CN113488808A - 一种基于氮化镓功率半导体器件的快充插座 - Google Patents

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Abstract

本发明公开的属于快充插座技术领域，具体为一种基于氮化镓功率半导体器件的快充插座，包括电路板和插座面板，所述电路板上设有焊盘，所述电路板上开设有第一通孔，所述第一通孔内设有焊带，所述第一通孔内壁插接散热杆，所述焊带一端固定连接所述散热杆，所述焊带另一端固定连接所述焊盘，本发明的有益效果是：通过设置散热杆，并通过焊带将电路板上的焊盘和散热杆进行连接，从而使得散热杆有效地对电路板进行散热，避免了电路板的温度过高；并通过设置扇叶，利用扇叶产生的风将热量带走，进一步强化散热效果，通过设置上滑动封板和下滑动封板，可以对插座面板进行封堵，避免在不使用时插座面板裸露在外，增强安全性。

Description

一种基于氮化镓功率半导体器件的快充插座
技术领域
本发明涉及快充插座技术领域，具体为一种基于氮化镓功率半导体器件的快充插座。
背景技术
氮化镓是一种无机物，化学式GaN，是氮和镓的化合物，是一种直接能隙的半导体，自1990年起常用在发光二极管中；此化合物结构类似纤锌矿，硬度很高，氮化镓的能隙很宽，为3.4电子伏特，可以用在高功率、高速的光电元件中，例如氮化镓可以用在紫光的激光二极管，可以在不使用非线性半导体泵浦固体激光器的条件下，产生紫光(405nm)激光。
现有的快充插座由于其结构限制，插座上只有一个USB接口，不能满足多个插头的连接，并且由于插座体积小，使得插座的散热效果差；并且插座内部的电气元件未被密封，水汽会对电气元件造成影响，从而降低电气元件的寿命。
发明内容
鉴于现有一种基于氮化镓功率半导体器件的快充插座中存在的问题，提出了本发明。
因此，本发明的目的是提供一种基于氮化镓功率半导体器件的快充插座，通过设置两个插孔和三个USB接口，并设置套壳体，将电路板放置到套壳体中，并用前封板和后封板对套壳体进修封堵，从而避免水汽对电气元件的影响，并通过散热杆对电气元件进行散热，并通过扇叶将电气元件产生的热量排出，避免电气元件的热量过高，解决了现有的快充插座由于其结构限制，插座上只有一个USB接口，不能满足多个插头的连接，并且由于插座体积小，使得插座的散热效果差；并且插座内部的电气元件未被密封，水汽会对电气元件造成影响，从而降低电气元件的寿命的问题。
为解决上述技术问题，根据本发明的一个方面，本发明提供了如下技术方案：
一种基于氮化镓功率半导体器件的快充插座，包括电路板和插座面板，所述电路板上设有焊盘，所述电路板上开设有第一通孔，所述第一通孔内设有焊带，所述第一通孔内壁插接散热杆，所述焊带一端固定连接所述散热杆，所述焊带另一端固定连接所述焊盘，所述散热杆外壁一体成型设有散热棒，所述散热杆外壁设有第一波浪片，所述散热棒外壁表面上设有第二波浪片，所述插座面板上设有第一插孔、第二插孔、第一USB接口、第二USB接口和第三USB接口，所述电路板和插座面板均通过螺栓连接第一固定块，所述第一固定块一端固定连接套壳体，所述套壳体内壁通过螺栓连接电机支撑板，所述电机支撑板上开设有第三通孔，所述电机支撑板上固定安装伺服电机，所述伺服电机的输出轴固定连接转轴，所述转轴外壁套接扇叶，所述套壳体上开设有进气口和出气口，所述套壳体一端设有进气接头，所述出气口一端设有出气接头，所述套壳体一端设有前封板，所述前封板上开设有滑槽，所述前封板通过所述滑槽滑动连接上滑动封板和下滑动封板，所述上滑动封板和下滑动封板的一端均设有第一磁铁座，所述第一磁铁座内壁插接第一磁铁，所述；
所述电路板上设有接线柱、防雷保护电路、EMI电路、桥式滤波电路、第一脉冲调制控制电路、第一过载保护电路、第一快充电路、第二脉冲调制控制电路、第二过载保护电路、第二快充电路、第三脉冲调制控制电路、第三过载保护电路、第三快充电路。
作为本发明所述的一种基于氮化镓功率半导体器件的快充插座的一种优选方案，其中：所述第一通孔内填充有硅胶树脂，所述套壳体为两端开口中空结构，所述前封板与套壳体的连接方式为插接或通过螺栓连接。
作为本发明所述的一种基于氮化镓功率半导体器件的快充插座的一种优选方案，其中：所述第一波浪片是由刻刀在所述散热杆表面雕刻形成，所述第二波浪片是由刻刀在所述散热棒表面雕刻形成。
作为本发明所述的一种基于氮化镓功率半导体器件的快充插座的一种优选方案，其中：所述第一固定块上开设有第一内螺纹孔，所述散热杆外壁套接稳固板，所述稳固板两端通过螺栓连接第二固定块，所述第二固定块上开设有第二通孔，所述稳固板上开设有第五通孔，所述第五通孔与所述散热杆之间的间隙处填充有硅胶树脂，所述稳固板一端安装在所述套壳体内壁上。
作为本发明所述的一种基于氮化镓功率半导体器件的快充插座的一种优选方案，其中：所述进气口和出气口分别位于所述电机支撑板的两侧，所述套壳体内壁卡接隔板，所述隔板上等距离开设有第四通孔。
作为本发明所述的一种基于氮化镓功率半导体器件的快充插座的一种优选方案，其中：所述第一磁铁座上开设有第一磁铁腔，所述第一磁铁位于所述第一磁铁腔内，所述第一磁铁座外壁上设有把手。
作为本发明所述的一种基于氮化镓功率半导体器件的快充插座的一种优选方案，其中：所述下滑动封板的结构与所述上滑动封板的结构相同，所述套壳体远离所述前封板的一端通过螺栓连接后封板。
作为本发明所述的一种基于氮化镓功率半导体器件的快充插座的一种优选方案，其中：所述前封板外壁通过螺栓连接固定块，所述固定块上开设有第二内螺纹孔，所述固定块一端一体成型设有第二磁铁座，所述第二磁铁座上开设有第二磁铁腔，所述第二磁铁腔内插接有第二磁铁。
作为本发明所述的一种基于氮化镓功率半导体器件的快充插座的一种优选方案，其中：所述接线柱电性连接所述防雷保护电路，所述防雷保护电路电性连接所述EMI电路，所述EMI电路电性连接所述桥式滤波电路，第一插孔和第二插孔均电性连接所述接线柱。
作为本发明所述的一种基于氮化镓功率半导体器件的快充插座的一种优选方案，其中：所述桥式滤波电路电性连接所述第一脉冲调制控制电路、第一快充电路、第三脉冲调制控制电路、第三快充电路、第二快充电路和第二脉冲调制控制电路，所述第一脉冲调制控制电路电性连接所述第一过载保护电路，所述第一过载保护电路电性连接所述第一USB接口，所述第一USB接口电性连接所述第一快充电路，所述第三脉冲调制控制电路电性连接所述第三过载保护电路，所述第三过载保护电路电性连接所述第二USB接口，所述第二USB接口电性连接所述第三快充电路，所述第二快充电路电性连接所述第三USB接口，所述第三USB接口电性连接所述第二过载保护电路，所述第二过载保护电路电性连接所述第二脉冲调制控制电路。
与现有技术相比：
1、通过在电路板设置两个插孔，和三个USB接口，三个USB接口共用桥式滤波电路、EMI电路和防雷保护电路，使得装置的结构得到了简化；并且提高了丰富的接口，满足正常生活需要；
2、通过设置套壳体对电路板进行包裹，并用前封板和后封板对电路板进行封堵，使得电路板避免了与水汽的接触，避免水汽对电路板造成损害；
3、通过设置散热杆，并通过焊带将电路板上的焊盘和散热杆进行连接，从而使得散热杆有效地对电路板进行散热，避免了电路板的温度过高；并通过设置扇叶，利用扇叶产生的风将热量带走，进一步强化散热效果；
4、通过设置上滑动封板和下滑动封板，可以对插座面板进行封堵，避免在不使用时插座面板裸露在外，增强安全性；
5、散热杆、第一波浪片、散热棒、第二波浪片为一体设置，增大了与外界的接触面积，使得导热效果好，能够充分地将电路板的热量导出；
6、在安装过程中，水电工即可完成，安装方便。
附图说明
图1为本发明提供的结构示意图；
图2为本发明提供的图1拆掉上滑动封板和下滑动封板后的示意图；
图3为本发明提供的前封板的剖视图；
图4为本发明提供的图3中A处放大图；
图5为本发明提供的图1的上滑动封板和下滑动封板滑动后的示意图；
图6为本发明提供的上滑动封板的立体图；
图7为本发明提供的第二磁铁座的立体图；
图8为本发明提供的电路板上的电路原理图。
图中：套壳体1、进气口11、进气接头12、出气口13、出气接头14、第一固定块15、第一内螺纹孔151、第二固定块16、第二通孔161、前封板2、伺服电机200、电机支撑板201、第三通孔202、扇叶203、转轴204、滑槽21、上滑动封板22、第一磁铁座221、第一磁铁腔222、第一磁铁223、把手224、下滑动封板23、后封板3、插座面板4、第一插孔41、第二插孔42、第一USB接口43、第二USB接口44、第三USB接口45、稳固板5、第五通孔51、电路板6、第一通孔61、焊盘62、焊带63、隔板7、第四通孔71、散热杆8、第一波浪片81、散热棒83、第二波浪片84、第二磁铁座9、第二磁铁腔91、固定块92、第二内螺纹孔921、第二磁铁10、接线柱101、防雷保护电路102、EMI电路103、桥式滤波电路104、第一脉冲调制控制电路105、第一过载保护电路106、第一快充电路107、第三过载保护电路108、第三脉冲调制控制电路109、第三快充电路110、第二快充电路111、第二脉冲调制控制电路112、第二过载保护电路113。
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明的实施方式做进一步的详细描述。
本发明提供一种基于氮化镓功率半导体器件的快充插座，请参阅图1-8，包括电路板6和插座面板4，所述电路板6上设有焊盘62，所述电路板6上开设有第一通孔61，所述第一通孔61内设有焊带63，所述第一通孔61内壁插接散热杆8，所述焊带63一端固定连接所述散热杆8，所述焊带63另一端固定连接所述焊盘62，所述散热杆8外壁一体成型设有散热棒83，所述散热杆8外壁设有第一波浪片81，所述散热棒83外壁表面上设有第二波浪片84，所述插座面板4上设有第一插孔41、第二插孔42、第一USB接口43、第二USB接口44和第三USB接口45，所述电路板6和插座面板4均通过螺栓连接第一固定块15，所述第一固定块15一端固定连接套壳体1，所述套壳体1内壁通过螺栓连接电机支撑板201，所述电机支撑板201上开设有第三通孔202，所述电机支撑板201上固定安装伺服电机200，所述伺服电机200的输出轴固定连接转轴204，所述转轴204外壁套接扇叶203，所述套壳体1上开设有进气口11和出气口13，所述套壳体1一端设有进气接头12，所述出气口13一端设有出气接头14，所述套壳体1一端设有前封板2，所述前封板2上开设有滑槽21，所述前封板2通过所述滑槽21滑动连接上滑动封板22和下滑动封板23，所述上滑动封板22和下滑动封板23的一端均设有第一磁铁座221，所述第一磁铁座221内壁插接第一磁铁223；
所述电路板6上设有接线柱101、防雷保护电路102、EMI电路103、桥式滤波电路104、第一脉冲调制控制电路105、第一过载保护电路106、第一快充电路107、第二脉冲调制控制电路112、第二过载保护电路113、第二快充电路111、第三脉冲调制控制电路109、第三过载保护电路108、第三快充电路110；
进一步的，所述第一通孔61内填充有硅胶树脂，所述套壳体1为两端开口中空结构，所述前封板2与套壳体1的连接方式为插接或通过螺栓连接。
进一步的，所述第一波浪片81是由刻刀在所述散热杆8表面雕刻形成，所述第二波浪片84是由刻刀在所述散热棒83表面雕刻形成。
进一步的，所述第一固定块15上开设有第一内螺纹孔151，所述散热杆8外壁套接稳固板5，所述稳固板5两端通过螺栓连接第二固定块16，所述第二固定块16上开设有第二通孔161，所述稳固板5上开设有第五通孔51，所述第五通孔51与所述散热杆8之间的间隙处填充有硅胶树脂，所述稳固板5一端安装在所述套壳体1内壁上。
进一步的，所述进气口11和出气口13分别位于所述电机支撑板201的两侧，所述套壳体1内壁卡接隔板7，所述隔板7上等距离开设有第四通孔71。
进一步的，所述第一磁铁座221上开设有第一磁铁腔222，所述第一磁铁223位于所述第一磁铁腔222内，所述第一磁铁座221外壁上设有把手224。
进一步的，所述下滑动封板23的结构与所述上滑动封板22的结构相同，所述套壳体1远离所述前封板2的一端通过螺栓连接后封板3。
进一步的，所述前封板2外壁通过螺栓连接固定块92，所述固定块92上开设有第二内螺纹孔921，所述固定块92一端一体成型设有第二磁铁座9，所述第二磁铁座9上开设有第二磁铁腔91，所述第二磁铁腔91内插接有第二磁铁10。
进一步的，所述接线柱101电性连接所述防雷保护电路102，所述防雷保护电路102电性连接所述EMI电路103，所述EMI电路103电性连接所述桥式滤波电路104，第一插孔41和第二插孔42均电性连接所述接线柱101。
进一步的，所述桥式滤波电路104电性连接所述第一脉冲调制控制电路105、第一快充电路107、第三脉冲调制控制电路109、第三快充电路110、第二快充电路111和第二脉冲调制控制电路112，所述第一脉冲调制控制电路105电性连接所述第一过载保护电路106，所述第一过载保护电路106电性连接所述第一USB接口43，所述第一USB接口43电性连接所述第一快充电路107，所述第三脉冲调制控制电路109电性连接所述第三过载保护电路108，所述第三过载保护电路108电性连接所述第二USB接口44，所述第二USB接口44电性连接所述第三快充电路110，所述第二快充电路111电性连接所述第三USB接口45，所述第三USB接口45电性连接所述第二过载保护电路113，所述第二过载保护电路113电性连接所述第二脉冲调制控制电路112；第一快充电路107和第一USB接口43构成第一个快充USB，第一脉冲调制控制电路105和第一过载保护电路106对第一个快充USB进行过载保护；第二快充电路111和第三USB接口45构成第二个快充USB，第二脉冲调制控制电路112和第二过载保护电路113对第二个快充USB进行过载保护，第三快充电路110和第二USB接口44构成第三个快充USB，第三脉冲调制控制电路109和第三过载保护电路108对第三个快充USB进行过载保护。
在具体使用时，在墙面上开合有一个放置槽和两个管道槽，将本装置安装到放置槽内，将两个布线管道置于管道槽中，并将其中一个管道与进气接头12进行连接，再将出气接头14与另一个接头进行连接，在使用普通的用电器时，将上滑动封板22向上移动，将下滑动封板23向下移动，从而将插座面板4露出，可将用电器的插头插到第一插孔41或者第二插孔42上，当需要和具有快充功能的设备进行插接时，可与第一USB接口43、第二USB接口44或者第三USB接口45进行连接，当与第一USB接口43进行连接时，第三快充电路110使第一USB接口43具有快充功能，从而加快充电效率；当与第二USB接口44进行连接时，第二快充电路111使第二USB接口44具有快充功能；当与第三USB接口45进行连接时，第三快充电路110使第三USB接口45具有快充功能，第一脉冲调制控制电路105和第一过载保护电路106对第一USB接口43进行过载保护，第三脉冲调制控制电路109和第三过载保护电路108对第二USB接口44进行过载保护，第二脉冲调制控制电路112和第二过载保护电路113对第三USB接口45进行过载保护；散热杆8通过焊带63对电路板6进行散热，伺服电机200的输出轴带动扇叶203旋转，从而将热量从出气口13排出，之后从进气口11处再补充空气，达到气压平衡。
虽然在上文中已经参考实施方式对本发明进行了描述，然而在不脱离本发明的范围的情况下，可以对其进行各种改进并且可以用等效物替换其中的部件。尤其是，只要不存在结构冲突，本发明所披露的实施方式中的各项特征均可通过任意方式相互结合起来使用，在本说明书中未对这些组合的情况进行穷举性的描述仅仅是出于省略篇幅和节约资源的考虑。因此，本发明并不局限于文中公开的特定实施方式，而是包括落入权利要求的范围内的所有技术方案。

Claims (10)

1.一种基于氮化镓功率半导体器件的快充插座，包括电路板(6)和插座面板(4)，所述电路板(6)上设有焊盘(62)，其特征在于，所述电路板(6)上开设有第一通孔(61)，所述第一通孔(61)内设有焊带(63)，所述第一通孔(61)内壁插接散热杆(8)，所述焊带(63)一端固定连接所述散热杆(8)，所述焊带(63)另一端固定连接所述焊盘(62)，所述散热杆(8)外壁一体成型设有散热棒(83)，所述散热杆(8)外壁设有第一波浪片(81)，所述散热棒(83)外壁表面上设有第二波浪片(84)，所述插座面板(4)上设有第一插孔(41)、第二插孔(42)、第一USB接口(43)、第二USB接口(44)和第三USB接口(45)，所述电路板(6)和插座面板(4)均通过螺栓连接第一固定块(15)，所述第一固定块(15)一端固定连接套壳体(1)，所述套壳体(1)内壁通过螺栓连接电机支撑板(201)，所述电机支撑板(201)上开设有第三通孔(202)，所述电机支撑板(201)上固定安装伺服电机(200)，所述伺服电机(200)的输出轴固定连接转轴(204)，所述转轴(204)外壁套接扇叶(203)，所述套壳体(1)上开设有进气口(11)和出气口(13)，所述套壳体(1)一端设有进气接头(12)，所述出气口(13)一端设有出气接头(14)，所述套壳体(1)一端设有前封板(2)，所述前封板(2)上开设有滑槽(21)，所述前封板(2)通过所述滑槽(21)滑动连接上滑动封板(22)和下滑动封板(23)，所述上滑动封板(22)和下滑动封板(23)的一端均设有第一磁铁座(221)，所述第一磁铁座(221)内壁插接第一磁铁(223)，所述；
所述电路板(6)上设有接线柱(101)、防雷保护电路(102)、EMI电路(103)、桥式滤波电路(104)、第一脉冲调制控制电路(105)、第一过载保护电路(106)、第一快充电路(107)、第二脉冲调制控制电路(112)、第二过载保护电路(113)、第二快充电路(111)、第三脉冲调制控制电路(109)、第三过载保护电路(108)、第三快充电路(110)。
2.根据权利要求1所述的一种基于氮化镓功率半导体器件的快充插座，其特征在于，所述第一通孔(61)内填充有硅胶树脂，所述套壳体(1)为两端开口中空结构，所述前封板(2)与套壳体(1)的连接方式为插接或通过螺栓连接。
3.根据权利要求1所述的一种基于氮化镓功率半导体器件的快充插座，其特征在于，所述第一波浪片(81)是由刻刀在所述散热杆(8)表面雕刻形成，所述第二波浪片(84)是由刻刀在所述散热棒(83)表面雕刻形成。
4.根据权利要求1所述的一种基于氮化镓功率半导体器件的快充插座，其特征在于，所述第一固定块(15)上开设有第一内螺纹孔(151)，所述散热杆(8)外壁套接稳固板(5)，所述稳固板(5)两端通过螺栓连接第二固定块(16)，所述第二固定块(16)上开设有第二通孔(161)，所述稳固板(5)上开设有第五通孔(51)，所述第五通孔(51)与所述散热杆(8)之间的间隙处填充有硅胶树脂，所述稳固板(5)一端安装在所述套壳体(1)内壁上。
5.根据权利要求1所述的一种基于氮化镓功率半导体器件的快充插座，其特征在于，所述进气口(11)和出气口(13)分别位于所述电机支撑板(201)的两侧，所述套壳体(1)内壁卡接隔板(7)，所述隔板(7)上等距离开设有第四通孔(71)。
6.根据权利要求1所述的一种基于氮化镓功率半导体器件的快充插座，其特征在于，所述第一磁铁座(221)上开设有第一磁铁腔(222)，所述第一磁铁(223)位于所述第一磁铁腔(222)内，所述第一磁铁座(221)外壁上设有把手(224)。
7.根据权利要求1所述的一种基于氮化镓功率半导体器件的快充插座，其特征在于，所述下滑动封板(23)的结构与所述上滑动封板(22)的结构相同，所述套壳体(1)远离所述前封板(2)的一端通过螺栓连接后封板(3)。
8.根据权利要求1所述的一种基于氮化镓功率半导体器件的快充插座，其特征在于，所述前封板(2)外壁通过螺栓连接固定块(92)，所述固定块(92)上开设有第二内螺纹孔(921)，所述固定块(92)一端一体成型设有第二磁铁座(9)，所述第二磁铁座(9)上开设有第二磁铁腔(91)，所述第二磁铁腔(91)内插接有第二磁铁(10)。
9.根据权利要求1所述的一种基于氮化镓功率半导体器件的快充插座，其特征在于，所述接线柱(101)电性连接所述防雷保护电路(102)，所述防雷保护电路(102)电性连接所述EMI电路(103)，所述EMI电路(103)电性连接所述桥式滤波电路(104)，第一插孔(41)和第二插孔(42)均电性连接所述接线柱(101)。
10.根据权利要求1所述的一种基于氮化镓功率半导体器件的快充插座，其特征在于，所述桥式滤波电路(104)电性连接所述第一脉冲调制控制电路(105)、第一快充电路(107)、第三脉冲调制控制电路(109)、第三快充电路(110)、第二快充电路(111)和第二脉冲调制控制电路(112)，所述第一脉冲调制控制电路(105)电性连接所述第一过载保护电路(106)，所述第一过载保护电路(106)电性连接所述第一USB接口(43)，所述第一USB接口(43)电性连接所述第一快充电路(107)，所述第三脉冲调制控制电路(109)电性连接所述第三过载保护电路(108)，所述第三过载保护电路(108)电性连接所述第二USB接口(44)，所述第二USB接口(44)电性连接所述第三快充电路(110)，所述第二快充电路(111)电性连接所述第三USB接口(45)，所述第三USB接口(45)电性连接所述第二过载保护电路(113)，所述第二过载保护电路(113)电性连接所述第二脉冲调制控制电路(112)。
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