CN114256927A - 一种小体积GaN超级充电器 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了一种小体积GaN超级充电器，其变压器电路板、EMC电路板和输出同步整流及TYPE‑C电路板组成正方体的后面、左面和右面，EMC电路板设置于正方体的后下部位，反馈电路板设置于正方体的前上部位；变压器电路板的第一连接结构与PWM控制电路板固定连接，第二连接结构与输出同步整流及TYPE‑C电路板固定连接；EMC电路板的第三连接结构与PWM控制电路板固定连接，第四连接结构与输出同步整流及TYPE‑C电路板固定连接；反馈电路板的左侧边和右侧边分别设置有第五连接结构和第六连接结构，第五连接结构与PWM控制电路板固定连接，第六连接结构与输出同步整流及TYPE‑C电路板固定连接。本发明解决了目前亟需设计一款小体积大功率的充电器的技术问题。

Description

一种小体积GaN超级充电器
技术领域
本发明涉及电子产品充电设备领域，尤其涉及一种小体积GaN超级充电器。
背景技术
随着消费类电子产品的发展，小体积充电器是未来的趋势，目前常见的电源适配器、充电器只有一块电路板，所有的器件都放在一块电路板上，这样的布局需要大量的空间，机壳尺寸也相应做到很大。因此，目前亟需设计一款小体积大功率的充电器。
发明内容
本发明的目的在于提供一种小体积GaN超级充电器，用以解决上述的技术问题。
本发明提供了一种小体积GaN超级充电器，包括：内置主体元器件；
所述内置主体元器件包括：EMC电路板、PWM控制电路板、变压器电路板、反馈电路板和输出同步整流及TYPE-C电路板；
所述变压器电路板、EMC电路板和输出同步整流及TYPE-C电路板组成正方体的后面、左面和右面，所述EMC电路板设置于所述正方体的后下部位，所述反馈电路板设置于所述正方体的前上部位；
所述变压器电路板的左侧边和右侧边分别设置有第一连接结构和第二连接结构，所述第一连接结构与所述PWM控制电路板固定连接，所述第二连接结构与所述输出同步整流及TYPE-C电路板固定连接；
所述EMC电路板的左侧边和右侧边分别设置有第三连接结构和第四连接结构，所述第三连接结构与所述PWM控制电路板固定连接，所述第四连接结构与所述输出同步整流及TYPE-C电路板固定连接；
所述反馈电路板的左侧边和右侧边分别设置有第五连接结构和第六连接结构，所述第五连接结构与所述PWM控制电路板固定连接，所述第六连接结构与所述输出同步整流及TYPE-C电路板固定连接。
在其中一个实施例中，所述PWM控制电路板上连接有高压电解电容，所述变压器电路板上连接有变压器，所述EMC电路板上连接有电感和保险丝，所述输出同步整流及TYPE-C电路板上连接有固态电容；
所述高压电解电容、变压器、固态电容、电感和保险丝均位于所述正方体的内部。
在其中一个实施例中，所述第一连接结构为第一卡位板、所述第二连接结构为第二卡位板；
所述PWM控制电路板上靠近于所述变压器电路板的边缘区域设置有第一卡位槽，所述第一卡位槽与所述第一卡位板相匹配，所述第一卡位板嵌入于所述第一卡位槽中；
所述输出同步整流及TYPE-C电路板上靠近于所述变压器电路板的边缘区域设置有第二卡位槽，所述第二卡位槽与所述第二卡位板相匹配，所述第二卡位板嵌入于所述第二卡位槽中。
在其中一个实施例中，所述第三连接结构为第三卡位板，所述第四连接结构为第四卡位板；
所述PWM控制电路板上靠近于所述EMC电路板的边缘区域设置有第三卡位槽，所述第三卡位槽与所述第三卡位板相匹配，所述第三卡位板嵌入于所述第三卡位槽中；
所述输出同步整流及TYPE-C电路板上靠近于所述EMC电路板的边缘区域设置有第四卡位槽，所述第四卡位槽与所述第四卡位板相匹配，所述第四卡位板嵌入于所述第四卡位槽中。
在其中一个实施例中，所述第五连接结构为第五卡位板，所述第六连接结构为第六卡位板；
所述PWM控制电路板上靠近于所述反馈电路板的边缘区域设置有第五卡位槽，所述第五卡位槽与所述第五卡位板相匹配，所述第五卡位板嵌入于所述第五卡位槽中；
所述输出同步整流及TYPE-C电路板上靠近于所述反馈电路板的边缘区域设置有第六卡位槽，所述第六卡位槽与所述第六卡位板相匹配，所述第六卡位板嵌入于所述第六卡位槽中。
在其中一个实施例中，所述内置主体元器件的外表层包覆有散热溶胶。
在其中一个实施例中，所述高压电解电容的外部设置有第一罩体。
在其中一个实施例中，所述第一罩体由PC材料制成。
在其中一个实施例中，所述电感的外部设置有第二罩体。
在其中一个实施例中，所述第二罩由PC材料制成。
与现有技术相比，本发明实施例的优点在于：
本发明所提供的小体积GaN超级充电器，其变压器电路板、EMC 电路板和输出同步整流及TYPE-C电路板组成正方体的后面、左面和右面，EMC电路板设置于正方体的后下部位，反馈电路板设置于正方体的前上部位，从而组合形成规则的正方体结构，避免以往各电路板之间无序放置，导致空间占用过大的问题，并通过在变压器电路板、 EMC电路板、反馈电路板的两侧均设置连接结构，均分别与PWM控制电路板和输出同步整流及TYPE-C电路板配合连接，从而保证各个电路板连接所形成的正方体结构的稳固性，其内部空间可用于容纳电子元器件，充分利用内部空间，极大地缩小了充电器的体积，使充电机更加方便携带，解决了目前亟需设计一种超小型大功率充电器的技术问题。
附图说明
图1为本发明实施例所提供的小体积GaN超级充电器的结构示意图；
图2为本发明实施例所提供的小体积GaN超级充电器的爆炸视图；
图3为本发明实施例所提供的小体积GaN超级充电器的功能框图。
图中：内置主体元器件1、EMC电路板2、PWM控制电路板3、变压器电路板4、反馈电路板5、输出同步整流及TYPE-C电路板6、第一卡位板7、第一卡位槽8、第三卡位板9、第三卡位槽10、第四卡位板11、第四卡位槽12、第五卡位板13、第五卡位槽14、第六卡位板15、第六卡位槽16、高压电解电容17、变压器18、电感19、保险丝20、固态电容21、TYPE-C接口22、第一罩体23。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
请参阅图1-图3。
本发明提供了一种小体积GaN超级充电器，包括：内置主体元器件1；
内置主体元器件1包括：EMC电路板2、PWM控制电路板3、变压器电路板4、反馈电路板5和输出同步整流及TYPE-C电路板6；
变压器电路板4、EMC电路板2和输出同步整流及TYPE-C电路板 6组成正方体的后面、左面和右面，EMC电路板2设置于正方体的后下部位，反馈电路板5设置于正方体的前上部位；
变压器电路板4的左侧边和右侧边分别设置有第一连接结构和第二连接结构，第一连接结构与PWM控制电路板3固定连接，第二连接结构与输出同步整流及TYPE-C电路板6固定连接；
EMC电路板2的左侧边和右侧边分别设置有第三连接结构和第四连接结构，第三连接结构与PWM控制电路板3固定连接，第四连接结构与输出同步整流及TYPE-C电路板6固定连接；
反馈电路板5的左侧边和右侧边分别设置有第五连接结构和第六连接结构，第五连接结构与PWM控制电路板3固定连接，第六连接结构与输出同步整流及TYPE-C电路板6固定连接。
需要说明的是，变压器电路板4、EMC电路板2和输出同步整流及TYPE-C电路板6组成正方体的后面、左面和右面，EMC电路板2 设置于正方体的后下部位，反馈电路板5设置于正方体的前上部位，在所形成的正方体结构的内腔，用于容置各种电子元器件，包括高压电解电容17、变压器18、固态电容21、电感19和保险丝20等，其中，高压电解电容17连接于PWM控制电路板3，变压器18连接于变压器电路板4上，电感19和保险丝20连接于EMC电路板2上，固态电容21以及TYPE-C接口22连接于输出同步整流及TYPE-C电路板6 上；
具体的，高压电解电容17位于正方体内腔前侧的下方位，变压器18位于正方体内腔后侧的上方位，电感19位于正方体内腔后侧的左下方位，保险丝20位于正方体内腔后侧的右下方位，固态电容21 位于正方体内腔前侧的上方位，TYPE-C接口22位于正方体内腔前侧的中部，从而使得所有的器件形成一个整体，通过合理布局可以有效的利用空间，减小了充电器的体积，成品尺寸38.7*36*42mm，最大功率密度可以做到1.11W/cm，最大输出功率可做到65W，大幅提高充电器的功率密度。请参阅图3，图3为本发明实施例所提供的小体积GaN超级充电器的功能框图，由输入EMC电路为AC90-264VAC输入，通过滤波电路经由PWM控制电路和变压器18电路，通过环路反馈电路控制输出同步整流电路，经由TYPE-C接口22给设备充电。本发明采用GaN Mos器件，具有高频低损耗的优势，能够提高充电器的功率密度，减小体重和体积。
本发明所提供的小体积GaN超级充电器，其变压器电路板4、EMC 电路板2和输出同步整流及TYPE-C电路板6组成正方体的后面、左面和右面，EMC电路板2设置于正方体的后下部位，反馈电路板5设置于正方体的前上部位，从而组合形成规则的正方体结构，避免以往各电路板之间无序放置，导致空间占用过大的问题，并通过在变压器电路板4、EMC电路板2、反馈电路板5的两侧均设置连接结构，均分别与PWM控制电路板3和输出同步整流及TYPE-C电路板6配合连接，从而保证各个电路板连接所形成的正方体结构的稳固性，其内部空间可用于容纳电子元器件，充分利用内部空间，极大地缩小了充电器的体积，使充电机更加方便携带，解决了目前亟需设计一种超小型大功率充电器的技术问题。
作为进一步的改进，本发明实施例所提供的小体积GaN超级充电器的第一连接结构为第一卡位板7、第二连接结构为第二卡位板；
PWM控制电路板3上靠近于变压器电路板4的边缘区域设置有第一卡位槽8，第一卡位槽8与第一卡位板7相匹配，第一卡位板7嵌入于第一卡位槽8中；
输出同步整流及TYPE-C电路板6上靠近于变压器电路板4的边缘区域设置有第二卡位槽，第二卡位槽与第二卡位板相匹配，第二卡位板嵌入于第二卡位槽中。
具体来说，第一卡位板7沿变压器电路板4的左侧边向左延伸，其长度与第一卡位槽8的长度相匹配，从而使得第一卡位板7可插入于第一卡位槽8中，并保证连接的稳固性，从而对变压器电路板4和PWM控制电路板3的相对位置进行定位。第二卡位板沿变压器电路板 4的右侧向右延伸，其长度与第二卡位槽的长度相匹配，从而使得第二卡位板可插入于第二卡位槽中，并保证连接的稳固性，从而对变压器电路板4和输出同步整流及TYPE-C电路板6的相对位置进行定位。
作为进一步的改进，本发明实施例所提供的小体积GaN超级充电器的第三连接结构为第三卡位板9，第四连接结构为第四卡位板11；
PWM控制电路板3上靠近于EMC电路板2的边缘区域设置有第三卡位槽10，第三卡位槽10与第三卡位板9相匹配，第三卡位板9嵌入于第三卡位槽10中；
输出同步整流及TYPE-C电路板6上靠近于EMC电路板2的边缘区域设置有第四卡位槽12，第四卡位槽12与第四卡位板11相匹配，第四卡位板11嵌入于第四卡位槽12中。
具体来说，第三卡位板9沿EMC电路板2的左侧边向左延伸，其长度与第三卡位槽10的长度相匹配，从而使得第三卡位板9可插入于第三卡位槽10中，并保证连接的稳固性，从而对EMC电路板2和 PWM控制电路板3的相对位置进行定位。第四卡位板11沿EMC电路板2的右侧向右延伸，其长度与第四卡位槽12的长度相匹配，从而使得第四卡位板11可插入于第四卡位槽12中，并保证连接的稳固性，从而对EMC电路板2和输出同步整流及TYPE-C电路板6的相对位置进行定位。
作为进一步的改进，本发明实施例所提供的小体积GaN超级充电器的第五连接结构为第五卡位板13，第六连接结构为第六卡位板15；
PWM控制电路板3上靠近于反馈电路板5的边缘区域设置有第五卡位槽14，第五卡位槽14与第五卡位板13相匹配，第五卡位板13 嵌入于第五卡位槽14中；
输出同步整流及TYPE-C电路板6上靠近于反馈电路板5的边缘区域设置有第六卡位槽16，第六卡位槽16与第六卡位板15相匹配，第六卡位板15嵌入于第六卡位槽16中。
具体来说，第五卡位板13沿反馈电路板5的左侧边向左延伸，其长度与第五卡位槽14的长度相匹配，从而使得第五卡位板13可插入于第五卡位槽14中，并保证连接的稳固性，从而对反馈电路板5 和PWM控制电路板3的相对位置进行定位。第六卡位板15沿反馈电路板5的右侧向右延伸，其长度与第六卡位槽16的长度相匹配，从而使得第六卡位板15可插入于第六卡位槽16中，并保证连接的稳固性，从而对反馈电路板5和输出同步整流及TYPE-C电路板6的相对位置进行定位。
作为进一步的改进，本发明实施例所提供的小体积GaN超级充电器的内置主体元器件1的外表层包覆有散热溶胶。
具体来说，本发明的小体积GaN超级充电器的内置主体元器件1 在安装过程中，是整体置入于充电器外壳的内腔中的，通过想充电器外壳内填充散热溶胶，再将内置主体元器件1放入外壳中，并再次填入散热溶胶，使得充电器外内内部灌满散热胶，从而实现对充电器内部的均匀散热。
作为进一步的改进，本发明实施例所提供的高压电解电容17的外部设置有第一罩体23。从而，在装配状态下，通过设置第一罩体23，使得高压电解电容17可与正方体内腔的其他元器件之间保持一定的安规距离。
作为进一步的改进，本发明实施例所提供的小体积GaN超级充电器的第一罩体23由PC材料制成。采用PC罩有利于保证罩体的绝缘性，同时PC材料重量较轻，可减小充电器的整体重量。
作为进一步的改进，本发明实施例所提供的电感19的外部设置有第二罩体。从而，在装配状态下，通过设置第二罩体，使得电感 19可与正方体内腔的其他元器件之间保持一定的安规距离。
作为进一步的改进，本发明实施例所提供的小体积GaN超级充电器的第二罩由PC材料制成。采用PC罩有利于保证罩体的绝缘性，同时PC材料重量较轻，可减小充电器的整体重量。
尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。

Claims (10)

1.一种小体积GaN超级充电器，其特征在于，包括：内置主体元器件；
所述内置主体元器件包括：EMC电路板、PWM控制电路板、变压器电路板、反馈电路板和输出同步整流及TYPE-C电路板；
所述变压器电路板、EMC电路板和输出同步整流及TYPE-C电路板组成正方体的后面、左面和右面，所述EMC电路板设置于所述正方体的后下部位，所述反馈电路板设置于所述正方体的前上部位；
所述变压器电路板的左侧边和右侧边分别设置有第一连接结构和第二连接结构，所述第一连接结构与所述PWM控制电路板固定连接，所述第二连接结构与所述输出同步整流及TYPE-C电路板固定连接；
所述EMC电路板的左侧边和右侧边分别设置有第三连接结构和第四连接结构，所述第三连接结构与所述PWM控制电路板固定连接，所述第四连接结构与所述输出同步整流及TYPE-C电路板固定连接；
所述反馈电路板的左侧边和右侧边分别设置有第五连接结构和第六连接结构，所述第五连接结构与所述PWM控制电路板固定连接，所述第六连接结构与所述输出同步整流及TYPE-C电路板固定连接。
2.根据权利要求1所述的小体积GaN超级充电器，其特征在于，所述PWM控制电路板上连接有高压电解电容，所述变压器电路板上连接有变压器，所述EMC电路板上连接有电感和保险丝，所述输出同步整流及TYPE-C电路板上连接有固态电容；
所述高压电解电容、变压器、固态电容、电感和保险丝均位于所述正方体的内部。
3.根据权利要求1所述的小体积GaN超级充电器，其特征在于，所述第一连接结构为第一卡位板、所述第二连接结构为第二卡位板；
所述PWM控制电路板上靠近于所述变压器电路板的边缘区域设置有第一卡位槽，所述第一卡位槽与所述第一卡位板相匹配，所述第一卡位板嵌入于所述第一卡位槽中；
所述输出同步整流及TYPE-C电路板上靠近于所述变压器电路板的边缘区域设置有第二卡位槽，所述第二卡位槽与所述第二卡位板相匹配，所述第二卡位板嵌入于所述第二卡位槽中。
4.根据权利要求1所述的小体积GaN超级充电器，其特征在于，所述第三连接结构为第三卡位板，所述第四连接结构为第四卡位板；
所述PWM控制电路板上靠近于所述EMC电路板的边缘区域设置有第三卡位槽，所述第三卡位槽与所述第三卡位板相匹配，所述第三卡位板嵌入于所述第三卡位槽中；
所述输出同步整流及TYPE-C电路板上靠近于所述EMC电路板的边缘区域设置有第四卡位槽，所述第四卡位槽与所述第四卡位板相匹配，所述第四卡位板嵌入于所述第四卡位槽中。
5.根据权利要求1所述的小体积GaN超级充电器，其特征在于，所述第五连接结构为第五卡位板，所述第六连接结构为第六卡位板；
所述PWM控制电路板上靠近于所述反馈电路板的边缘区域设置有第五卡位槽，所述第五卡位槽与所述第五卡位板相匹配，所述第五卡位板嵌入于所述第五卡位槽中；
所述输出同步整流及TYPE-C电路板上靠近于所述反馈电路板的边缘区域设置有第六卡位槽，所述第六卡位槽与所述第六卡位板相匹配，所述第六卡位板嵌入于所述第六卡位槽中。
6.根据权利要求2所述的小体积GaN超级充电器，其特征在于，所述内置主体元器件的外表层包覆有散热溶胶。
7.根据权利要求2所述的小体积GaN超级充电器，其特征在于，所述高压电解电容的外部设置有第一罩体。
8.根据权利要求7所述的小体积GaN超级充电器，其特征在于，所述第一罩体由PC材料制成。
9.根据权利要求2所述的小体积GaN超级充电器，其特征在于，所述电感的外部设置有第二罩体。
10.根据权利要求2所述的小体积GaN超级充电器，其特征在于，所述第二罩由PC材料制成。
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