CN104992774B - 一种可变压式电缆 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种可变压式电缆，其包括条状的柔性铁芯、螺旋线、可选线、外保护层、输入接头和输出接头，第一螺旋线和第二螺旋线都均匀绕制在柔性铁芯上；第一螺旋线和第二螺旋线在单位长度的柔性铁芯上的匝数比大于5:1；输入接口包括第一插脚、第二插脚和第二导通线，第一插脚和第二插脚分布连接第一螺旋线和第一可选线的第一端，第二螺旋线的第一端通过第二导通线连接第二可选线的第一端；输出接头包括输出端口、整流电路和第一导通线，整流电路的输入端连接第二螺旋线的第二端和第二可选线的第二端，第一螺旋线的第二端通过第一导通线连接第一可选线的第二端，整流电路的输出端连接输出端口。本方案适用于充电器等变压设备。

Description

一种可变压式电缆

技术领域

本发明涉及电力传输领域，尤其是涉及一种可变压式电缆。

背景技术

现有的充电器会有一个较大的变压器部分，变压器将市电转化为合适的电压，然后输出到充电设备。充电器部分由于铁芯、线圈的存在，会有较大的体积，不方便携带、存放。

中华人民共和国国家知识产权局于2011年09月21日公开了名称为“便携式充电器”的专利文献（公告号：CN201985558U），所述便携式充电器正面上设有充电指示灯、电压转换开关和与电压转换开关相适配的电压指示灯；所述便携式充电器的背面是太阳能电池板和位于太阳能电池板背面的太阳能电池板控制开关；所述便携式充电器的三个侧面上分别设有电池插槽、一对USB接口和插头槽；在插头槽所在侧面的一端设有滑槽，在所述滑槽的顶端设有电极；所述插头槽内设有带电源线的可自动伸缩的电源插头；在所述便携式充电器的内部设有交流电转换器和与所述电压转换开关相对应的电压转换器。此方案仍然具有电压转换器，会占用较大存放空间。

发明内容

本发明主要是解决现有技术所存在的变压器体积较大、携带存放不方便等的技术问题，提供一种体积小、便于携带的可变压式电缆。

本发明针对上述技术问题主要是通过下述技术方案得以解决的：一种可变压式电缆，包括条状的柔性铁芯、至少2根螺旋线、至少2根可选线、外保护层、输入接头和输出接头，所述第一螺旋线和第二螺旋线都均匀绕制在柔性铁芯上，各条螺旋线和可选线之间有绝缘层隔离，柔性铁芯、螺旋线和可选线都位于外保护层内部；所述第一螺旋线和第二螺旋线在单位长度的柔性铁芯上的匝数比大于5:1，所有螺旋线和可选线的第一端和第二端分别位于柔性铁芯轴向的两侧；所述输入接口包括第一插脚、第二插脚和第二导通线，所述第一插脚连接第一螺旋线的第一端，所述第二插脚连接第一可选线的第一端，所述第二导通线的两端分别连接第二螺旋线的第一端和第二可选线的第一端；所述输出接头包括输出端口、整流电路和第一导通线，所述整流电路的输入端连接第二螺旋线的第二端和第二可选线的第二端，第一导通线的两端分别连接第一螺旋线的第二端和第一可选线的第二端，整流电路的输出端连接输出端口。

第一螺旋线、第一可选线和第一导通线构成初级线圈，第二螺旋线、第二可选线和第二导通线构成次级线圈。初级线圈通过第一插脚和第二插脚连接电源，次级线圈通过整流电路和输出端口连接用电设备。初级线圈、次级线圈和柔性铁芯构成变压器，交流电在第一插脚和第二插脚输入以后通过变压器变压，从次级线圈输出低压交流电，然后通过整流电路转换为直流电输出。本方案将变压器放置在导线中，相比于常规的充电设备节省了位于插头或者专用位置的变压器部分的体积，提升了便携性。

作为优选，所述第一可选线和第二可选线都为直导线。

此时可变压式电缆的输入电压和输出电压之比为单位长度的柔性铁芯上的第一螺旋线和第一螺旋线的匝数比。

作为优选，所述第一可选线和第二可选线中的一根为直导线，另一根为均匀绕制在柔性铁芯上的螺旋线。

当第一可选线为螺旋线，第二可选线为直导线时，可变压式电缆的输入电压和输出电压之比为单位长度的柔性铁芯上的第一螺旋线、第一可选线匝数之和与第二螺旋线匝数之比；当第一可选线为直导线，第二可选线为螺旋线时，可变压式电缆的输入电压和输出电压之比为单位长度的柔性铁芯上的第一螺旋线匝数与第二螺旋线、第二可选线匝数之和之比。

作为优选，所述第一可选线和第二可选线都为均匀绕制在柔性铁芯上的螺旋线。

此时可变压式电缆的输入电压和输出电压之比为单位长度的柔性铁芯上的第一螺旋线、第一可选线匝数之和与第二螺旋线、第二可选线匝数之和之比。

作为优选，所述第一螺旋线、第一可选线、第二螺旋线和第二可选线在单位长度的柔性铁芯上的匝数比为220:220:5:5。此状态下可以直接用于使用市电给充电电压为5V的设备充电。整流电路可以采用半波整流电路。

作为优选，所述柔性铁芯的材质为橡胶钕铁硼。

橡胶钕铁硼是一种柔性粘结永磁材料，它是用橡胶作为粘结剂，以快淬钕铁硼粉末为填料，并配以辅助的加工添加剂，采用橡胶制品的生产工艺制备的复合材料。这种复合材料具有高的磁性能和机械性能，并且易于加工成柔性粘结磁板、磁条和磁环等形状复杂的器件，从而满足各种不同的需求。更重要的是橡胶钕铁硼复合材料可以填补现在铁氧体和刚性钕铁硼永磁体之间的磁性能空间，在制作和装配过程中的可操作性好，便于成型加工，所需设备廉价。材料的表面又不需要像刚性钕铁硼永磁体那样进行涂层保护，生产工艺简单。

使用橡胶钕铁硼可以使导线保持良好的柔韧性，同时具有较高的转化效率。

本方案根据使用场合的不同，可以进行更多的调整。比如在输出电压也需要是交流电时，可以省去整流电路，此时对调输入端和输出端，可以对低压交流电进行升压。整流电路中可以包括稳压模块，使输出电压稳定；还可以包括电压检测模块和断路模块，在充电设备充满电以后自动断开充电电路或者电压不稳定的时候断开充电电路。输入接口和/或输出接口还可以包括限流模块，防止电流过大；还可以包括报警电路，在电流过大或电压不稳定的时候进行报警。

本方案中，外保护层内可以包括多条螺旋线和/或多条直导线，在单位长度的柔性铁芯上不同螺旋线具有不同的匝数，输入接口和输出接口根据需要选择连接不同的螺旋线和直导线，可以构成不同的变压比，适合各种场合的需要。输入接口和输出接口可以包括两条或两条以上的导通线，连接不同的螺旋线和/或直导线形成更多的匝数比，使变压比更为灵活。

本发明带来的实质性效果是，节省了变压器部分的体积，便于携带和存放，可以适用于需要不同变压比的场合，灵活性好。

附图说明

图1是本发明的一种电缆截面结构示意图；

图2是本发明的一种电缆内部导线示意图；

图中：1、柔性铁芯，2、螺旋线，3、可选线，4、外保护层，21、第一螺旋线，22、第二螺旋线，31、第一可选线，32、第二可选线，33、第三可选线，34、第四可选线。

具体实施方式

下面通过实施例，并结合附图，对本发明的技术方案作进一步具体的说明。

实施例：本实施例的一种可变压式电缆，包括条状的柔性铁芯1、2根螺旋线2、4根可选线3、外保护层4、输入接头和输出接头，图1所示为电缆的截面图，图2所示为电缆内部导线示意图（图中螺旋线的匝数不为准确比例，只作大致示意）。第一螺旋线21、第二螺旋线22都均匀绕制在柔性铁芯上，各条螺旋线和可选线之间有绝缘层隔离，柔性铁芯、螺旋线和可选线都位于外保护层内部；所有螺旋线和可选线的第一端和第二端分别位于柔性铁芯轴向的两侧。

第一可选线31和第二可选线32都为均匀绕制在柔性铁芯上的螺旋线，第三可选线33和第四可选线34都为直导线。第一螺旋线、第一可选线、第二螺旋线和第二可选线在单位长度的柔性铁芯上的匝数比为220:220:5:5。

柔性铁芯的材质为橡胶钕铁硼。

输入接头包括第一插脚、第二插脚和第二导通线；输出接头包括输出端口、整流电路和第一导通线。输入接头和输出接口的连接方式根据需要确定。当需要将输入的市电转化为输出的5V直流电时，第一插脚连接第一螺旋线的第一端，第二插脚连接第一可选线的第一端，第二导通线的两端分别连接第二螺旋线的第一端和第二可选线的第一端，整流电路的输入端连接第二螺旋线的第二端和第二可选线的第二端，第一导通线的两端分别连接第一螺旋线的第二端和第一可选线的第二端，整流电路的输出端连接输出端口。当需要将输入的市电转化为12V直流电时，第一插脚连接第一螺旋线的第一端，第二插脚连接第三可选线的第一端，第二导通线的两端分别连接第二螺旋线的第一端和第二可选线的第一端，整流电路的输入端连接第二螺旋线的第二端和第二可选线的第二端，第一导通线的两端分别连接第一螺旋线的第二端和第三可选线的第二端，整流电路的输出端连接输出端口。整流电路按照需求选择全波或半波整流电路，并可以包含稳压、限压模块。

根据所需要的电压不同可以灵活调整选用的导线。

本文中所描述的具体实施例仅仅是对本发明精神作举例说明。本发明所属技术领域的技术人员可以对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代，但并不会偏离本发明的精神或者超越所附权利要求书所定义的范围。

尽管本文较多地使用了柔性铁芯、螺旋线等术语，但并不排除使用其它术语的可能性。使用这些术语仅仅是为了更方便地描述和解释本发明的本质；把它们解释成任何一种附加的限制都是与本发明精神相违背的。

Claims (6)

1.一种可变压式电缆，其特征在于，包括条状的柔性铁芯、至少2根螺旋线、至少2根可选线、外保护层、输入接头和输出接头，第一螺旋线和第二螺旋线都均匀绕制在柔性铁芯上，各条螺旋线和可选线之间有绝缘层隔离，柔性铁芯、螺旋线和可选线都位于外保护层内部；所述第一螺旋线和第二螺旋线在单位长度的柔性铁芯上的匝数比大于5:1，所有螺旋线和可选线的第一端和第二端分别位于柔性铁芯轴向的两侧；所述输入接头包括第一插脚、第二插脚和第二导通线，所述第一插脚连接第一螺旋线的第一端，所述第二插脚连接第一可选线的第一端，所述第二导通线的两端分别连接第二螺旋线的第一端和第二可选线的第一端；所述输出接头包括输出端口、整流电路和第一导通线，所述整流电路的输入端连接第二螺旋线的第二端和第二可选线的第二端，第一导通线的两端分别连接第一螺旋线的第二端和第一可选线的第二端，整流电路的输出端连接输出端口。

2.根据权利要求1所述的一种可变压式电缆，其特征在于，所述第一可选线和第二可选线都为直导线。

3.根据权利要求1所述的一种可变压式电缆，其特征在于，所述第一可选线和第二可选线中的一根为直导线，另一根为均匀绕制在柔性铁芯上的螺旋线。

4.根据权利要求1所述的一种可变压式电缆，其特征在于，所述第一可选线和第二可选线都为均匀绕制在柔性铁芯上的螺旋线。

5.根据权利要求4所述的一种可变压式电缆，其特征在于，所述第一螺旋线、第一可选线、第二螺旋线和第二可选线在单位长度的柔性铁芯上的匝数比为220:220:5:5。

6.根据权利要求1或2或3或5所述的一种可变压式电缆，其特征在于，所述柔性铁芯的材质为橡胶钕铁硼。