印刷电路板4的第一面41与第一印刷电路板3的第二面32相邻，第二印刷电路板4的第二面42设置于电子装置的系统板上。连接组件6分别与第一印刷电路板3及第二印刷电路板4相互连接，并介于第一印刷电路板3及第二印刷电路板4之间。磁芯5包含上磁盖51、下磁盖52、第一边柱531、第二边柱532、第三边柱533、第四边柱534及中柱54。第一边柱531、第二边柱532、第三边柱533及第四边柱534构成四边形，其中第一边柱531和第四边柱534位于四边形的一对角位置，第二边柱532和第三边柱533位于四边形的另一对角位置，且第一边柱531分别与第二边柱532和第三边柱533相邻设置，且第四边柱534分别与第二边柱532和第三边柱533相邻设置。其中每一边柱分别由一个上边柱及一个下边柱所构成，而每一边柱上绕制相互耦合的一个原边绕组及一个副边绕组。上磁盖51由第一印刷电路板3的第一面31设置于第一印刷电路板3上，且上磁盖51与第一边柱531的一端、第二边柱532的一端、第三边柱533的一端及第四边柱534的一端连接。下磁盖52由第一印刷电路板3的第二面32设置于第一印刷电路板3上，且下磁盖52设置于第一印刷电路板3及第二印刷电路板4之间，下磁盖52与第一边柱531的另一端、第二边柱532的另一端、第三边柱533的另一端及第四边柱534的另一端连接。第一边柱531、第二边柱532、第三边柱533及第四边柱534分别通过第一印刷电路板3的四个第一穿孔33穿过第一印刷电路板3，中柱54通过第一印刷电路板3的第二穿孔34穿过第一印刷电路板3，使得上磁盖51及下磁盖52相扣合，磁芯5和四个原边绕组和四个副边绕组磁耦合，分别构成4个变压器。

上述实施例中所述的原边绕组及副边绕组可为利用第一印刷电路板3内的布线实现，或是可通过内埋铜柱来实现。另外，磁芯5中上磁盖51、下磁盖52和四个边柱531、532、533、534的材质可以为铁氧体材料或铁粉材料，中柱54可以为包含分段气隙的铁氧体材料，亦可以为包含分布式气隙的铁粉材料。

请参阅图7并配合图1至图6，其中图7为图1所示的电源模块的控制器的脉宽控制信号的控制时序图。如图所示，电源模块1还包含控制器8(如图3所示)，设置于第二印刷电路板4的第一面41上，控制器8通过采样电源模块1的输出电压及输出电流而产生四组脉宽控制信号PWM1、PWM2、PWM3、PWM4，其中脉宽控制信号PWM1、PWM3用来驱动第一相变换器电路21，且错相180度，而脉宽控制信号PWM2、PWM4用来驱动第二相变换器电路22，且同样错相180度，此外，第一相变换器电路21内的脉宽控制信号PWM1与第二相变换器电路22内的脉宽控制信号PWM2错相(360/4)＝90度，且第一相变换器电路21内的脉宽控制信号PWM3与第二相变换器电路22内的脉宽控制信号PWM4错相(360/4)＝90度。举例而言，脉宽控制信号PWM1用来控制第一相变换器电路21中的第一原边开关M1，脉宽控制信号PWM3用来控制第一相变换器电路21中的第二原边开关M2，脉宽控制信号PWM2用来控制第二相变换器电路22中的第三原边开关M3，脉宽控制信号PWM4用来控制第二相变换器电路22中的第四原边开关M4，且脉宽控制信号PWM1与脉宽控制信号PWM3错相180度，脉宽控制信号PWM2和脉宽控制信号PWM4错相180度，又脉宽控制信号PWM1与脉宽控制信号PWM2错相90度，脉宽控制信号PWM3与脉宽控制信号PWM4错相90度，因此控制器8利用脉宽控制信号PWM1、PWM3控制第一原边开关M1及第二原边开关M2之间的控制时序错相180度，控制器8利用脉宽控制信号PWM2、PWM4控制第三原边开关M3及第四原边开关M4之间的控制时序错相180度，控制器8利用脉宽控制信号PWM1、PWM2控制第一原边开关M1及第三原边开关M3之间的控制时序错相90度，控制器8利用脉宽控制信号PWM1、PWM4控制第一原边开关M1及第四原边开关M4之间的控制时序错相90度，控制器8利用脉宽控制信号PWM3、PWM2控制第二原边开关M2及第三原边开关M3之间的控制时序错相90度，控制器8利用脉宽控制信号PWM3、PWM4控制第二原边开关M2及第四原边开关M4之间的控制时序错相90度，其中第一原边开关M1、第二原边开关M2、第三原边开关M3及第四原边开关M4的占空比皆小于50％，而第一相变换器电路21及第二相变换器电路22的占空比小于50％。如前所述，本实施例的电源模块1利用控制器8可控制每一相变换器电路中的原边开关与另一相变换器电路的对应的原边开关之间错相90度。同时，控制器8也可控制每一相变换器电路中的副边开关与另一相变换器电路中的副边开关之间两两错相90度。

此外，四组脉宽控制信号PWM1、PWM2、PWM3、PWM4更使得每一原边绕组两端的电压形成一交变电压信号，其中脉宽控制信号PWM1与脉宽控制信号PWM3错相180度，使得第一相变换器电路21的第一原边绕组TA1两端的交变电压信号与第二原边绕组TB1两端的交变电压信号之间的错相角度为180度；其中脉宽控制信号PWM2与脉宽控制信号PWM4错相180度，使得第二相变换器电路22的第三原边绕组TC1两端的交变电压信号与第四原边绕组TD1两端的交变电压信号之间的错相角度为180度；其中脉宽控制信号PWM1与脉宽控制信号PWM2错相90度，使得第一相变换器电路21的第一原边绕组TA1两端的交变电压信号与第二相变换器电路22的第三原边绕组TC1两端的交变电压信号之间的错相角度为90度；其中脉宽控制信号PWM1与脉宽控制信号PWM4错相90度，使得第一相变换器电路21的第一原边绕组TA1两端的交变电压信号与第二相变换器电路22的第四原边绕组TD1两端的交变电压信号之间的错相角度为90度。相似地，其它三个原边绕组TB1、TC1和TD1也依从相同的错相角度的规律，故于此不再赘述。

进一步来说，每一原边绕组所对应绕制的边柱分别与上磁盖51及下磁盖52形成一个闭合磁路，而施加于每一原边绕组的交变电压信号于对应的边柱上形成交流磁通。所以相对应的，流经第一原边绕组TA1的交流磁通与流经第二原边绕组TB1的交流磁通错相180度，流经第一原边绕组TA1的交流磁通与流经第三原边绕组TC1的交流磁通错相90度，流经第一原边绕组TA1的交流磁通与流经第四原边绕组TD1的交流磁通错相90度。同样的，流经第二原边绕组TB1的交流磁通与流经第三原边绕组TC1的交流磁通错相90度，流经第二原边绕组TB1的交流磁通与流经第四原边绕组TD1的交流磁通错相90度。同样的，流经第三原边绕组TC1的交流磁通与流经第四原边绕组TD1的交流磁通错相180度。而上述错相角度的控制可使得电源模块1的输出电压纹波减小，故电源模块1可选择体积较小的输出滤波器，借以滤除输出电压纹波。

请参阅图8A及图8B，其中图8A为图1所示的电源模块的原边绕组绕制于磁芯上的绕制示意图，图8B为图1所示的电源模块的副边绕组绕制于磁芯上的绕制示意图。为清楚的示意出副边绕组的绕制方式，其中图8A显示的剖面图仅标示原边绕组绕制于下磁盖52的第一边柱531的下边柱、第二边柱532的下边柱、第三边柱533的下边柱及第四边柱534的下边柱的绕制示意图，且图8B显示的剖面图仅标示副边绕组绕制于下磁盖52的第一边柱531的下边柱、第二边柱532的下边柱、第三边柱533的下边柱及第四边柱534的下边柱的绕制示意图，然可明显推及电源模块1的原边绕组绕制于对应的整体边柱上的绕制方式及电源模块1的副边绕组绕制于对应的整体边柱上的绕制方式。且四个原边绕组的匝数及四个副边绕组的匝数仅以一匝作为示例，但绕制方式和匝数并不以此为限。根据图8A和图8B所示，第一原边绕组TA1及第一副边绕组TA2绕置于第一边柱531上，第二原边绕组TB1及第二副边绕组TB2绕置于第二边柱532上，第三原边绕组TC1及第三副边绕组TC2绕置于第三边柱533上，第四原边绕组TD1及第四副边绕组TD2绕置于第四边柱534上，且第一副边绕组TA2、第二副边绕组TB2、第三副边绕组TC2及第四副边绕组TD2的绕制方向相同，例如图8B所示为逆时针的绕制方向。且第一原边绕组TA1及第二原边绕组TB1以S字形绕制于第一边柱531和第二边柱532上，第三原边绕组TC1及第四原边绕组TD1以S字形绕制于第三边柱533和第四边柱544上，如图8A所示。更进一步，考虑产品生产设计中的偏差，第一原边绕组TA1在第一边柱531上所产生的磁通与第二原边绕组TB1在第二边柱532上所产生的磁通之间的磁通错相角度可为[150，210]度中的任一值，例如第一原边绕组TA1在第一边柱531上所产生的磁通角度为0度，而第二原边绕组TB1在第二边柱532上所产生的磁通角度为[150，210]度中的任一值，例如两者所产生的磁通之间的磁通错相角度为180度。且第一原边绕组TA1在第一边柱531上所产生的磁通与第三原边绕组TC1在第三边柱533上产生的磁通之间的磁通错相角度为[60,120]度中的任一值，例如第一原边绕组TA1在第一边柱531上所产生的磁通角度为0度，而第三原边绕组TC1在第三边柱533上产生的磁通角度为[60,120]度中的任一值，例如两者所产生的磁通之间的磁通错相角度为90度。且第一原边绕组TA1在第一边柱531上所产生的磁通与第四原边绕组TD1在第四边柱534上所产生的磁通之间的磁通错相角度为[240,300]度中的任一值，例如第一原边绕组TA1在第一边柱531上所产生的磁通角度为0度，而第四原边绕组TD1在第四边柱534上所产生的磁通角度为[240,300]度中的任一值，例如两者所产生的磁通之间的磁通错相角度为270度。且第三原边绕组TC1在第三边柱533上产生的磁通与第四原边绕组TD1在第四边柱534上所产生的磁通之间的磁通错相角度为[150，210]度中的任一值，例如第三原边绕组TC1在第三边柱533上所产生的磁通角度为0度，而第四原边绕组TD1在第四边柱534上所产生的磁通角度为[150，210]度中的任一值，例如两者所产生的磁通之间的磁通的磁通错相角度为180度。因此，流经每一边柱上的磁通与流经相邻的一边柱上的磁通错相角度为[60,120]度中的任一值，而与相邻的另一边柱上的磁通错相角度为[150,210]度中的任一值。根据上述原边绕组及副边绕组绕制于边柱上的方式，每一边柱上磁通错相角度的分布可进一步结合磁芯5的结构，使得该些磁通在上磁盖51或下磁盖52上部分抵销，从而达到减小上磁盖51和下磁盖52的厚度的目的，减小电源模块1的尺寸。

更详细的来说，于本实施例中，第一副边绕组TA2以逆时针方向绕制于第一边柱531，第二副边绕组TB2以逆时针方向绕制于第二边柱532，其中第一副边绕组TA2的一端电连接第一副边开关D1的一端，第一副边绕组TA2的另一端电连接第二副边绕组TB2的一端并形成一中心抽头，以电连接电源模块1的正输出端Vo+，第二副边绕组TB2的另一端电连接第二副边开关D2的一端，第一副边开关D1的另一端和第二副边开关D2的另一端电连接以电连接于电源模块1的负输出端Vo-。同样的，第三副边绕组TC2以逆时针方向绕制于第三边柱533，第四副边绕组TD2以逆时针方向绕制于第四边柱534，第三副边绕组TC2的一端电连接第三副边开关D3的一端，第三副边绕组TC2的另一端电连接第四副边绕组TD2的一端并形成另一中心抽头，以电连接电源模块1的正输出端Vo+，第四副边绕组TD2的另一端电连接第四副边开关D4的一端，第三副边开关D3的另一端和第四副边开关D4的另一端电连接以电连接于电源模块1的负输出端Vo-。

四个原边开关M可为但不限为金属氧化物半导体场效晶体管(MOSFET)、碳化硅(SiC)、氮化镓(GaN)、同步整流开关或肖特基二极管，四个原边开关M通过焊锡焊接方式或者导电胶黏贴方式设置于第二印刷电路板4的第一面41上。四个副边开关D可为但不限为金属氧化物半导体场效晶体管(MOSFET)、碳化硅(SiC)、氮化镓(GaN)、同步整流开关或肖特基二极管，四个副边开关D可以如图1-图4所示，通过焊锡焊接方式或者导电胶黏贴方式设置于第一印刷电路板3的第一面31上，四个原边绕组中的两个原边绕组、四个副边绕组中的两个副边绕组、四个原边开关M中的两个原边开关M、四个副边开关D中的两个副边开关D及磁芯5构成第一相变换器电路21。四个原边绕组中的另外两个原边绕组、四个副边绕组中的另外两个副边绕组、四个原边开关M中的另外两个原边开关M、四个副边开关D中的另外两个副边开关D及磁芯5则构成第二相变换器电路22。因此四个原边绕组、四个副边绕组、四个原边开关M、四个副边开关D及磁芯5构成并联连接的两相变换器电路21、22。

由上可知，本发明的电源模块1的并联连接的两相变换器电路21、22共享单一磁芯5，且下磁盖52设置于两个印刷电路板3、4之间，因此本发明的电源模块1的成本较低，此外，本发明的电源模块1仅利用单一磁芯5即可将第一相变换器电路21对应的原边绕组及副边绕组相互耦合，并可同时将第二相变换器电路22对应的原边绕组及副边绕组相互耦合，且本发明的电源模块1的四个原边绕组及四个副边绕组分别以磁集成技术而形成两个磁集成变压器，故变压器的体积可相对减小，故于第一印刷电路板3所占用的空间较小，使得第一印刷电路板3可设置更多的元器件而提升电源模块1的功率密度。再者，本发明的流经每一边柱上的磁通与流经相邻的一边柱上的磁通错相角度为[60,120]度中的任一值，而与相邻的另一边柱上的磁通错相角度为[150,210]度中的任一值，而使得磁芯5的上磁盖51和下磁盖52的磁通分布均匀，从而达到减小上磁盖51和下磁盖52的厚度的目的，进而减小电源模块1的尺寸。

请继续参阅图1至图4，磁芯5的下磁盖52还包含第一侧边521、第二侧边522、第三侧边523及第四侧边524(如图3及图4所示)，其中第一侧边521及第二侧边522相对设置，第三侧边523及第四侧边524相对设置且位于第一侧边521及第二侧边522之间，其中磁芯5的第一边柱531及第二边柱532相邻于第一侧边521，磁芯5的第三边柱533及第四边柱534相邻于第二侧边522。当磁芯5的第一边柱531、第二边柱532、第三边柱533及第四边柱534分别通过第一印刷电路板3的四个第一穿孔33穿过第一印刷电路板3时，电源模块1的第一相变换器电路21的第一副边开关D1和第二副边开关D2相邻于下磁盖52的第一侧边521，且第一副边开关D1相邻于第一边柱531设置，第二副边开关D2相邻于第二边柱532设置。此外，电源模块1的第二相变换器电路22的第三副边开关D3和第四副边开关D4相邻于下磁盖52的第二侧边522，且第三副边开关D3相邻于第三边柱533设置，第四副边开关D4相邻于第四边柱534设置。而根据上述四个边柱与副边开关之间的设置位置可知，同一相变换器电路中的副边开关相邻于对应的边柱设置，则同一相变换器电路中的副边开关相邻于对应的副边绕组设置，故可减小副边线路的交流回路，从而减小电源模块1的交流损耗，提升电源模块1的效率。

请重新参阅图3，四个副边开关D1、D2、D3及D4均放置于第一印刷电路板3的第一面31，其中不同相变换器电路中的副边开关分别放置于磁芯5的相对的两侧，例如第一副边开关D1及第二副边开关D2相邻于下磁盖52的第一侧边521，而第三副边开关D3及第四副边开关D4相邻于下磁盖52的第二侧边522，但不限于此。于另一实施例中，两相变换器电路21、22中的其中一相变换器电路的两个副边开关可设置于第一印刷电路板3的第一面31上，而两相变换器电路中21、22的另一相变换器电路的两个副边开关可设置于第一印刷电路板3的第二面32上。而于另一些实施例中，两相变换器电路21、22中的其中一相变换器电路中的两个副边开关相邻于该磁芯5的一侧，且其中一个副边开关可以放置于第一面31上，其中的另一个副边开关可以放置于第二面32上，而两相变换器电路21、22中的另一相变换器电路的两个副边开关放置于该磁芯5的相对的另一侧，且其中一个副边开关可以放置于第一面31上，其中的另一个副边开关可以放置于第二面32上。

请参阅图9并配合图1至图4，其中图9为图1所示的电源模块的磁芯扣合时的结构示意图。如图所示，于一些实施例中，该磁芯5的中柱54还包含上中柱54a和下中柱54b，上中柱54a下中柱54b分别设置于四个边柱之间，第一印刷电路板3则对应包含第二穿孔34，第二穿孔34贯穿第一印刷电路板3，且第二穿孔34的位置与对应的上中柱54a及下中柱54b的位置相对应，当上磁盖51设置于第一印刷电路板3的第一面31且下磁盖52设置于第一印刷电路板3的第二面32时，上中柱54a及下中柱54b穿设对应的第二穿孔34而容置于第一印刷电路板3内，且上中柱54a及下中柱54b之间具有一气隙55。当然，于一些实施例中，中柱54可为单一组件所构成，而不需分为上中柱54a及下中柱54b的两个组件。

于一些实施例中，当磁芯5的气隙55高度大于第一印刷电路板3的厚度时，则该磁芯5无须具有中柱54，而第一印刷电路板3亦无需设置第二穿孔34，然而第一印刷电路板3内对应于气隙55的位置为一净空区(即图3及4中第二穿孔34的位置)，该净空区的区域内不具有任何电子组件、任何平面绕组或是第一印刷电路板3内用作电气连接的导电线路，由此流经任一边柱的磁力线便可经由净空区穿过第一印刷电路板3，以此保证流经第一印刷电路板3内对应于气隙55的位置的磁力线路径截面积的大小，以减小电源模块1的磁损耗，此外，由于该磁芯5无须具有中柱54，故可节省制作中柱54的成本及简化该磁芯5的制造工艺。

于另一实施例中，第一边柱531、第二边柱532、第三边柱533、第四边柱534和/或中柱54可仅形成于上磁盖51，第一边柱531、第二边柱532、第三边柱533、第四边柱534和/或中柱54分别穿过第一印刷电路板3上的第一穿孔33和第二穿孔34，扣合上磁盖51和下磁盖52。在另一实施例中，第一边柱531、第二边柱532、第三边柱533、第四边柱534和/或中柱54可仅形成于下磁盖52，第一边柱531、第二边柱532、第三边柱533、第四边柱534和/或中柱54分别穿过第一印刷电路板3上的第一穿孔33和第二穿孔34，扣合上磁盖51和下磁盖52。

于一实施例中，电源模块1还包含电容C1和C2，设置于第二印刷电路板4上，可内埋于第二印刷电路板4，亦可设置于第二印刷电路板4的第一面41。

请继续参阅图1至图4，连接组件6可包含两个第一功率连接器61(如图4所示)，设置于第一印刷电路板3的第二面32上，两个第一功率连接器61中的其中之一第一功率连接器61位于第一副边开关D1及第二副边开关D2之间，而两个第一功率连接器61中的另一第一功率连接器61位于第三副边开关D3及第四副边开关D4之间，且于第一印刷电路板3与第二印刷电路板4相组接时，两个第一功率连接器61更与第二印刷电路板4的第一面41相互连接，其中每一个第一功率连接器61都包含第一连接器61a和第二连接器61b，该两个第一功率连接器61的其中之一第一功率连接器61构成第一相变换器电路21的输出端，且包含第一连接器61a构成的正输出端Vo+及第二连接器61b构成的负输出端Vo-，此外，两个第一功率连接器61中的另外一个第一功率连接器61构成第二相变换器电路22的输出端，且包含第一连接器61a构成的正输出端Vo+及第二连接器61b构成的负输出端Vo-。再者，两个第一功率连接器61可分别设置于对应的副边开关D在第一印刷电路板3的第二面32的对应位置上，使得每一第一功率连接器61与对应的副边开关D或与对应的副边绕组之间的距离为最短，如此一来，第一印刷电路板3内可利用较短的布线连接每一第一功率连接器61与对应的副边开关D及对应的副边绕组，以减小布线的损耗。

请参阅图10A并配合图1至图4，其中图10A为图1所示的电源模块的磁芯、副边开关及功率连接器位于第一印刷电路板上的第一实施例的结构布局示意图。两个第一功率连接器61的其中之一设置于第一副边开关D1及第二副边开关D2之间，两个第一功率连接器61的另一设置于第三副边开关D3及第四副边开关D4之间，且两个第一功率连接器61分别位于磁芯5的相对两侧。如图10A所示，其中两个第一功率连接器61的两个第一连接器61a皆相邻于磁芯5放置，两个第一功率连接器61的两个第二连接器61b皆远离于磁芯5设置，以减小布线的损耗。而于另一实施例中，如图10B所示，两个第一功率连接器61的其中之一设置于第一副边开关D1及第二副边开关D2之间，且该第一功率连接器61的第一连接器61a相邻于第一副边开关D1，该第一功率连接器61的第二连接器61b相邻于第二副边开关D2。两个第一功率连接器61的另一设置于第三副边开关D3及第四副边开关D4之间，且该第一功率连接器61的第一连接器61a相邻于第三副边开关D3，该第一功率连接器61的第二连接器61b相邻于第四副边开关D4。上述设置方式同样可以实现第一功率连接器与副边开关和副边绕组之间的最小路径连接。于再一实施例中，如图10C所示，两个第一功率连接器61的其中之一位于第一副边开关D1与磁芯5之间，且位于第二副边开关D2与磁芯5之间，其中该第一功率连接器61的第一连接器61a所构成的正输出端Vo+相邻于磁芯5，该第一功率连接器61的第二连接器61b所构成的负输出端Vo-相邻于第一副边开关D1及第二副边开关D2。两个第一功率连接器61的另一位于第三副边开关D3与磁芯5之间，且位于第四副边开关D4与磁芯5之间，其中，该第一功率连接器61的第一连接器61a所构成的正输出端Vo+相邻于磁芯5，该第一功率连接器61的第二连接器61b所构成的负输出端Vo-相邻于第三副边开关D3及第四副边开关D4，而上述设置方式亦可实现第一功率连接器与副边开关和副边绕组之间的最小路径连接。

请继续参阅图1至图4，连接组件6还包含两个第二功率连接器62，其中每一个第二功率连接器62包含第三连接器62a和第四连接器62b，其中第三连接器62a和第四连接器62b设置于第一印刷电路板3的第二面32，且该第三连接器62a的第一端电连接其对应的原边绕组串联支路的一端,且该第四连接器62b的第一端电连接其对应的原边绕组串联支路的另一端，且于第一印刷电路板3与第二印刷电路板4相组接时，每一第三连接器62a的第二端及每一第四连接器62b的第二端更可与第二印刷电路板4的第一面41对应的电位点相互连接，使得第一印刷电路板3的电位点与第二印刷电路板4的对应的电位点连接。

电源模块1还包含多个第一焊盘71、多个第二焊盘72及多个焊孔73。多个第一焊盘71设置于第二印刷电路板4的第一面41上，且于第一印刷电路板3与第二印刷电路板4相组接时，每一第一焊盘71与对应的第一功率连接器61相互连接，以与对应的第一功率连接器61的第一连接器61a构成的正输出端Vo+及第二连接器61b构成的负输出端Vo-相导接。该多个焊孔73设置于第二印刷电路板4的第一面41上，且部分该多个焊孔73与设置于第二印刷电路板4的对应的原边开关桥臂的中点电气连接，另一部分该多个焊孔73与设置于第二印刷电路板4的对应的电容桥臂的中点电气连接；且于第一印刷电路板3与第二印刷电路板4相组接时，该多个第二功率连接器62固定并电气连接于部分该多个焊孔73，以实现第三连接器62a的第二端固定于焊孔73，并电气连接对应的原边开关桥臂的中点，第四连接器62b的第二端固定于焊孔73，并电气连接对应的电容桥臂的中点。多个第二焊盘72设置于第二印刷电路板4的第二面42上，且可与系统板相连接，其中部分第二焊盘72可经由第二印刷电路板4内的布线与对应的第一焊盘71相互导接。于一些实施例中，多个所述多个第二焊盘72中的部分第二焊盘72可作为电源模块1的输出端的输出焊盘或电源模块1的输入端的输入焊盘，以使电源模块1利用输出焊盘以及输入焊盘而与系统板之间分别传递电源模块1的输出电能及输入电能，其中多个第二焊盘72中的部分第二焊盘72可分别与对应的第一焊盘71设置于第二印刷电路板4的第二面42及第一面41的对应位置上，使得每一第二焊盘72与对应的第一焊盘71之间的距离最短，如此一来，第二焊盘72可经由第二印刷电路板4内较短的布线与对应的第一焊盘71相互导接，而多个第二焊盘72中的另外部分第二焊盘72可分别与四个原边开关M设置于第二印刷电路板4的第二面42及第一面41的对应位置上，使得每一第二焊盘72与对应的原边开关M之间的距离最短，因此第二印刷电路板4内可利用较短的布线连接四个原边开关M与对应的第二焊盘72，以减小布线的损耗。然而，第一焊盘71及第二焊盘72的放置位置可依系统板的要求以及电源模块1的结构进行布局，并不作如图1至图4所示的位置限定。于一些实施例中，该电源模块1的输出电容Cout1、Cout2可以放置于第一印刷电路板3上，该输出电容Cout1、Cout2的一端(正端)电气连接第一连接器61a的第一端，该输出电容Cout1、Cout2的另一端(负端)电气连接第二连接器61b的第一端，于另一实施例中，该电源模块1的输出电容Cout1、Cout2可以放置于第二印刷电路板4上，该输出电容Cout1、Cout2的一端(正端)电气连接第一连接器61a的第二端，该输出电容Cout1、Cout2的另一端(负端)电气连接第二连接器的第二端。

请继续参阅图1至图4，连接组件6还包含多个信号连接器63，设置于第一印刷电路板3的第二面32，且于第一印刷电路板3与第二印刷电路板4相组接时，每一信号连接器63更可与第二印刷电路板4的第一面41相互连接，用以传递脉宽控制信号PWM1、PWM2、PWM3、PWM4及其它信号于第一印刷电路板3与第二印刷电路板4之间，且可支撑于第一印刷电路板3及第二印刷电路板4之间，以提高电源模块1的可靠性。然而，连接组件6中的多个第一功率连接器61、第二功率连接器62和多个信号连接器63的形状和大小并不受此限定，同时第一焊盘71亦可为焊孔，同样焊孔73亦可为焊盘，可依据实际需求进行调整。

于本实施例中，由于四个原边开关M设置于第二印刷电路板4的第一面41上，且第二印刷电路板4的第二面42设置于系统板上，因此第二印刷电路板4内可利用路径较短的布线连接四个原边开关M与系统板，以减小布线的损耗，且四个原边开关M所产生的热量更可利用第二印刷电路板4的第二面42上的多个第二焊盘72经由系统板散热。此外，于一些实施例中，电源模块1上更可包含输入端滤波电容及输入端滤波电感，与四个原边开关M连接，以达到滤波的效果，且因第二印刷电路板4内可利用路径较短但宽度较宽的布线连接四个原边开关M与系统板，故输入端滤波电容及输入端滤波电感可设置于系统板上，以与四个原边开关M连接，进一步缩小电源模块1的体积。

于一些实施例中，本发明的电源模块所应用的电路原理图并不限于图6所示，可根据实际情况稍作变动。请参阅图11，其为图1所示的电源模块的另一实施例的等效电路图。如图11所示，其与图6的区别在于，第一相变换器电路21的初级侧还包含第五原边开关M5及第六原边开关M6，第五原边开关M5的第二端与第六原边开关M6的第一端电性连接构成另一第一原边开关桥臂，且第五原边开关M5的第二端与第六原边开关M6的第一端构成该另一第一原边开关桥臂的中点，第一原边开关M1的第一端与第五原边开关M5的第一端电性连接，第二原边开关M2的第二端与第六原边开关M6的第二端电性连接，包含第一原边绕组TA1和第二原边绕组TB1的第一原边绕组串联支路的另一端电连接该另一第一原边开关桥臂的中点。相似的，第二相变换器电路22的初级侧还包含第七原边开关M7及第八原边开关M8，第七原边开关M7的第二端与第八原边开关M8的第一端电性连接构成另一第二原边开关桥臂，且第七原边开关M7的第二端与第八原边开关M8的第一端构成该另一第二原边开关桥臂的中点，第三原边开关M3的第一端与第七原边开关M7的第一端电性连接，第四原边开关M4的第二端与第八原边开关M8的第二端电性连接，包含第三原边绕组TC1和第四原边绕组TD1的第二原边绕组串联支路的另一端电连接该另一第二原边开关桥臂的中点。而本实施例的第一相变换器电路21内的元器件与第二相变换器电路22内的元器件的结构上的设置位置相似于图1至图4，不同之处在于设置于第二印刷电路板4的第一面41上的部分该多个焊孔73与设置于第二印刷电路板4的对应的原边开关桥臂的中点电气连接，另一部分该多个焊孔73与设置于第二印刷电路板4的另一对应的原边开关桥臂的中点电气连接，其它相同部分于此不再赘述。于一些实施例中，第一相变换器电路21及第二相变换器电路22更可由双反激电路、可调占空比变换电路或固定比例变换电路所构成，然不以此为限。

请重新参阅图6及图11，本发明的电源模块1可如图6所示的每一相变换器电路的原边电路为半桥电路，且可利用输入电容C1、C2、C3及C4隔断直流电流。此外，本发明的电源模块1更可如图11所示的每相变换器电路中，原边电路都存在一隔直电容Cm分别与相对应的原边绕组串联电连接。上述的输入电容C1、C2、C3及C4和隔直电容Cm可以使得流经第一副边绕组TA2和流经第二副边绕组TB2的直流电流相等，使得第一副边绕组TA2所绕制的第一边柱531和第二副边绕组TB2所绕制的第二边柱532上不会构成闭合的直流磁通回路；同样的可使得流经第三副边绕组TC2和流经第四副边绕组TD2的直流电流相等，使得第三副边绕组TC2所绕制的第三边柱533和第四副边绕组TD2所绕制的第四边柱534上不会构成闭合的直流磁通回路。然而，於一些特殊情況下，该两相变换器电路之间具有分布参数的存在，而使得流经第一副边绕组TA2的电流和流经第三副边绕组TC2的电流不相等，使得第一边柱531和第三边柱533上的直流磁通不相等，更进一步使得磁芯5设计难度增大。故电源模块1的控制器8更可包括一均流电路(未图示)，该均流电路采样两相变换器电路中相对应的两个电流信号，譬如每相变换器电路中的输入电流、流经原边绕组的电流、流经副边绕组的电流或输出电流，利用两个采样电流信号控制每一相变换器电路中的脉宽控制信号，使得流经第一副边绕组TA2的电流和流经第三副边绕组TC2的电流相等，流经第二副边绕组TB2的电流和流经第四副边绕组TD2的电流相等，从而实现两相变换器电路的均流，也即实现第一边柱531和第三边柱533的直流磁通相等，第二边柱532和第四边柱534的直流磁通相等，以便于简化磁芯5的设计。

另一实施例中，电源模块1可以只包括第一印刷电路板3，而不包含第二印刷電路板4，而原边开关放置于第一印刷电路板3上，其放置位置需依据具体需求来设计，此处不做限定。

于另一实施例中，多个所述电源模块的第二印刷电路板亦可为系统板，将多个所述原边开关桥臂的原边开关、电容桥臂的电容及输入电容放置于系统板，连接组件6的一端放置于第一印刷电路板3的第二面32上，连接组件6的第二端固定于系统板上的焊盘或者焊孔并通过多个所述焊盘或者焊孔与系统板上的对应信号电气连接。在该实施例中，系统板上可以不设置第二焊盘72。

综上所述，本发明的电源模块的两相变换器电路共享单一磁芯，因此本发明的电源模块的成本较低，此外，本发明的电源模块仅利用单一磁芯即可将第一相变换器电路对应的原边绕组及副边绕组相互耦合，并可同时将第二相变换器电路对应的原边绕组及副边绕组相互耦合，且四个原边绕组及四个副边绕组分别以磁集成技术而形成两个磁集成变压器，故变压器的体积可相对减小，故于第一印刷电路板所占用的空间较小，使得第一印刷电路板可设置更多的元器件而提升电源模块的功率密度。且，本发明通过将原边开关放置到第二印刷电路板，因此，第一印刷电路板上可以有更多的空间来放置原边绕组和副边绕组，可加宽原边绕组和副边绕组的走线宽度，从而进一步减小变压器的损耗，提升电源模块的功率密度。再者，本发明的流经每一边柱上的磁通与流经相邻的一边柱上的磁通错相角度为[60,120]度中的任一值，而与相邻的另一边柱上的磁通错相角度为[150,210]度中的任一值，而使得磁芯的上磁盖和下磁盖的磁通分布均匀，从而达到减小上磁盖和下磁盖的厚度的目的，进而减小电源模块的尺寸。

Claims (22)

1.一种磁性组件，包含：

一磁芯，包含一上磁盖、一下磁盖以及四个边柱，其中该四个边柱位于该上磁盖和该下磁盖之间；

四个原边绕组；

四个副边绕组，其中每一该副边绕组与该四个原边绕组中对应的该原边绕组相互耦合，且该四个边柱中的每一该边柱上分别绕制相互耦合的该原边绕组和该副边绕组，以分别形成四个变压器；

其中，该四个副边绕组绕制于对应的该边柱的绕制方向皆相同，施加于每一该原边绕组的交变电压信号于对应的该边柱上形成交流磁通，且流经该四个边柱的交流磁通方向相互错相，其中，每一该边柱上流经的交流磁通方向与相邻的该边柱上流经的交流磁通方向为错相[150，210]度中的任一值，每一该边柱上流经的交流磁通方向与相邻的另一该边柱上流经的交流磁通方向为错相[60，120]度中的任一值。

2.如权利要求1所述的磁性组件，其中该磁芯还包含一中柱，该中柱位于该上磁盖和该下磁盖之间，且该四个边柱环绕于该中柱，且该中柱供该四个边柱的磁通穿过。

3.如权利要求2所述的磁性组件，其中该中柱为包含分段气隙的铁氧体材料，或该中柱为包含分布式气隙的铁粉材料。

4.如权利要求1所述的磁性组件，其中该四个边柱构成四边形，且包含一第一边柱、一第二边柱、一第三边柱和一第四边柱，其中该第一边柱和该第四边柱位于该四边形的一对角位置，该第二边柱和该第三边柱位于该四边形的另一对角位置，且该第一边柱分别与该第二边柱和该第三边柱相邻设置，且该第四边柱分别与该第二边柱和该第三边柱相邻设置。

5.如权利要求4所述的磁性组件，其中该第一边柱上流经的交流磁通方向与该第二边柱上流经的交流磁通方向为错相180度，该第一边柱上流经的交流磁通方向与该第三边柱上流经的交流磁通方向为错相90度，该第一边柱上流经的交流磁通方向与该第四边柱上流经的交流磁通方向为错相270度。

6.如权利要求5所述的磁性组件，其中该四个副边绕组包含一第一副边绕组、一第二副边绕组、一第三副边绕组和一第四副边绕组，其中该第一副边绕组、该第二副边绕组、该第三副边绕组和该第四副边绕组分别绕制在该第一边柱、该第二边柱、该第三边柱和该第四边柱上；该第一副边绕组和该第二副边绕组电连接，且构成一第一中心抽头的结构，该第三副边绕组和该第四副边绕组电连接，且构成一第二中心抽头的结构。

7.一种电源模块，包含两相变换器电路，其中该两相变换器电路中的每相变换器电路包含原边开关、两个副边开关、两个原边绕组及两个副边绕组，该原边开关与该两个原边绕组电性连接，该两个副边开关分别与对应的该副边绕组电性连接，该两个原边绕组分别与对应的该副边绕组电性耦合，其中该电源模块还包含：

一第一印刷电路板，具有一第一面及一第二面，且包括一第一穿孔，其中该两相变换器电路中的每相变换器电路的该两个副边开关设置于该第一印刷电路板；

一磁芯，包含一上磁盖、一下磁盖以及四个边柱，其中该四个边柱位于该上磁盖和该下磁盖之间，该四个边柱穿过该第一穿孔且与该上磁盖及该下磁盖相扣合于该第一印刷电路板，且该磁芯还具有相对设置的一第一侧边及一第二侧边；以及

两个第一功率连接器，设置于该第一印刷电路板的该第二面，其中每一该第一功率连接器包含一第一连接器和一第二连接器，该第一连接器及该第二连接器分别电连接该变换器电路的一正输出端和一负输出端；

其中该两相变换器电路中的其中一相变换器电路的该两个副边开关及该两个第一功率连接器中的其中之一该功率连接器相邻于该磁芯的该第一侧边设置，该两相变换器电路中的另一相变换器电路的该两个副边开关及该两个第一功率连接器中的另一该第一功率连接器相邻于该磁芯的该第二侧边设置；

其中，该每相变换器电路的每一该副边绕组与该两个原边绕组中对应的该原边绕组相互耦合，且该四个边柱中的每一该边柱上分别绕制相互耦合的该原边绕组和该副边绕组，以分别形成四个变压器；

其中，该每相变换器电路的该两个副边绕组绕制于对应的该边柱的绕制方向皆相同，施加于每一该原边绕组的交变电压信号于对应的该边柱上形成交流磁通，且流经该四个边柱的交流磁通方向相互错相，其中，每一该边柱上流经的交流磁通方向与相邻的该边柱上流经的交流磁通方向为错相[150，210]度中的任一值，每一该边柱上流经的交流磁通方向与相邻的另一该边柱上流经的交流磁通方向为错相[60，120]度中的任一值。

8.如权利要求7所述的电源模块，其中该两相变换器电路中的每相变换器电路的该两个副边绕组的其中之一该副边绕组的一端电连接该两个副边开关的其中之一该副边开关的一端，该两个副边绕组的其中之一该副边绕组的另一端电连接该两个副边绕组的另一该副边绕组的一端，以电连接该正输出端，该两个副边绕组的另一该副边绕组的另一端电连接该两个副边开关的另一该副边开关的一端，该两个副边开关的另一端之间电连接，以电连接该负输出端。

9.如权利要求7所述的电源模块，其中该两相变换器电路中的每相变换器电路的该两个副边开关设置于该第一面或该第二面上。

10.如权利要求7所述的电源模块，其中该两相变换器电路中的其中一相变换器电路的该两个副边开关设置于该第一面上，而该两相变换器电路中的另一相变换器电路的该两个副边开关设置于该第二面上。

11.如权利要求7所述的电源模块，其中该电源模块还包含多个第二功率连接器，其中每一该第二功率连接器包含一第三连接器和一第四连接器，该第三连接器和该第四连接器均设置于该第一印刷电路板的该第二面，其中该第三连接器和该第四连接器分别连接对应的该原边绕组的两端。

12.如权利要求7所述的电源模块，其中每一该第一功率连接器的该第一连接器和该第二连接器设置于对应的该两个副边开关之间。

13.如权利要求7所述的电源模块，其中每一该第一功率连接器的该第一连接器和该第二连接器设置于该磁芯和对应的该两个副边开关之间。

14.如权利要求7所述的电源模块，其中该第一印刷电路板还包含一净空区，其中该净空区的区域内不具有任何电子组件、任何平面绕组或是该第一印刷电路板内用作电气连接的导电线路，且流经该边柱的磁力线经由该净空区穿过该第一印刷电路板。

15.如权利要求7所述的电源模块，其中该磁芯还包含一中柱，该第一印刷电路板还包括一第二穿孔，该中柱于该磁芯扣合该第一印刷电路板时穿过该第二穿孔。

16.如权利要求7所述的电源模块，其中该两相变换器电路中的每相变换器电路包含两个原边开关及两个输入电容，其中该两个原边开关串联形成一原边开关桥臂，该两个输入电容串联形成一电容桥臂，该两相变换器电路中的每相变换器电路的该两个原边绕组串联于该原边开关桥臂和该电容桥臂之间。

17.如权利要求16所述的电源模块，其中该两相变换器电路包含一第一相变换器电路及一第二相变换器电路，该电源模块包含一控制器，该控制器通过采样该电源模块的一输出电压及一输出电流而产生四组脉宽控制信号，该四组脉宽控制信号中的其中两组脉宽控制信号用以驱动该第一相变换器电路，且错相180度，该四组脉宽控制信号中的另外两组脉宽控制信号用以驱动该第二相变换器电路，且错相180度，该第一相变换器电路内的该两组脉宽控制信号的其中之一该脉宽控制信号与该第二相变换器电路内的该两组脉宽控制信号的其中之一脉宽控制信号错相90度，且该第一相变换器电路内的该两组脉宽控制信号的另一该脉宽控制信号与该第二相变换器电路内的该两组脉宽控制信号的另一该脉宽控制信号错相90度。

18.如权利要求7所述的电源模块，其中该两相变换器电路中的每相变换器电路包含四个原边开关，该四个原边开关中的其中两个原边开关构成一第一原边开关桥臂，该四个原边开关中的其余两个原边开关构成一第二原边开关桥臂，该两相变换器电路中的每相变换器电路的该两个原边绕组串联于该第一原边开关桥臂和该第二原边开关桥臂之间。

19.如权利要求7所述的电源模块，其中该电源模块还包含一第二印刷电路板，该第二印刷电路板包含一第一面和一第二面，且该第一印刷电路板的该第二面与该第二印刷电路板的该第一面相邻设置，其中该两个第一功率连接器用于电连接该第一印刷电路板和该第二印刷电路板的相应电位点。

20.如权利要求19所述的电源模块，还包括至少一输出电容，电连接于对应的该第一连接器与对应的该第二连接器之间，其中该输出电容设置于该第一印刷电路板或该第二印刷电路板上。

21.如权利要求19所述的电源模块，其中该电源模块包含多个第一焊盘，其中该多个第一焊盘设置于该第二印刷电路板的该第一面上，且于该第一印刷电路板与该第二印刷电路板相组接时，每一该第一焊盘与对应的该第一功率连接器相互连接。

22.如权利要求21所述的电源模块，其中该电源模块包含多个第二焊盘，该多个第二焊盘设置于该第二印刷电路板的该第二面上，其中该多个第二焊盘中的部分该第二焊盘分别与对应的该第一焊盘设置于该第二印刷电路板的该第二面及该第一面的对应位置上，且该多个第二焊盘中的另外部分该第二焊盘分别与四个该原边开关设置于该第二印刷电路板的该第二面及该第一面的对应位置上。

Images