(19)国家知识产权局 (12)发明 专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请 号 202210759302.1 (22)申请日 2022.06.29 (71)申请人 中国电子科技 集团公司第十四研究 所 地址 210039 江苏省南京市雨 花台区国睿 路8号 (72)发明人 熊才伟　卢胜利　 (74)专利代理 机构 南京知识律师事务所 32 207 专利代理师 刘丰　高娇阳 (51)Int.Cl. H02M 3/335(2006.01) H02M 3/00(2006.01) H05K 7/20(2006.01) (54)发明名称 一种高压高效超薄化电源 模块 (57)摘要 本发明涉及一种高压高效超薄化电源模块， 电源选用移相全桥软开关拓扑电路， 电源功率转 换的主开关器件选择第三代半导体开关器件， 选 用超薄化扩展Ae平面磁性元件， 采用铜基板散 热。 本发明实现了一种适用于高功率天线阵面供 电用的高压高效超薄化电源模块的设计， 采用高 效软开关功率变换拓扑及第三代半导体器件， 提 高了电源变换效率及输入直流母线电压， 同时利 用超薄化扩展Ae平面磁性元件技术、 三维叠层模 块化及高效铜基板散热技术， 提升电源模块功率 密度， 实现超薄化的电源厚度， 应用于高功率轻 薄化阵面。 权利要求书1页 说明书3页 附图1页 CN 115102406 A 2022.09.23 CN 115102406 A 1.一种高压高效超薄化电源模块， 其特征在于： 电源选用移相全桥软开关拓扑电路， 电 源功率转换的主开关器件选择第三代半导体开关器件， 选用超薄化扩展Ae平面磁性元件， 采用铜基板 散热。 2.根据权利要求1所述的高压 高效超薄化电源模块， 其特征在于： 电源模块选用带钳位 二极管的移相全桥软开关拓扑， 减少次级电压尖峰。 3.根据权利要求1所述的高压高效超薄化电源模块， 其特征在于： 选用超薄化扩展Ae平 面磁性元件， 根据仿 真计算结果选择最佳的工作频率， 选取合适的高频工作的磁性材料； 并 综合设计定制化磁芯形式、 绕组电流密度、 散热能力等方面因素， 通过电磁及热仿 真设计确 定磁性元件的小型化单元模组结构、 绕组的参数与实现工艺， 并采用整体灌封后粘接至铜 基板进行散热， 使满足磁性元件散热要求。 4.根据权利要求1所述的高压 高效超薄化电源模块， 其特征在于： 电源的结构设计采用 高密度三维叠层方案， 底层为高导热的铜基功 率电路板， 放置散热需求大的功 率器件， 如 全 桥MOSFET、 整流二极管、 变压器及输出滤波电感器， 铜基板兼具散热和固定； 信号级的驱动、 控制及辅助供电 电路部分放置在上层。 5.根据权利要求4所述的高压 高效超薄化电源模块， 其特征在于： 上下层根据传输的信 号和功率 不同， 通过铜柱或是接插 件进行互联。权　利　要　求　书 1/1 页 2 CN 115102406 A 2一种高压高 效超薄化电源模块 技术领域 [0001]本发明涉及电源系统领域， 尤其涉及一种高压高效超薄化电源 模块。 背景技术 [0002]随着技术的不断发展和更新换代， 高功率天线阵面集成度越来越高， 功率密度越 来越大， 对阵面电源系统提出了更高的功 率密度、 效率及可靠性等指标要求。 为满足阵面轻 薄化和供电系统的绿色高效， 要求电源模块具备高压、 高效及 超薄厚度， 常规的电源模块无 法满足要求。 [0003]需采用新的方法或技术以同时实现 高功率天线阵面供电的高压输入、 高功率密度 及超薄化， 满足下一代高功率阵面的供电功率和品质需求。 发明内容 [0004]为解决现有的技 术问题， 本发明提供了一种高压高效超薄化电源 模块。 [0005]本发明的具体内容如下： 一种高压高效超薄化电源模块， 电源选用移相全桥软开 关拓扑电路， 电源功率转换 的主开关器件选择第三代半导体开关器件， 选用超薄化扩展Ae 平面磁性元件， 采用铜基板 散热。 [0006]进一步的， 电源模块选用带钳位二极管的移相全桥软开关拓扑， 减少次级电压尖 峰。 [0007]进一步的， 选用超薄化扩展Ae平面磁性元件， 根据仿真计算结果选择最佳的工作 频率， 选取合适的高频工作的磁性材料； 并综合设计定制化磁芯形式、 绕组电流密度、 散热 能力等方面因素， 通过电磁及热仿真设计确定磁性元件的小型化单元模组结构、 绕组的参 数与实现工艺， 并采用整体灌封后粘接 至铜基板进行散热， 使满足磁性元件散热要求。 [0008]进一步的， 电源的结构设计采用高密度三维叠层方案， 底层为高导热的铜基功率 电路板， 放置散热需求大的功率器件， 如全桥MOSFET、 整流二极管、 变压器及输出滤波电感 器， 铜基板兼具散热和固定； 信号级的驱动、 控制及辅助供电 电路部分放置在上层。 [0009]进一步的， 上下层根据传输的信号和功率 不同， 通过铜柱或是接插 件进行互联。 [0010]本发明实现了一种适用于高功率天线阵面供电用的高压高效超薄化电源模块的 设计， 采用高效软开关功率变换拓扑及第三代半导体器件， 提高了电源变换效率及输入直 流母线电压， 同时利用超薄化扩展Ae平面磁性元件技术、 三维叠层模块化及高效铜基板散 热技术， 提升电源 模块功率密度， 实现超薄化的电源厚度， 应用于高功率轻薄化阵面。 附图说明 [0011]下面结合附图对本发明的具体实施方式做进一 步阐明。 [0012]图1为高压高效超薄化电源 模块主功率拓扑示 意图； [0013]图2为超薄化扩展Ae平面磁性元件示 意图； [0014]图3为电源 模块三维叠层模块 化设计示 意图；说　明　书 1/3 页 3 CN 115102406 A 3