CN102843041A

CN102843041A - 组合式变压器

Info

Publication number: CN102843041A
Application number: CN2011101812525A
Authority: CN
Inventors: 李柏钰; 阮冠旗
Original assignee: Acer Inc
Current assignee: Acer Inc
Priority date: 2011-06-23
Filing date: 2011-06-23
Publication date: 2012-12-26

Abstract

本发明提供了一种组合式变压器，其包括一主变压器以及一副变压器。主变压器可独立地提供电源，副变压器可拆卸地设置于主变压器。当副变压器组合于主变压器时，可提高组合式变压器的输出功率。本发明的组合式变压器可经由副变压器组合于主变压器上，以提供较大的输出功率。若使用者需携带电子装置，可将副变压器拆卸于主变压器，仅需另外携带主变压器，可大幅减少组合式变压器的体积与重量，进而提高使用者携带的便利性。

Description

组合式变压器

技术领域

本发明涉及一种变压器，尤其涉及一种组合式变压器。

背景技术

一般的笔记本电脑多半连接变压器，以提供适合于笔记本电脑的电压以及功率。当使用者携带笔记本电脑时，使用者通常会一并携带变压器以提供笔记本电脑足够的电源。请参考图1，为公知变压器1的变压电路模块10的电路方块示意图。变压电路模块10包括了一整流单元11、一变压单元12、一电容单元13以及一功率因子控制单元14。

整流单元11接收交流电AC，并将交流电AC转换为直流电。变压单元12耦接于整流单元11，以调整前述的直流电的电压为适合笔记本电脑的电压。电容单元13耦接于变压单元12，以稳定变压单元12所产生的电压。功率因子控制单元14(power factor control unit)可调整变压电路模块10的功率因子(power factor)，以增加变压电路模块10的供电效能。最后，变压电路模块10经由变压单元12以及电容单元13输出直流电DC于笔记本电脑。

然而，变压器1多半设计为能提供笔记本电脑于各种使用状态所需的最大功率，因此大量增加了变压器1的重量与体积，并造成了使用者携带上的不便。

发明内容

为了解决上述公知技术的缺陷，本发明的目的为提供一种组合式变压器，包括一主变压器以及一副变压器。主变压器可独立提供电源于一电子装置，副变压器可拆卸地设置于主变压器，当副变压器组合于主变压器时可提高组合式变压器的输出功率。若使用者需携带电子装置，可将副变压器拆卸于主变压器，仅需另外携带主变压器，可大幅减少组合式变压器的体积与重量，进而提高使用者携带的便利性。

为了达到上述的目的，本发明提供一种组合式变压器，包括一主变压器以及一副变压器。主变压器包括一主壳体、一主变压电路模块、一电源输出单元以及多个主连接端子。主壳体为一中空状结构。主变压电路模块设置于主壳体的内部。电源输出单元设置于主壳体，并耦接主变压电路模块。主连接端子设置于主壳体，并耦接于主变压电路模块。副变压器包括一副壳体、多个副连接端子以及一副变压电路模块。副壳体为一中空状结构，并可拆卸地设置于主壳体。副连接端子设置于副壳体，并耦接于主连接端子。副变压电路模块设置于副壳体的内部，并经由副连接端子和主连接端子与主变压电路模块耦接。

本发明的组合式变压器可经由副变压器组合于主变压器上，以提供较大的输出功率。若使用者需携带电子装置，可将副变压器拆卸于主变压器，仅需另外携带主变压器，可大幅减少组合式变压器的体积与重量，进而提高使用者携带的便利性。

附图说明

图1为公知变压器的变压电路模块的电路方块示意图；

图2为本发明的组合式变压器的第一实施例的立体图；

图3为本发明的主变压器的第一实施例的立体图；

图4为本发明的副变压器的第一实施例的立体图；

图5为本发明的组合式变压器的第二实施例的立体图；

图6为本发明的主变压器的第二实施例的立体图；

图7为本发明的副变压器的第二实施例的立体图；

图8为本发明的组合式变压器的一实施例的电路方块示意图；以及

图9为本发明的组合式变压器的另一实施例的电路方块示意图。

其中，附图标记说明如下：

[公知技术]

1～变压器；10～变压电路模块；

11～整流单元；12～变压单元；

13～电容单元；14～功率因子控制单元；

AC～交流电。

[本发明]

2、2a～组合式变压器；20、20a～主变压器；

21～电源输入单元；211～插头；

22～电源输出单元；221～第一电连接器；

222～第二电连接器；23、23a～主壳体；

231～外表面；232～容置槽；

2321～侧壁；2322～底部；

233～主扣合结构；2331～扣合块；

2332～插槽；234、234a～侧面；

235～主扣合结构；2351～滑槽；

2352～连接面；2353～止挡部；

24、24a～主连接端子；25～电源端子；

30、30a～副变压器；31、31a～副壳体；

311、311a～外表面；312～侧面；

313～副扣合结构；3131～限位块；

314～副扣合结构；3141～滑轨；

3142～T型槽；32、32a～副连接端子；

M1、M1a～主变压电路模块；

M11～整流单元；M12～主变压单元；

M13、M13a～主功率因子控制单元；

C1～主电容单元；D1～主二极管单元；

Q1～主二极管切换单元；

M2、M2a～副变压电路模块；

M21～辨识单元；M22～副变压单元；

M23～副功率因子控制单元；

C2～副电容单元；D2～副二极管单元；

Q2～副二极管切换单元；

D～延伸方向；

AC～交流电；

DC1～第一直流电；

DC2～第二直流电；

DC3第三直流电；

V1～第一电压；

V2～第二电压；

V3～第三电压；

T1～主输出端；

T2～副输出端。

具体实施方式

图2为本发明的组合式变压器2的第一实施例的立体图。组合式变压器2包括一主变压器20以及一副变压器30。主变压器20可拆卸地设置于副变压器30。主变压器20包括一电源输入单元21以及一电源输出单元22。电源输入单元21可包括一插头211。插头211可插接于一插座(图未示)，并从插座接收一交流电，前述的交流电可为市电(city power)所提供。电源输出单元22可包括一第一电连接器221。第一电连接器221可连接于如笔记本电脑等的电子装置(图未示)，并输出一直流电于前述的电子装置。本实施例的主变压器20可独立使用，当副变压器30组合于主变压器20时，可增加组合式变压器2的输出功率。

举例而言，主变压器20的输出功率为45W，副变压器30的输出功率为45W。当副变压器30组合于主变压器20时，组合式变压器2的输出功率可为90W。然而，副变压器30的输出功率并不予以限制，副变压器30的输出功率可大于、小于或等于主变压器20的输出功率。

请参阅图3，为本发明的主变压器20的第一实施例的立体图。主变压器20可更包括一主壳体23、一主变压电路模块M1(绘制于图8)、多个主连接端子24与多个电源端子25。主壳体23可为一中空状结构，主变压电路模块M1设置于主壳体23的内部。前述的电源输入单元21以及电源输出单元22设置于主壳体23上，并与主变压电路模块M1耦接。电源输入单元21输出一交流电于主变压电路模块M1，电源输出单元22输出一直流电。

主壳体23具有一外表面231、一容置槽232、多个主扣合结构233与一侧面234。容置槽232形成于外表面231，主扣合结构233设置于容置槽232的侧壁2321。主连接端子24设置于容置槽232的底部2322，电源端子25设置于主壳体23的侧面234。主连接端子24以及电源端子25分别与前述的主变压电路模块M1耦接。

于本实施例中，电源输出单元22更包括一第二电连接器222。第二电连接器222经由电源端子25与主变压电路模块M1耦接，电源输出单元22可与主壳体23分离。于另一实施例中，主变压器20可不包括电源端子25与第二电连接器222，电源输出单元22直接穿过主壳体23与主变压电路模块M1耦接。

请参阅图3至图4，图4为本发明的副变压器30的第一实施例的立体图。副变压器30包括一副壳体31、一副变压电路模块M2(绘制于图8)、以及多个副连接端子32。副壳体31可为一中空状结构，并可拆卸地设置于主壳体23的外侧。副变压电路模块M2设置于副壳体31的内部。

副壳体31具有一外表面311、一侧面312以及多个副扣合结构313。副扣合结构313设置于副壳体31的侧面312。副连接端子32设置于副壳体31的外表面311，并分别与前述的副变压电路模块M2耦接。

于本实施例中，主扣合结构233包括一扣合块2331。扣合块2331为一L型结构，并邻近于容置槽232的底部2322，扣合块2331与容置槽232的底部2322形成一插槽2332。副扣合结构313包括一限位块3131。当副变压器30组合于主变压器20时，副壳体31容置于容置槽232内，使用者可经由推动副变压器30以将限位块3131经由插槽2332卡合于扣合块2331，以完成主变压器20与副变压器30的组合。此时，副变压器30的副连接端子32分别与主变压器20的主连接端子24耦接。

请参考图5至图6，图5为本发明的组合式变压器2a的第二实施例的立体图，图6为本发明的主变压器20a的第二实施例的立体图。于第一实施例不同的处在于，主扣合结构235具有二滑槽2351。滑槽2351分别形成于主壳体23a两相对的侧面234a。主连接端子24a设置于滑槽2351的连接面2352。主扣合结构235另包括一止挡部2353，设置于滑槽2351的一端。

请参考图7，为本发明的副变压器30a的第二实施例的立体图。副扣合结构314包括二滑轨3141。滑轨3141分别设置于副壳体31a的外表面311a的两相对侧。副连接端子32a分别设置于滑轨3141上。滑轨3141可为一L型结构，并沿一延伸方向D延伸。两滑轨3141之间形成一T型槽3142。当副变压器30a组合于主变压器20a时，滑轨3141于滑槽2351内沿延伸方向D滑动，最后被止挡部2353所止挡，主壳体23A的部分卡合于T型槽3142内。

请参阅图8，为本发明的组合式变压器的一实施例的电路方块示意图，并请一并参考图2。

主变压电路模块M1可由电源输入单元21接收一交流电AC并输出一具有第一功率的第一直流电DC1，亦即主变压电路模块M1的输出功率为第一功率。主变压电路模块M1包括一整流单元M11、一主变压单元M12、一主功率因子控制单元M13、一主电容单元C1、一主二极管单元D1、以及一主二极管切换单元Q1。整流单元M11可由一桥式整流电路所构成。整流单元M11接收由电源输入单元21所输入的交流电AC并将交流电AC转换为直流电，经由整流单元M11所转换的直流电具有一第一电压V1。

主变压单元M12耦接于整流单元M11以及电源输出单元22，主变压单元M12将前述的第一电压V1调整为一第二电压V2，并输出前述的第一直流电DC1于一主输出端T1。前述的整流单元M11和主变压单元M12为一公知技术，在此不多加解释。

于另一实施例中，当副变压单元M22与主变压单元M12分离时，第一直流电DC1直接经由电源输出单元22输出，因此组合式变压器2的输出功率为第一功率。

主电容单元C1耦接于主变压单元M12，以稳定主变压单元M12所产生的第二电压V2。主二极管单元D1耦接于主变压单元M12与主电容单元C1，用以限制主变压单元M12所输出的直流电的流动方向。

主功率因子控制单元M13(power factor control unit)可调整主变压电路模块M1的功率因子(power factor)，以增加主变压电路模块M1的供电效能。主二极管切换单元Q1耦接于主功率因子控制单元M13以及主变压单元M12，前述的主功率因子控制单元M13以及主二极管切换单元Q1调整主变压电路模块M1的功率因子的具体步骤以及原理为一公知技术，在此不多加解释。

副变压电路模块M2经由副连接端子32以及主连接端子24与主变压电路模块M1耦接，副变压电路模块M2可输出一具有第二功率的第二直流电DC2，亦即副变压电路模块M2的输出功率为第二功率。副变压电路模块M2包括一辨识单元M21、一副变压单元M22、一副电容单元C2、一副二极管单元D2、一副二极管切换单元Q2。辨识单元M21可具有副变压器30的输出功率的数值，当副变压器30耦接于主变压器20时，辨识单元M21耦接于主功率因子控制单元M13。主功率因子控制单元M13侦测辨识单元M21，并依据辨识单元M21调整副变压电路模块M2的功率因子。

副变压单元M22耦接于副连接端子32，并输出前述的第二直流电DC2于一副输出端T2。副电容单元C2、副二极管单元D2、副二极管切换单元Q2分别耦接于副变压单元M22，其功能与主电容单元C1、主二极管单元D1、以及主二极管切换单元Q1相同，在此不多加描述。

当副变压器30耦接于主变压器20时，副连接端子32与主连接端子24连接，副变压单元M22可与主变压单元M12耦接。因此，副变压单元M22由整流单元M11接收具有第一电压V1的直流电并将第一电压V1调整为一第三电压V3。前述的第三电压V3可与第二电压V2相同。此外，副变压单元M22亦可经由副二极管切换单元Q2与主功率因子控制单元M13耦接，因此主功率因子控制单元M13与副二极管切换单元Q2可调整副变压电路模块M2的功率因子。

由于前述的副输出端T2耦接于主输出端T1，因此副变压电路模块M2的第二直流电DC2可经由副连接端子32以及主连接端子24输入于主输出端T1。第一直流电DC1与第二直流电DC2于主变压电路模块M1的主输出端T1合并后形成一具有第三功率的第三直流电DC3并输出至电源输出单元22。最后第三直流电DC3经由电源输出单元22输出至电子装置，亦即，主变压电路模块M1的输出功率为第一功率，副变压电路模块M2的输出功率为第二功率，组合式变压器2的输出功率为第三功率，前述的第三功率可为第一功率以及第二功率的总合。

举例而言，主变压器20的输出功率为45W(第一功率)以及副变压器30的输出功率为45W(第二功率)。前述的电子装置可为一笔记本电脑。笔记本电脑可依据使用用途切换为一省电模式或是一效能模式。当笔记本电脑为一省电模式时，所需的最大功率为45W，当笔记本电脑为一效能模式时，所需的最大功率为90W。

当使用者外出并且仅将笔记本电脑从事一般文书处理等低功耗的功能时，使用者可将笔记本电脑切换为一省电模式。因此，使用者可仅携带主变压器20，可大幅减轻使用者携带的重量。当使用者在家中时，可将副变压器30组合于主变压器20上。由于主变压器20的输出功率为45W，副变压器30的输出功率为45W，组合式变压器2的总输出功率可增加至90W，因此使用者可将笔记本电脑切换为一效能模式，以从事观看影片等高功耗的功能。

请参阅图9，为本发明的组合式变压器的另一实施例的电路方块示意图，并请一并参考图2。与图8的实施例不同的处在于，副变压电路模块M2a具有一副功率因子控制单元M23。副功率因子控制单元M23耦接于副变压单元M22，并调整副变压电路模块M2的功率因子。于本实施例中，可不包括辨识单元M21，主功率因子控制单元M13a仅调整主变压电路模块M1a的功率因子。

综上所述，本发明的组合式变压器可经由副变压器组合于主变压器上，以提供较大的输出功率。若使用者需携带电子装置，可将副变压器拆卸于主变压器，仅需另外携带主变压器，可大幅减少组合式变压器的体积与重量，进而提高使用者携带的便利性。

本发明虽以各种实施例揭示如上，然而其仅为范例参考而非用以限定本发明的范围，任何本领域普通技术人员，在不脱离本发明的精神和范围内，当可做些许的更动与润饰。因此上述实施例并非用以限定本发明的范围，本发明的保护范围当视所附的权利要求所界定的范围为准。

Claims

1.一种组合式变压器，包括：

一主变压器，包括：

一主壳体，为一中空状结构；

一主变压电路模块，设置于该主壳体的内部；

一电源输出单元，设置于该主壳体，并耦接该主变压电路模块；

多个主连接端子，设置于该主壳体，并耦接于该主变压电路模块；以及

一副变压器，包括：

一副壳体，为一中空状结构，并可拆卸地设置于该主壳体；

多个副连接端子，设置于该副壳体，并耦接于所述多个主连接端子；以及

一副变压电路模块，设置于该副壳体的内部，并经由所述多个副连接端子和所述多个主连接端子与该主变压电路模块耦接。

2.如权利要求1所述的组合式变压器，其中该主变压电路模块提供一第一功率，该副变压电路模块提供一第二功率，该第一功率与该第二功率经由该电源输出单元输出。

3.如权利要求1所述的组合式变压器，其中该主变压器包括一电源输入单元，与该主变压电路模块耦接。

4.如权利要求3所述的组合式变压器，其中该电源输入单元输出一交流电于该主变压电路模块，该电源输出单元输出一直流电。

5.如权利要求1所述的组合式变压器，其中该主变压电路模块包括：

一主变压单元，耦接于该电源输出单元；以及

一主功率因子控制单元，耦接于该主变压单元，并调整该主变压电路模块的功率因子。

6.如权利要求5所述的组合式变压器，其中该副变压电路模块包括一辨识单元，耦接于该主功率因子控制单元，当该副变压器耦接于该主变压器时，该主功率因子控制单元依据该辨识单元调整该副变压电路模块的功率因子。

7.如权利要求1所述的组合式变压器，其中该副变压电路模块包括：

一副变压单元，耦接于所述多个副连接端子；以及

一副功率因子控制单元，耦接于该副变压单元，并调整该副变压电路模块的功率因子。

8.如权利要求1所述的组合式变压器，其中该主壳体具有一主扣合结构，该副壳体具有一副扣合结构，当该副变压器组合于该主变压器时，该副扣合结构组合于该主扣合结构。

9.如权利要求8所述的组合式变压器，其中该主壳体具有一容置槽，该主扣合结构设置于该容置槽，该副壳体容置于该容置槽内。

10.如权利要求8所述的组合式变压器，其中该主扣合结构包括一扣合块，该副扣合结构包括一限位块，该限位块扣合于该扣合块。

11.如权利要求8所述的组合式变压器，其中该主扣合结构具有一滑槽，该副扣合结构包括一滑轨，该滑轨设置于该滑槽内。