CN114665557A - 一种安全性高的快充电源 - Google Patents

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Abstract

本发明提出一种安全性高的快充电源、LLC电路、LLC电源以及无桥PFC开关电源电路，通过设置绝缘层、导热层以及传感器层，PCB板上的电子元器件通过绝缘层上的绝缘导热材料一方面将热量提供给传感器层的温度传感器进行温度检测，从而使控制器可以根据温度控制充电参数，另一方面将热量通过导热层上的导热片传递到外部进行散热，可以降低快充带来的安全隐患，提高安全性。

Description

一种安全性高的快充电源
技术领域
本发明涉及充电技术领域，特别涉及一种安全性高的快充电源。
背景技术
移动终端设备如手机、平板电脑、电动车、电动工具等已经成为人们日常生活中不可或缺的用品之一，在移动终端设备的轻薄化和电池续航能力之间的矛盾日益尖锐的情况下，各种快速充电技术也就应运而生。充电等待时间的缩短给移动终端设备的使用带来了便利，但同时也带来了不小的安全隐患。缩短充电时间需要提高充电功率，目前常见的快充技术主要有三种实现方式，即不改变充电电流，提高充电电压、不改变充电电压，提高充电电流、同时提高充电电流和电充电压。但无论是采用哪种实现方式，提高充电电流或者提高充电电压不可避免地会带来电源的发热量增加，轻则加快电源的电路老化使用寿命降低，重则烧坏电源的充电电路甚至导致短路起火等。
发明内容
本发明正是基于上述问题，提出了一种安全性高的快充电源、LLC电路、LLC电源以及无桥PFC开关电源电路，可以降低快充带来的安全隐患，提高安全性。
有鉴于此，本发明的第一方面提出了一种安全性高的快充电源，包括壳体以及设置于所述壳体内部的PCB板、绝缘层、导热层以及传感器层，其中所述PCB板的第一表面用于安装电子元器件，所述PCB板的第二表面与所述绝缘层的第一表面上的绝缘导热材料贴合，所述导热层设置于所述绝缘层背离所述PCB板的第二表面一侧，所述绝缘导热材料穿过所述绝缘层与所述导热层的第一表面上设置的导热片贴合，所述传感器层设置于所述导热层背离所述绝缘层的第二表面一侧，所述导热片穿过所述导热层与所述传感器层的第一表面上设置的温度传感器贴合；所述电源还包括控制器，所述控制器与所述温度传感器连接，用于根据所述温度传感器检测到的对应电子元器件的温度信息控制所述电源相应的充电参数。
进一步的，在上述快充电源中，所述PCB板的第一表面安装的电子元器件包括高热元器件，所述绝缘层在对应所述高热元器件的对应位置开设有第一通孔，所述绝缘导热材料设置于所述第一通孔内，所述导热层在所述高热元器件的对应位置开设有第二通孔，所述导热片设置于所述第二通孔内。
进一步的，在上述快充电源中，所述高热元器件的引脚从所述PCB板的第一表面穿过所述PCB板上的焊盘通孔延伸至所述PCB板的第二表面，所述高热元器件的引脚相对于所述PCB板的第二表面沿所述绝缘层方向具有一定高度。
进一步的，在上述快充电源中，所述PCB板的第二表面与所述绝缘层的第一表面上的绝缘导热材料贴合具体为所述PCB板的第二表面上的所述高热元器件的引脚与所述绝缘层的第一表面上的绝缘导热材料连接，所述绝缘导热材料与所述PCB板的第二表面除所述高热元器件的引脚外的其它区域相邻无接触。
进一步的，在上述快充电源中，所述导热层的本体采用具有低热传导性能的材料制成，所述导热层上的多个导热片之间不连接。
进一步的，在上述快充电源中，所述高热元器件包括所述控制器。
进一步的，在上述快充电源中，所述PCB板上设置有依次连接的无桥PFC电路、LLC谐振电路以及同步整流电路，所述控制器与所述无桥PFC电路、所述LLC谐振电路以及所述同步整流电路连接。
进一步的，在上述快充电源中，所述外壳表面开设有凹槽，所述导热片包括相互连接的第一部分和第二部分，所述导热片的第一部分设置于所述导热层，所述导热片的第二部分设置于所述外壳表面的凹槽内。
进一步的，在上述快充电源中，所述外壳包括第一部分和第二部分，所述电子元器件、所述PCB板、所述绝缘层、所述导热层以及所述传感器层设置于所述第一部分和所述第二部分结合形成的空腔内，所述导热层上的所述导热片的第一部分一端穿过所述外壳的所述第一部分和所述第二部分结合处的缝隙延伸到所述外壳表面的所述凹槽内形成所述导热片的第二部分。
进一步的，在上述快充电源中，所述外壳的所述第一部分和所述第二部分的至少一个面的结合缝隙与所述导热层在一个平面上，所述导热层的一端抵接于所述外壳的所述第一部分和所述第二部分的至少一个面的结合缝隙。
本发明的第二方面提出了一种LLC电路，包括设置于PCB板的第一表面的第一MOS开关管、第二MOS开关管、第一谐振电容、第二谐振电容、谐振电感、并联电感和变压器，所述第一MOS开关管、所述第二MOS开关管、所述第一谐振电容、所述第二谐振电容、所述谐振电感、所述并联电感和所述变压器中的至少一个元器件的引脚从所述PCB板的第一表面穿过所述PCB板上的焊盘通孔延伸至所述PCB板的第二表面，所述LLC电路还包括设置于所述PCB板的第二表面一侧与所述至少一个元器件的引脚位置相对应的至少一个温度传感器，所述LLC电路还包括控制器，所述控制器与所述温度传感器连接，用于根据所述温度传感器检测到的对应电子元器件的温度信息控制所述LLC电路相应的充电参数。
进一步的，在上述LLC电路中，相互串联的所述第一谐振电容和所述第二谐振电容与相互串联的所述第一MOS开关管和所述第二MOS开关管并联，所述谐振电感的一端连接在所述第一MOS开关管和所述第二MOS开关管之间，所述谐振电感的另一端与相互并联的所述并联电感和所述变压器的一端连接，所述并联电感和所述变压器的另一端连接于所述第一谐振电容和所述第二谐振电容之间。
进一步的，在上述LLC电路中，所述LLC电路还包括绝缘层，所述绝缘层在对应所述至少一个元器件的引脚位置开设有第一通孔，所述第一通孔内设置有绝缘导热材料。
进一步的，在上述LLC电路中，所述至少一个元器件的引脚相对于所述PCB板的第二表面沿着远离所述PCB板的方向具有一定高度并伸入所述绝缘层上设置的所述绝缘导热材料内。
进一步的，在上述LLC电路中，所述LLC电路还包括导热层，所述导热层在对应所述至少一个元器件的引脚位置开设有第二通孔，所述第二通孔内设置有导热片。
进一步的，在上述LLC电路中，所述导热片与对应位置的所述绝缘导热材料贴合。
进一步的，在上述LLC电路中，所述导热层的本体采用具有低热传导性能的材料制成，所述导热层上的多个导热片之间不连接。
进一步的，在上述LLC电路中，所述至少一个温度传感器与相应位置的导热片贴合。
进一步的，在上述LLC电路中，所述LLC电路还包括传感器层，所述温度传感器设置于所述传感器层内。
本发明的第三方面提出了一种LLC电源，包括本发明的第二方面所述的LLC电路。
本发明的第四方面提出了一种无桥PFC开关电源电路，包括设置于PCB板的第一表面的第一储能电感、第二储能电感、第一MOS开关管、第二MOS开关管、第一快恢复二极管、第二快恢复二极管、第三快恢复二极管、第四快恢复二极管和输出电容，所述第一储能电感、所述第二储能电感、所述第一MOS开关管、所述第二MOS开关管、所述第一快恢复二极管、所述第二快恢复二极管、所述第三快恢复二极管、所述第四快恢复二极管和所述输出电容中的至少一个元器件的引脚从所述PCB板的第一表面穿过所述PCB板上的焊盘通孔延伸至所述PCB板的第二表面，所述无桥PFC开关电源电路还包括设置于所述PCB板的第二表面一侧与所述至少一个元器件的引脚位置相对应的至少一个温度传感器，所述无桥PFC开关电源电路还包括控制器，所述控制器与所述温度传感器连接，用于根据所述温度传感器检测到的对应电子元器件的温度信息控制所述无桥PFC开关电源电路相应的充电参数。
进一步的，在上述无桥PFC开关电源电路中，所述第一储能电感的第一端和所述第二储能电感的第一端分别与所述无桥PFC开关电源电路的第一输入端和第二输入端连接，所述第一快恢复二极管和所述第二快恢复二极管串联后两端分别与所述第一储能电感和所述第二储能电感的第二端连接，所述第一MOS开关管和所述第二MOS开关管串联后两端分别与所述第一储能电感和所述第二储能电感的第二端连接，所述第三快恢复二极管的第一端连接在所述第一储能电感的第二端，所述第三快恢复二极管的第二端连接于所述输出电容的第一端，所述第四快恢复二极管的第一端连接在所述第二储能电感的第二端，所述第四快恢复二极管的第二端连接于所述输出电容的第二端。
进一步的，在上述无桥PFC开关电源电路中，所述PCB板的第一表面还设置有电流采样电阻，所述电流采样电阻的引脚从所述PCB板的第一表面穿过所述PCB板上的焊盘通孔延伸至所述PCB板的第二表面，所述电流采样电阻的第一端连接在所述第一快恢复二极管和所述第二快恢复二极管之间，所述电流采样电阻的第二端连接在所述第一MOS开关管和所述第二MOS开关管之间。
进一步的，在上述无桥PFC开关电源电路中，所述无桥PFC开关电源电路还包括绝缘层，所述绝缘层在对应所述至少一个元器件的引脚位置开设有第一通孔，所述第一通孔内设置有绝缘导热材料。
进一步的，在上述无桥PFC开关电源电路中，所述至少一个元器件的引脚相对于所述PCB板的第二表面沿着远离所述PCB板的方向具有一定高度并伸入所述绝缘层上设置的所述绝缘导热材料内。
进一步的，在上述无桥PFC开关电源电路中，所述无桥PFC开关电源电路还包括导热层，所述导热层在对应所述至少一个元器件的引脚位置开设有第二通孔，所述第二通孔内设置有导热片。
进一步的，在上述无桥PFC开关电源电路中，所述导热片与对应位置的所述绝缘导热材料贴合。
进一步的，在上述无桥PFC开关电源电路中，所述导热层的本体采用具有低热传导性能的材料制成，所述导热层上的多个导热片之间不连接。
进一步的，在上述无桥PFC开关电源电路中，所述至少一个温度传感器与相应位置的导热片贴合。
进一步的，在上述无桥PFC开关电源电路中，所述无桥PFC开关电源电路还包括传感器层，所述温度传感器设置于所述传感器层内。
本发明提出的一种安全性高的快充电源、LLC电路、LLC电源以及无桥PFC开关电源电路，通过设置绝缘层、导热层以及传感器层，PCB板上的电子元器件通过绝缘层上的绝缘导热材料一方面将热量提供给传感器层的温度传感器进行温度检测，从而使控制器可以根据温度控制充电参数，另一方面将热量通过导热层上的导热片传递到外部进行散热，可以降低快充带来的安全隐患，提高安全性。
附图说明
图1是本发明一个实施例提供的PCB板、绝缘层、导热层以及传感器层的位置关系示意图；
图2是本发明一个实施例提供的电子元器件、PCB板、绝缘导热材料、导热片以及传感器的位置关系示意图；
图3是本发明一个实施例提供的PCB板、绝缘层、导热层以及传感器层的位置关系示意图；
图4是本发明一个实施例提供的导热层的示意图；
图5是本发明一个实施例提供的快充电源的电路结构示意图；
图6是本发明一个实施例提供的快充电源的示意图；
图7是本发明一个实施例提供的LLC电路的示意图；
图8是本发明一个实施例提供的无桥PFC开关电源电路的示意图。
具体实施方式
为了能够更清楚地理解本发明的上述目的、特征和优点，下面结合附图和具体实施方式对本发明进行进一步的详细描述。需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请的实施例及实施例中的特征可以相互组合。
在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本发明，但是，本发明还可以采用其他不同于在此描述的方式来实施，因此，本发明的保护范围并不受下面公开的具体实施例的限制。
在本发明的描述中，术语“多个”则指两个或两个以上，除非另有明确的限定，术语“上”、“下”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。术语“连接”、“安装”、“固定”等均应做广义理解，例如，“连接”可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。此外，术语“第一”、“第二”等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”等的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本发明的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。
在本说明书的描述中，术语“一个实施例”、“一些实施方式”、“具体实施例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或实例。而且，描述的具体特征、结构、材料或特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。
下面参照图1至图8来描述根据本发明一些实施方式提供的一种安全性高的快充电源、LLC电路、LLC电源以及无桥PFC开关电源电路。
如图1至图6所示，本发明的第一方面提出了一种安全性高的快充电源，包括壳体100以及设置于所述壳体100内部的PCB板200、绝缘层300、导热层400以及传感器层500，其中所述PCB板200的第一表面用于安装电子元器件210，所述PCB板200的第二表面与所述绝缘层300的第一表面上的绝缘导热材料310贴合，所述导热层400设置于所述绝缘层300背离所述PCB板200的第二表面一侧，所述绝缘导热材料310穿过所述绝缘层300与所述导热层400的第一表面上设置的导热片410贴合，所述传感器层500设置于所述导热层400背离所述绝缘层300的第二表面一侧，所述导热片410穿过所述导热层400与所述传感器层500的第一表面上设置的温度传感器510贴合；所述电源还包括控制器220，所述控制器220与所述温度传感器510连接，用于根据所述温度传感器510检测到的对应电子元器件210的温度信息控制所述电源相应的充电参数。本发明实施例提供的一种安全性高的快充电源，通过设置绝缘层、导热层以及传感器层，PCB板上的电子元器件通过绝缘层上的绝缘导热材料一方面将热量提供给传感器层的温度传感器进行温度检测，从而使控制器可以根据温度控制充电参数，另一方面将热量通过导热层上的导热片传递到外部进行散热，可以降低快充带来的安全隐患，提高安全性。
进一步的，如图3所示，在上述快充电源中，所述PCB板200的第一表面安装的电子元器件210包括高热元器件，所述绝缘层300在对应所述高热元器件的对应位置开设有第一通孔320，所述绝缘导热材料310设置于所述第一通孔320内，所述导热层400在所述高热元器件的对应位置开设有第二通孔420，所述导热片410设置于所述第二通孔420内。所述高热元器件是指设置于所述PCB板200上的容易产生较高热量的电子元器件210。所述绝缘导热材料310可以是导热硅胶片、导热硅脂、导热矽胶布等。通过绝缘层的设置，可以实现导热层和传感器层的无侵入式安装，避免对电源的充电电路产生影响。
进一步的，参考图2和图3，在上述快充电源中，所述高热元器件的引脚211从所述PCB板200的第一表面穿过所述PCB板200上的焊盘通孔230延伸至所述PCB板的第二表面，所述高热元器件的引脚211相对于所述PCB板200的第二表面沿所述绝缘层300方向具有一定高度。进一步的，在上述快充电源中，所述PCB板200的第二表面与所述绝缘层300的第一表面上的绝缘导热材料310贴合具体为所述PCB板200的第二表面上的所述高热元器件的引脚211与所述绝缘层300的第一表面上的绝缘导热材料310连接，所述绝缘导热材料310与所述PCB板200的第二表面除所述高热元器件的引脚211外的其它区域相邻无接触。在上述实施例的技术方案中，所述绝缘导热材料310从所述高热元器件的引脚211将所述高热元器件的热量传导至所述导热片410，所述绝缘导热材料310与所述PCB板200的第二表面间留有空隙，以使所述高热元器件处的PCB板200的第二表面的对应区域可以通过该空隙的空气流通提升散热效果。
进一步的，如图4所示，在上述快充电源中，所述导热层400的本体430采用具有低热传导性能的材料制成，所述导热层400上的多个导热片410之间不连接。由于每一个所述高热元器件在不同电参数的工作状态下温度不同，即引起每个高热元器件产生高热量的原因有所不同，因此需要在每个高热元器件对应位置设置温度传感器来检测每个高热元器件的温度，当某个温度传感器检测到相应高热元器件的温度大于预设值时，所述控制器控制相应的电参数以减少对应高热元器件产生的热量。
进一步的，如图5所示，在上述快充电源中，所述高热元器件包括所述PCB板200上设置的所述控制器220。控制器是电源中容易产生热量的主要电子元器件之一，且控制器一旦发生温度异常升高，其有可能是其它电子元器件老化或损坏导致，对控制器的温度进行监测可以迅速发现异常状况以控制相应电参数避免电源的温度进一步升高造成的安全隐患。进一步的，在上述快充电源中，所述PCB板200上设置有依次连接的无桥PFC电路240、LLC谐振电路250以及同步整流电路260，所述控制器220与所述无桥PFC电路240、所述LLC谐振电路250以及所述同步整流电路260连接。所述无桥PFC电路240中的储能电感以及所述LLC谐振电路250中的变压器是容易产生热量的高热元器件，需要在其对应位置设置温度传感器以监测其工作状态下的温度情况，同时也需要设置对应的散热片对这些电子元器件进行散热。
进一步的，如图4和图6所示，在上述快充电源中，所述外壳100表面开设有凹槽110，所述导热片410包括相互连接的第一部分411和第二部分412，所述导热片410的第一部分411设置于所述导热层400，所述导热片410的第二部分412设置于所述外壳100表面的凹槽110内。手机等移动终端设备的电源在使用时，经常会需要进行插拔等操作。例如用户出门前对手机进行充电，出门时需要携带电源时，需要将刚使用过的电源从插座上拔下。为了避免用户接触到所述外壳100表面的所述导热片410的所述第二部分412，在所述外壳100的表面开设所述凹槽110以容置所述所述导热片410的所述第二部分412。由于用户在插拔所述电源时，一般需要使用至少两个手指接触所述电源并用力捏住，此时手指如果放置在凹槽位置则可能会部分陷入所述凹槽110中从而接触到所述导热片410的所述第二部分412，因此所述凹槽110的宽度应当不大于3mm，所述凹槽110的深度应当不小于3mm。
进一步的，在上述快充电源中，所述外壳100包括第一部分和第二部分，所述电子元器件210、所述PCB板200、所述绝缘层300、所述导热层400以及所述传感器层500设置于所述第一部分和所述第二部分结合形成的空腔内，所述导热层400上的所述导热片410的第一部分411一端穿过所述外壳100的所述第一部分和所述第二部分结合处的缝隙延伸到所述外壳100表面的所述凹槽110内形成所述导热片410的所述第二部分412。进一步的，在上述快充电源中，所述外壳100的所述第一部分和所述第二部分的至少一个面的结合缝隙与所述导热层400在一个平面上，所述导热层400的一端抵接于所述外壳100的所述第一部分和所述第二部分的至少一个面的结合缝隙。采用上述实施例的技术方案，所述导热片410直接从所述外壳100的所述第一部分和所述第二部分结合处的缝隙延伸至外部，由于所述导热层400的一端直接抵接于所述外壳100的所述第一部分和所述第二部分的至少一个面的结合缝隙，即所述导热片410可以从所述导热层400上延伸至所述外壳100的外部，避免所述导热片410的所述第一部分411在所述外壳100的内部有悬空部分，从而提高所述导热片的可靠性。
如图7所示，本发明的第二方面提出了一种LLC电路，包括设置于PCB板200的第一表面的第一MOS开关管Q1、第二MOS开关管Q2、第一谐振电容C1、第二谐振电容C2、谐振电感Lr、并联电感Lm和变压器T，所述第一MOS开关管Q1、所述第二MOS开关管Q2、所述第一谐振电容C1、所述第二谐振电容C2、所述谐振电感Lr、所述并联电感Lm和所述变压器T中的至少一个元器件210的引脚211从所述PCB板200的第一表面穿过所述PCB板200上的焊盘通孔230延伸至所述PCB板200的第二表面，所述LLC电路还包括设置于所述PCB板200的第二表面一侧与所述至少一个元器件210的引脚211位置相对应的至少一个温度传感器510，所述LLC电路还包括控制器220，所述控制器220与所述温度传感器510连接，用于根据所述温度传感器510检测到的对应电子元器件210的温度信息控制所述LLC电路相应的充电参数。本发明实施例提供的一种LLC电路，通过设置绝缘层、导热层以及传感器层，PCB板上的电子元器件通过绝缘层上的绝缘导热材料一方面将热量提供给传感器层的温度传感器进行温度检测，从而使控制器可以根据温度控制充电参数，另一方面将热量通过导热层上的导热片传递到外部进行散热，可以降低快充带来的安全隐患，提高安全性。
进一步的，在上述LLC电路中，相互串联的所述第一谐振电容C1和所述第二谐振电容C2与相互串联的所述第一MOS开关管Q1和所述第二MOS开关管Q2并联，所述谐振电感Lr的一端连接在所述第一MOS开关管Q1和所述第二MOS开关管Q2之间，所述谐振电感Lr的另一端与相互并联的所述并联电感Lm和所述变压器T的一端连接，所述并联电感Lm和所述变压器T的另一端连接于所述第一谐振电容C1和所述第二谐振电容C2之间。采用上述实施例的LLC电路，通过将单一谐振电容分成两个分立电容，每个谐振电容容量为单一谐振电容的一半，流过谐振电流有效值也是一半，对称半桥拓扑的谐振网络输入电压为双极性对称电压，可以有效避免单极性输入会带来的缺点，例如电路启动时的谐振电流过冲现象。
进一步的，在上述LLC电路中，还包括设置于所述PCB板200的第一表面的与所述控制器220连接的输入电压采样电路、谐振电流采样电路以及输出电压采样电路，所述控制器220还用于通过所述输入电压采样电路、所述谐振电流采样电路、所述输出电压采样电路以及所述温度传感器510获取输入电压值、谐振电流值、输出电压值以及各高热电子元件的温度值，当所述输入电压值、所述谐振电流值、所述输出电压值以及所述高热电子元件的温度值中的一个或多个大于预设值时，控制所述充电参数进行相应的调整，例如关闭输入电源、调整输入电压或输入电流的频率/幅值大小等。
进一步的，在上述LLC电路中，所述谐振电流采样电路包括第一采样电容Cs1、第二采样电容Cs2、第一采样二极管Ds1、第二采样二极管Ds2以及采样电阻Rs，所述第一采样电容Cs1的第一端连接于所述第一谐振电容C1、所述第二谐振电容C2和所述并联电感Lm之间,所述第一采样电容Cs1的第二端连接于所述第一采样二极管Ds1的输出端(负极)以及所述第二采样二极管Ds2的输入端(正极)之间，所述第一采样二极管Ds1的输入端(正极)连接于所述第二谐振电容C2和所述第二MOS开关管Q2之间，所述采样电阻Rs与所述第二采样电容Cs2并联且各自的第一端连接于所述第一采样二极管Ds1的输入端(正极)，所述采样电阻Rs与所述第二采样电容Cs2的第二端连接于所述第二采样二极管Ds2的输出端(负极)之间，所述控制器连接于所述第二采样电容Cs2的第一端和第二端以对谐振电流进行采样。采用本发明上述实施例的技术方案，所述谐振电流采样电路具有较小的体积。
进一步的，如图3所示，在上述LLC电路中，所述LLC电路还包括绝缘层300，所述绝缘层300在对应所述至少一个元器件210的引脚211位置开设有第一通孔320，所述第一通孔320内设置有绝缘导热材料310。所述高热元器件是指设置于所述PCB板200上的容易产生较高热量的电子元器件210。所述绝缘导热材料310可以是导热硅胶片、导热硅脂、导热矽胶布等。通过绝缘层的设置，可以实现导热层和传感器层的无侵入式安装，避免对电源的充电电路产生影响。
进一步的，如图2和图3所示，在上述LLC电路中，所述至少一个元器件210的引脚211相对于所述PCB板200的第二表面沿着远离所述PCB板200的方向具有一定高度并伸入所述绝缘层300上设置的所述绝缘导热材料310内。进一步的，在上述LLC电路中，所述LLC电路还包括导热层400，所述导热层400在对应所述至少一个元器件210的引脚211位置开设有第二通孔420，所述第二通孔420内设置有导热片410。进一步的，在上述LLC电路中，所述导热片410与对应位置的所述绝缘导热材料310贴合。在上述实施例的技术方案中，所述绝缘导热材料310从所述高热元器件的引脚211将所述高热元器件的热量传导至所述导热片410，所述绝缘导热材料310与所述PCB板200的第二表面间留有空隙，以使所述高热元器件处的PCB板200的第二表面的对应区域可以通过该空隙的空气流通提升散热效果。
进一步的，在上述LLC电路中，所述导热层400的本体430采用具有低热传导性能的材料制成，所述导热层400上的多个导热片410之间不连接。进一步的，在上述LLC电路中，所述至少一个温度传感器510与相应位置的导热片410贴合。进一步的，在上述LLC电路中，所述LLC电路还包括传感器层500，所述温度传感器510设置于所述传感器层500内。由于每一个所述高热元器件在不同电参数的工作状态下温度不同，即引起每个高热元器件产生高热量的原因有所不同，因此需要在每个高热元器件对应位置设置温度传感器来检测每个高热元器件的温度，当某个温度传感器检测到相应高热元器件的温度大于预设值时，所述控制器控制相应的电参数以减少对应高热元器件产生的热量。
本发明的第三方面提出了一种LLC电源，包括本发明的第二方面所述的LLC电路。
如图8所示，本发明的第四方面提出了一种无桥PFC开关电源电路，包括设置于PCB板200的第一表面的第一储能电感L1、第二储能电感L2、第一MOS开关管Q3、第二MOS开关管Q4、第一快恢复二极管D1、第二快恢复二极管D2、第三快恢复二极管D3、第四快恢复二极管D3和输出电容C3，所述第一储能电感L1、所述第二储能电感L2、所述第一MOS开关管Q3、所述第二MOS开关管Q4、所述第一快恢复二极管D1、所述第二快恢复二极管D2、所述第三快恢复二极管D3、所述第四快恢复二极管D4和所述输出电容C3中的至少一个元器件210的引脚211从所述PCB板200的第一表面穿过所述PCB板200上的焊盘通孔230延伸至所述PCB板200的第二表面，所述无桥PFC开关电源电路还包括设置于所述PCB板200的第二表面一侧与所述至少一个元器件210的引脚211位置相对应的至少一个温度传感器510，所述无桥PFC开关电源电路还包括控制器220，所述控制器220与所述温度传感器510连接，用于根据所述温度传感器510检测到的对应电子元器件210的温度信息控制所述无桥PFC开关电源电路相应的充电参数。本发明实施例提供的一种无桥PFC开关电源电路，通过设置绝缘层、导热层以及传感器层，PCB板上的电子元器件通过绝缘层上的绝缘导热材料一方面将热量提供给传感器层的温度传感器进行温度检测，从而使控制器可以根据温度控制充电参数，另一方面将热量通过导热层上的导热片传递到外部进行散热，可以降低快充带来的安全隐患，提高安全性。
进一步的，在上述无桥PFC开关电源电路中，所述第一储能电感L1的第一端和所述第二储能电感L2的第一端分别与所述无桥PFC开关电源电路的第一输入端和第二输入端连接，所述第一快恢复二极管D1和所述第二快恢复二极管D2串联后两端分别与所述第一储能电感L1和所述第二储能电感L2的第二端连接，所述第一MOS开关管Q3和所述第二MOS开关管Q4串联后两端分别与所述第一储能电感L1和所述第二储能电感L2的第二端连接，所述第三快恢复二极管D3的第一端连接在所述第一储能电感L1的第二端，所述第三快恢复二极管D3的第二端连接于所述输出电容C3的第一端，所述第四快恢复二极管D4的第一端连接在所述第二储能电感L2的第二端，所述第四快恢复二极管D4的第二端连接于所述输出电容C3的第二端。进一步的，在上述无桥PFC开关电源电路中，所述PCB板200的第一表面还设置有电流采样电阻R1，所述电流采样电阻R1的引脚211从所述PCB板200的第一表面穿过所述PCB板200上的焊盘通孔230延伸至所述PCB板200的第二表面，所述电流采样电阻R1的第一端连接在所述第一快恢复二极管D1和所述第二快恢复二极管D2之间，所述电流采样电阻R1的第二端连接在所述第一MOS开关管Q3和所述第二MOS开关管Q4之间。采用上述实施例的技术方案，不需要检测输入电压，通过检测所述电流采样电阻的采样电流即可实现对功率因数的校正。
进一步的，如图3所示，在上述无桥PFC开关电源电路中，所述无桥PFC开关电源电路还包括绝缘层300，所述绝缘层300在对应所述至少一个元器件210的引脚211位置开设有第一通孔320，所述第一通孔320内设置有绝缘导热材料310。所述高热元器件是指设置于所述PCB板200上的容易产生较高热量的电子元器件210。所述绝缘导热材料310可以是导热硅胶片、导热硅脂、导热矽胶布等。通过绝缘层的设置，可以实现导热层和传感器层的无侵入式安装，避免对电源的充电电路产生影响。
进一步的，如图2和图3所示，在上述无桥PFC开关电源电路中，所述至少一个元器件210的引脚211相对于所述PCB板200的第二表面沿着远离所述PCB板200的方向具有一定高度并伸入所述绝缘层300上设置的所述绝缘导热材料310内。进一步的，在上述无桥PFC开关电源电路中，所述LLC电路还包括导热层400，所述导热层400在对应所述至少一个元器件210的引脚211位置开设有第二通孔420，所述第二通孔420内设置有导热片410。进一步的，在上述无桥PFC开关电源电路中，所述导热片410与对应位置的所述绝缘导热材料310贴合。在上述实施例的技术方案中，所述绝缘导热材料310从所述高热元器件的引脚211将所述高热元器件的热量传导至所述导热片410，所述绝缘导热材料310与所述PCB板200的第二表面间留有空隙，以使所述高热元器件处的PCB板200的第二表面的对应区域可以通过该空隙的空气流通提升散热效果。
进一步的，在上述无桥PFC开关电源电路中，所述导热层400的本体430采用具有低热传导性能的材料制成，所述导热层400上的多个导热片410之间不连接。进一步的，在上述无桥PFC开关电源电路中，所述至少一个温度传感器510与相应位置的导热片410贴合。进一步的，在上述无桥PFC开关电源电路中，传感器层500，所述温度传感器510设置于所述传感器层500内。由于每一个所述高热元器件在不同电参数的工作状态下温度不同，即引起每个高热元器件产生高热量的原因有所不同，因此需要在每个高热元器件对应位置设置温度传感器来检测每个高热元器件的温度，当某个温度传感器检测到相应高热元器件的温度大于预设值时，所述控制器控制相应的电参数以减少对应高热元器件产生的热量。
应当说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。
依照本发明的实施例如上文所述，这些实施例并没有详尽叙述所有的细节，也不限制该发明仅为所述的具体实施例。显然，根据以上描述，可作很多的修改和变化。本说明书选取并具体描述这些实施例，是为了更好地解释本发明的原理和实际应用，从而使所属技术领域技术人员能很好地利用本发明以及在本发明基础上的修改使用。本发明仅受权利要求书及其全部范围和等效物的限制。

Claims (10)

1.一种安全性高的快充电源，其特征在于，包括壳体以及设置于所述壳体内部的PCB板、绝缘层、导热层以及传感器层，其中所述PCB板的第一表面用于安装电子元器件，所述PCB板的第二表面与所述绝缘层的第一表面上的绝缘导热材料贴合，所述导热层设置于所述绝缘层背离所述PCB板的第二表面一侧，所述绝缘导热材料穿过所述绝缘层与所述导热层的第一表面上设置的导热片贴合，所述传感器层设置于所述导热层背离所述绝缘层的第二表面一侧，所述导热片穿过所述导热层与所述传感器层的第一表面上设置的温度传感器贴合；所述电源还包括控制器，所述控制器与所述温度传感器连接，用于根据所述温度传感器检测到的对应电子元器件的温度信息控制所述电源相应的充电参数。
2.根据权利要求1所述的快充电源，其特征在于，所述PCB板的第一表面安装的电子元器件包括高热元器件，所述绝缘层在对应所述高热元器件的对应位置开设有第一通孔，所述绝缘导热材料设置于所述第一通孔内，所述导热层在所述高热元器件的对应位置开设有第二通孔，所述导热片设置于所述第二通孔内。
3.根据权利要求2所述的快充电源，其特征在于，所述高热元器件的引脚从所述PCB板的第一表面穿过所述PCB板上的焊盘通孔延伸至所述PCB板的第二表面，所述高热元器件的引脚相对于所述PCB板的第二表面沿所述绝缘层方向具有一定高度。
4.根据权利要求3所述的快充电源，其特征在于，所述PCB板的第二表面与所述绝缘层的第一表面上的绝缘导热材料贴合具体为所述PCB板的第二表面上的所述高热元器件的引脚与所述绝缘层的第一表面上的绝缘导热材料连接，所述绝缘导热材料与所述PCB板的第二表面除所述高热元器件的引脚外的其它区域相邻无接触。
5.根据权利要求2所述的快充电源，其特征在于，所述导热层的本体采用具有低热传导性能的材料制成，所述导热层上的多个导热片之间不连接。
6.根据权利要求1或5所述的快充电源，其特征在于，所述高热元器件包括所述控制器。
7.根据权利要求1或5所述的快充电源，其特征在于，所述PCB板上设置有依次连接的无桥PFC电路、LLC谐振电路以及同步整流电路，所述控制器与所述无桥PFC电路、所述LLC谐振电路以及所述同步整流电路连接。
8.根据权利要求1或5所述的快充电源，其特征在于，所述外壳表面开设有凹槽，所述导热片包括相互连接的第一部分和第二部分，所述导热片的第一部分设置于所述导热层，所述导热片的第二部分设置于所述外壳表面的凹槽内。
9.根据权利要求8所述的快充电源，其特征在于，所述外壳包括第一部分和第二部分，所述电子元器件、所述PCB板、所述绝缘层、所述导热层以及所述传感器层设置于所述第一部分和所述第二部分结合形成的空腔内，所述导热层上的所述导热片的第一部分一端穿过所述外壳的所述第一部分和所述第二部分结合处的缝隙延伸到所述外壳表面的所述凹槽内形成所述导热片的第二部分。
10.根据权利要求9所述的快充电源，其特征在于，所述外壳的所述第一部分和所述第二部分的至少一个面的结合缝隙与所述导热层在一个平面上，所述导热层的一端抵接于所述外壳的所述第一部分和所述第二部分的至少一个面的结合缝隙。
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