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(福州大学电气工程与自动化学院，福建 福州 350116)

高频薄膜微电感建模与耦合度分析

陈义祥，董纪清

(福州大学电气工程与自动化学院，福建 福州 350116)

分析高频下薄膜微电感磁路磁阻的非线性，根据磁通分布情况建立了两相耦合跑道型薄膜微电感的磁路模型，结合磁路模型研究了跑道型薄膜微电感的磁芯中柱气隙大小、磁芯分层情况、工作频率大小、两相绕组间距大小以及边柱气隙大小对耦合度的影响，并运用Maxwell软件的仿真结果验证了理论分析的准确性。

跑道型薄膜微电感；磁路模型；耦合系数

1 引言

当前CPU处理器的工作频率越来越高，工作电流越来越大，如果为CPU供电的电压调节模块(VRM)不是很靠近负载，从VRM输出端口到CPU的引线上将存在较大的寄生参数，在高频下会严重造成供电质量下降。为了减小引线上的寄生参数对供电质量的影响，人们试图在微处理器集成电路上直接供电，实现供电电源芯片化[1]。其中电感是制约供电电源芯片化的主要原因，而如今薄膜微电感技术是实现片上供电的突破点[2]，所以对薄膜微电感技术的研究具有重大意义。

薄膜微电感的出现为电感器的小型化、高频化开辟了有效的途径，显示出强大的生命力。薄膜微电感采用反耦合方案运用于多相交错VRM中，可以通过改变其耦合度调节支路电流纹波大小和响应速度[3]，成为协调VRM动态和稳态性能的重要手段。因此对多相薄膜微电感耦合度的影响因素进行相应的研究分析具有重要意义。……