专利名称：超小型充电器的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种充电器，更具体地说，涉及一种超型充电器。
技术背景目前便携式电器己经非常普遍，许多电器例如手机等都需要较低的充电电 压，因此，充电器已经成为人们日常生活中不可或缺的电气附产品。图1A和图1B分别是现有技术中美规和国标充电器的外部结构示意图。 如图1A和图1B所示，该充电器100包括外壳101，在外壳101上设置有用 于连接电源插座的输入插脚102、以及用于连接电器的输出接口 103。在外壳 101内设置有基板(未图示)，基板上布设有充电电路。该充电电路分别与输 入插脚102、输出接口 103电连接，用于将从输入插脚102输入的较高电压变 换成较低的电压，并通过输出接口 103供给电器，对其进行充电。插脚102 通常垂直于基板，并通过焊接与充电电路电连接。图2是现有技术中充电器的充电电路示意图。如图2所示，该充电电路主 要包括输入子电路104、变压器105、次级反馈电路106、以及输出子电路 107。其中输入电路104用于接入外部输入电源，并将其输入至变压器105的 初级绕组；变压器106用于对输入的电源进行电压转换，并在变压器106的次 级绕组输出端输出变压后的电信号，将其输出至输出子电路107，以供输出子 电路107将该信号输出至电器对电器进行充电。在输入子电路104的输出端、 输出子电路107之间电连接着次级反馈电路106，该次级反馈电路106中的主 控IC Ul根据输出子电路107的反馈来调节输出脉冲宽度调制(PWM)的占 空比，从而实时反馈调整的功能，使得输出电流更加稳定。在图2中，由于反馈采样的来源直接来自输入子电路104，故其电压较髙， 故该采样信号通过光耦U2的输出端输入至主控IC Ul。而光藕U2的物理体积4相对较大。图3A-3C分别示出了现有技术中的充电器100所采用的一种标准变压器 105沿不同方向的截面图。如图3A-3C所示，该变压器105的磁芯108的直径 r为6.8mm，高度h为9.2mm，磁芯108的轴心截面积Ae=2*6. 8*9. 2=125. 12mm2， 以满足输出功率的相关标准。这使得变器105的整体长度L为16.2mm，整体 宽度W为15.1mm，且整体高度H为8.0mm。这种标准规格的变压器的外形 尺寸较大。由以上描述可知，由于现有充电器100内部的电路基板上电子元器件的数 量较多，以及技术人员对于充电电路的电路设计技术限制，导致充电器100 的基板尺寸较大。除此之外，按照电器安规要求，在充电电路的基板布局设计上，需要使高 压电路和低压电路相距较远，这种距离进一步增大了基板的尺寸。在减小基板 尺寸的情况下，若需要按照上述常规的布局使高压电路和低压电路相距较远、 使得充电器100的电气性能满足安规要求，则会增加基板的布局难度。以上众 多因素，导致充电器100的尺寸较大、携带不便。实用新型内容本实用新型要解决的技术问题在于，针对现有技术中充电器的尺寸较大的 缺陷，提供一种超小型充电器。本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是构造一种超小型充电 器，包括外壳、以及设置在所述外壳内的充电电路，所述充电电路包括用于接入外部输入电源的输入子电路；用于对输入的电源进行电压转换的变压器，包括与所述输入子电路电连接 的初级绕组、以及次级绕组；以及用于将转换后的电源输出的输出子电路，与所述变压器的次级绕组电连接；其中，所述充电电路还包括初级反馈调整器，所述初级反馈调整器的反馈 输入端与所述变压器的初级辅助绕组电连接，且输出端与所述变压器的初级绕组电连接。根据本实用新型所述的超小型充电器，所述初级反馈调整器为ACT355。根据本实用新型所述的超小型充电器，所述充电器还包括与所述输入子电 路电连接的插脚、设置在所述外壳内的基板、以及与所述输出子电路电连接的 输出接口；所述充电电路布设在所述基板上，所述插脚沿着与所述基板平行的 方向延伸到所述外壳内，且后端与所述基板焊接。根据本实用新型所述的超小型充电器,所述外壳包括相互连接的上半壳和 下半壳，所述基板设置在所述下半壳内。根据本实用新型所述的超小型充电器，所述上半壳内侧设置有凸筋，所述 凸筋隔离在所述变压器与所述输出子电路之间。根据本实用新型所述的超小型充电器，在所述基板上、所述变压器与所述 输出子电路之间设置有开槽，所述凸筋的端部卡在所述开槽内。根据本实用新型所述的超小型充电器，在所述下半壳的内侧设置有绝缘凸 筋，在所述基板上、所述变压器与所述输出子电路之间设置有开槽，所述凸筋 的端部穿过所述开槽，隔离在所述变压器与所述输出子电路之间。根据本实用新型所述的超小型充电器，所述变压器的磁的横截面直径为 7.5mm，高度为8.44mm;所述变压器的长度为13.25mm，宽度为15.5mm，且 高度为7.8mm。根据本实用新型所述的超小型充电器，所述外壳的长度为35mm-50mm， 宽度为34.6-48mm,高度为14 24mrn。实施本实用新型的超小型充电器，具有以下有益效果:该充电器外形细小、 轻便，便于携带，还有利于减少运输成本、和制造材料成本。
下面将结合附图及实施例对本实用新型作进一步说明，附图中图1A和图1B分别是现有技术中美规和国标充电器的外部结构示意图；图2是现有技术中充电器的充电电路示意图；图3A-3C分别示出了现有技术中的充电器所采用的一种标准变压器沿不6同方向的截面图；图4是根据本实用新型的第一实施例、充电器的剖视图；图5是根据本实用新型的第一实施例、充电器的内部结构示意图；图6是根据本实用新型的第一实施例、充电器的充电电路示意图；图7A-7C分别示出了根据本实用新型的第一实施例、充电器中的变压器沿不同方向的截面图；图8是根据本实用新型的第一实施例、充电器的上半壳的结构示意图； 图9是根据本实用新型的第一实施例、布局有充电电路的基板的结构示意图；图IO是根据本实用新型的第二实施例、充电器的剖视图。
具体实施方式
以下将参照附图和实施例对本实用新型进行描述，本技术领域的人员可理 解，这些实施例仅用来解释本实用新型，而不用于限制本实用新型。图4和图5分别示出了根据本实用新型的第一实施例、充电器的剖视图以 及内部结构图。如图4、 5所示，该实施例的充电器200可以是国标或者美规 充电器，包括外壳201 ，该外壳201包括相互连接的上半壳201a和下半壳201b。 在外壳201的下半壳201b内，设置有基板202，该基板202上布局充电电路。 插脚203通过固定板210固定于外壳201上，其后端延伸到外壳201内，并与 充电电路的输入子电路电连接。该充电器200还包括与充电电路的输出子电路 连接的输出接口 (未图示)，该输出接口可以是USB接口，也可以是带有连接 插头的充电槽。其中插脚203用于接入外部输入电源，而输出接口用于将变压 后的电信号输出至电器、从而对电器进行充电。基板202沿着与插脚203平行的方向设置在外壳201内，基板202的周缘 紧贴外壳201的内壁，两者之间的间隙非常小。插脚203的后端延伸到基板 202的上方，下端通过连接线焊接到基板202上，实现插脚203与充电电路的 输入子电路的电连接。在该实施例中，插脚203延伸到外壳201内大约3. 4mm。 由于插脚203位于基板202上方，使得插脚203到基板202的连接非常方便。7并且，与现有技术中的结构相比，保证了内部空间位置的充分利用，可最大限度地减小外壳201的外部尺寸，能够在实施便利、以及使插脚203的接入占用 基板202的空间最小两方面取得较好的均衡。为了减小充电器200的体积，本实用新型还对充电器电路进行了改进，减 少了充电电路中的电子器件。图6是根据本实用新型的第一实施例、充电器的 充电电路示意图。如图6所示，该充电电路205包括输入子电路206、变压器 207、以及输出子电路208，输入子电路206的输入端与插脚203连接以接入 外部电源，输出端与变压器207的初级绕组电连接，变压器207的次级绕组与 输出子电路208电连接。这样，输入子电路206接入插脚203输入的外部电源， 并将其输入至变压器207，由变压器207进行电压转换，转换成符合使用要求 得较低电压，在次级绕组输出，并将其通过输出子电路208输出，提供给电器。在充电电路205中，还设置有初级反馈器Ul，它可以是例如但不限于 ACT355，该初级反馈调整器U1的反馈输入端与变压器207的初级辅助绕组VI 电连接，初级反馈调整器U1的输出端与变压器207的初级绕组V2电连接。在 反馈输入端输入初级辅助绕组产生的感生电压，初级反馈调整器U1根据该感 生电压，产生适当的占空比的PWM信号，而打开、或关闭初级反馈调整器U1 内部的MOS管，从而调节变压器207的初级线圈的道统与截至，从而调节变压 器207的次级绕组输出的额定变压、电流。对比图2和图6可见，本实用新型的充电器采用的电子元器件的数量比图 2少13个，由于从初级辅助绕组的信号作为采样信号，其采样信号的电压较 小，故无须经过光耦输入至初级反馈控制器，因此不必采用光耦等物理体积较 大的电子元器件。由此可以看出，采用图6所示带初级反馈电路208的充电电路205,相对 于现有技术普遍采用的如图2所示的充电电路，其采用的电子元器件、以及电 路连接复杂度大大减小，并且所采用的电子元器件的体积相对也较小。优选地， 在本实施例中的初级反馈调整器U1可以选用贴片的器件，更有利于减少基板 202的体积，有利于减少充电器的体积。为了进一步减小充电器的体积，本实用新型还对变压器207的结构作出了改进。图7A-7C分别示出了根据本实用新型的第一实施例、充电器200中的 变压器207沿不同方向的截面图。如图7A-7C所示，本实用新型增大了磁芯 215的直径，而减小了其高度，将其横截面的直径r'设置为7.5mm，高度h' 设置为8.44mm，磁芯215的轴心截面积Ae=2*7.5*8.44=126.6mm2。整个变压 器207的长度L，为13.25mm，宽度W，为15.5 mm，高度H，为7.8mm。由此可 见，本实用新型突破了标准的设计框架，增大了磁芯215的轴心截面积，增大 了变压器207的输出功率，同时减小了变压器207的长度，有利于实现超小型 的充电器200。
在提高充电器200的外壳201的内部空间利用率、同时保证其电气性能的 基础上，本实施例还对外壳201的上半壳201a的结构进行了改进。图8是根 据本实用新型的第一实施例、充电器200的上半壳201a的结构示意图。如图 8所示，在上半壳201a的前端，设置有凹部209，该凹部209用于与下半壳 201b上的凹部配合，共同容纳卡住固定板210，将插脚203固定。在上半壳 201a的侧面还设置有缺口 211，该缺口 211用于与下半壳201b配合，输出端 子可通过缺口211延伸到外部，以便给电器供电。
在上半壳201a内侧、正对变压器207的位置，设置有凹部212，在安装 时用于容纳变压器207的顶部，可以避免基板202上最高的电子元器件一变压 器207顶住上半壳201a，即方便安装又有利于提高电气安全性能。
为了减小高压电路和低压电路之间的距离，降低充电电路在基板202上的 布局难度，同时使充电器200的电气性能满足安规要求，在上半壳201a的内 侧设置有凸筋213，该凸筋213呈薄板状，沿着垂直于上半壳201a的方向延 伸，包括夹一角度的两部分。在充电器200组装完毕后，该凸筋213隔离在变 压器207与输出子电路208之间，将高压电路和低压电路隔绝开，凸筋213 的两部分环绕低压电路的一侧。该凸筋213可以与上半壳201a—体成型，由 塑料等绝缘材料制成。这样可以减小变压器201与输出子电路208之间的距离， 保证较高的安规性能，在縮减充电器200的体积的情况下，降低充电电路205 的布局难度。
图9是根据本实用新型的第一实施例、布局有充电电路的基板的结构示意
9图。参照图9，在基板202上、变压器207与输出子电路208之间，设置有开 槽214。该开槽214的横截面形状与凸筋213对应。可设置凸筋213的高度， 使得当上半壳201a与安装有基板202的下半壳201b扣接在一起时，凸筋213 的端部通过开槽214。这样可以利于上半壳201a和下半壳201b之间的相互定 位，便于进一步的安装。
图IO示出了根据本实用新型的第二实施例、充电器的剖视图。与第一实 施例相同的部分不再赘述。如图10所示，在下半壳201b上设置凸筋213，而 在基板202上设置对应的开槽。安装时，下半壳201b上的凸筋213通过开槽、 延伸到上壳201a中，将设置在基板202上的变压器207与输出子电路208隔 离，起到绝缘隔离的作用。
由于以上改进，本实用新型中充电器200的外壳201的壁厚为1 1.5mm， 基板202上体积最大的电子元器件(即变压器207)到基板202的高度为 7.5 9mm，基板202厚度为l~1.5mm，基板202下的焊点空间(即基板202底 面到外壳的距离)为l 1.5mm。可见，组装完成后，外壳201的整体高度H外 壳满足14 24mrn的范围，长度L外壳为35mm-50腿，宽度W外壳为34.6-48mm。 该充电器200外形细小、轻便，便于携带，还有利于减少运输成本、和制造材 料成本。
以上参照两个实施例对本实用新型的技术方案进行了详细介绍，这些实施 例仅用于帮助理解本实用新型的原理；对于本领域的人员来说，依据本实用新 型，在具体实施方式
以及应用范围上均会有改变之处，这些都属于本实用新型 的涵盖范围。
权利要求1、一种超小型充电器，包括外壳、以及设置在所述外壳内的充电电路，所述充电电路包括用于接入外部输入电源的输入子电路；用于对输入的电源进行电压转换的变压器，包括与所述输入子电路电连接的初级绕组、以及次级绕组；以及用于将转换后的电源输出的输出子电路，与所述变压器的次级绕组电连接；其特征在于，所述充电电路还包括初级反馈调整器，所述初级反馈调整器的反馈输入端与所述变压器的初级辅助绕组电连接，且输出端与所述变压器的初级绕组电连接。
2、 根据权利要求1所述的超小型充电器，其特征在于，所述初级反馈调 整器为ACT355。
3、 根据权利要求1所述的超小型充电器，其特征在于，所述充电器还包 括与所述输入子电路电连接的插脚、设置在所述外壳内的基板、以及与所述输 出子电路电连接的输出接口；所述充电电路布设在所述基板上，所述插脚沿着 与所述基板平行的方向延伸到所述外壳内，且后端通过连接线与所述基板焊 接。
4、 根据权利要求3所述的超小型充电器，其特征在于，所述外壳包括相 互连接的上半壳和下半壳，所述基板设置在所述下半壳内。
5、 根据权利要求4所述的超小型充电器，其特征在于，所述上半壳内侧 设置有凸筋，所述凸筋隔离在所述变压器与所述输出子电路之间。
6、 根据权利要求5所述的超小型充电器，其特征在于，在所述基板上、 所述变压器与所述输出子电路之间设置有开槽，所述凸筋的端部卡在所述开槽 内。
7、 根据权利要求4所述的超小型充电器，其特征在于，在所述下半壳的 内侧设置有绝缘凸筋，在所述基板上、所述变压器与所述输出子电路之间设置有开槽，所述凸筋的端部穿过所述开槽，隔离在所述变压器与所述输出子电路 之间。
8、 根据权利要求l所述的超小型充电器，其特征在于，所述变压器的磁 的横截面直径为7.5mm，高度为8.44mm;所述变压器的长度为13.25mm，宽 度为15.5mm， 且高度为7.8mm。
9、 根据权利要求1所述的超小型充电器，其特征在于，所述外壳的长度 为35mm-50mm，宽度为34.6-48mm,高度为14 24mrn。
专利摘要本实用新型涉及一种超小型充电器，包括外壳、以及设置在所述外壳内的充电电路，所述充电电路包括用于接入外部输入电源的输入子电路；用于对输入的电源进行电压转换的变压器，包括与所述输入子电路电连接的初级绕组、以及次级绕组；以及用于将转换后的电源输出的输出子电路，与所述变压器的次级绕组电连接；所述充电电路还包括初级反馈调整器，所述初级反馈调整器的反馈输入端与所述变压器的初级辅助绕组电连接，且输出端与所述变压器的初级绕组电连接。该充电器外形细小、轻便，便于携带，还有利于减少运输成本、和制造材料成本。
文档编号H02J7/02GK201409010SQ200920131289
公开日2010年2月17日 申请日期2009年4月30日 优先权日2009年4月30日
发明者冷天翼, 勇 杨 申请人:深圳市睿德电子实业有限公司