CN1283859A - 电源适配器及其制造方法 - Google Patents
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Abstract
线圈架(21)将变压器(1)的铁芯(2)和绕组(3,4)固定在一起,线圈架(21)以适当的方式安排在一个注射模具中,使其表面仅有很小的一部分与所述模具接触,而变压器(1)与模具壁相隔一段距离。然后,在其上模塑塑料壳体(22),完成一个以紧靠方式包围变压器四周的小而轻的外壳(7)。线圈架(21)与壳体(22)之间的结合部基本上在隔离散热片(2)的凹陷部的底部。
Description
本发明涉及一种电源适配器及其制造方法。电源适配器用于对电源电压进行降压，从而使例如充电器之类的需要低电压的电气设备能够操作。
EP-A-0 485 341披露了一个通用类型的电源适配器，其中一个模制的套筒围绕着由整体模制的支座支撑的变压器，但是模制套筒把变压器的大部分表面露在外面。因此，为了保证完全封住变压器，该通用类型的电源适配器另外还包括一个间隔一定距离将部分封住的变压器的一部分包住的外壳。因此，电源适配器的体积相对较大。它的制造需要在预注射模制步骤之后插入变压器，其中，一方面要完成变压器，另一方面要制造外壳部分，因此较为复杂。
本发明的目的是要提供一种能够设计得很小并且能够简单而廉价地制造的通用类型的电源适配器。这个目的是通过权利要求1的特征部分的特征来实现的。此外，要提供一种特别适合的、特别是十分简单而廉价地制造根据本发明的电源适配器的方法。这个目的是通过权利要求12的特征来实现的。
本发明取得的优点本质上在于不需要额外的外壳，并且因此使得根据本发明的电源适配器十分小而轻，从而易于容纳和便于运送这样的事实。此外，它的机械性能非常稳定，并且满足了有关其电气特性方面的常规安全要求。其散热性能也十分良好。制造极其简单，并且材料消耗极低。
以下参考附图对本发明进行更为详细的说明，这些附图所示的仅是本发明的实施例。
图1a示出了根据本发明的电源适配器的透视图；
图1b示出了图1a的电源适配器在除去盖子后的平面图；
图2a示出了沿着图1a所示的电源适配器的A平面的水平剖视图；
图2b示出了沿根据图1a的本发明的电源适配器的B平面的纵向剖视图；
图2c示出了沿着图1a所示的本发明的电源适配器的C平面的水平剖视图；
图2d示出了沿着图1a所示的本发明的电源适配器的D平面的纵向剖视图；
图3示出了图1a所示的本发明的电源适配器的一个稍加改变的实施例的变压器和线圈架的剖视图；
图4示出了在注射模具中的通过对应于图3的带有线圈架的变压器的剖面图；和
图5示出了根据本发明的电源适配器的对应于图3的剖视图。
电源适配器具有带有一个由E-型和I-型铁芯迭片组成的铁芯2，以及一个初级绕组3和一个次级绕组4的变压器1。初级和次级绕组沿着轴向连续地环绕铁芯2的中央轭铁5，中央轭铁5的两侧是外轭铁6a，6b。
变压器1由紧靠其整个外表面的塑料外壳7完全包封。仅有连接引线形式的各绕组接线、即初级接线8a和次级接线9穿过所述外壳引出。初级绕组3的一端经过初级接线8a连接到第一插接头11a，并且有一个熔丝10连接于其上，第二插接头11b直接连接到初级接线8b，初级接线8b是一段从初级绕组3另一端抽出的绕组线。次级绕组4经过次级接线9和电路12连接到电缆13。电路12可以包括，例如，整流器和平滑电容器。
接线8a和9从外壳7的同侧引出，在那里它们进入一个凹陷部14，熔丝10和电路12也布置在凹陷部14中。凹陷部14由四周侧壁15包围。此外，初级接线8a通过一个近似U-型的隔板16与次级接线9隔离，隔板16的两端与侧壁15结合。凹陷部14由一个盖子17封闭，电缆13经过盖子17引出。盖子17具有相对着的壁18，在安装盖子17时，相对着的壁18在隔板16内从盖子横向伸出一小段距离，并与隔板16交叠。将初级侧与次级侧隔离的结果，实际上排除了它们之间的电弧放电或漏电。在背面，外壳7具有连续的散热片19，并且在其横向方向的相对两个边缘上布置有附加散热片20。
外壳7是由两部分构成的。第一部分是一个线圈架21，一个预制的一体注入成型的部件，其上缠绕初级绕组3和次级绕组4，然后从两侧中的每一侧交替地插入E-型迭片，并从其它侧面插入I-型迭片，以形成铁芯2。它还支撑插接头11a，11b，插接头固定在线圈架21中，并且在凹陷部14的侧壁15下方，平行与其边缘限定的平面，从外壳7伸出。第二部分是一个壳体22，壳体22覆盖了铁芯2和绕组3，4的大部分外表面，并且也形成外壳7的外表面的主要部分，而且一方面在初级绕组3和次级绕组4之间形成隔离层，另一方面隔离了铁芯2的外轭铁6a，6b。线圈架21和壳体22在结合处熔结在一起，因而完成后的外壳7是一个整体。它密封了变压器1，并且通过直接与其四周外表面相邻接，形成了除了盖子17和插接头11a，b之外的电源适配器的整个外表面。因此十分紧凑，并且它所需的空间极小。由于紧凑的设计和其各部分的紧密连接，所述电源适配器的机械稳定性十分出色。由于同样的原因，它也不易受震动的影响，从而可以毫无问题地同步输送输出功率。由于封闭外壳没有封闭空气层，散热性能优异，并且允许大功率密度。
线圈架仅形成外壳7外表面的一小部分，特别是在附加散热片20的中间三个散热片的基座部分和它们之间的间隔空间，以及在外壳7的相反一侧，即凹陷部14中的各点(图1b)。因此，线圈架21与壳体22之间的结合处显然只是在下部不容易看到的区域，和盖子17的遮盖区中。线圈架21和壳体22是由相同的材料构成的，例如，聚酰胺，聚碳酸酯或ABS。
为了制造根据本发明的电源适配器(图3至5)，如图3中所示，在对应有关例如图2a的剖面的位置的部分，首先通过缠绕线圈架21，插入形成初级接线8a，b和次级接线9的连接引线，并把它们焊接到绕组3，4的端头，然后安装插接头11a，b和铁芯2组装变压器1。把铁芯和绕组连接到线圈架21，从而使这些部件在以后的制造步骤中不会相互移动。
然后，把变压器1放置在具有基座23、上滑动模24和横向滑动模25的注射模具中，并合拢注射模具。在任何情况下，线圈架21只有很小一部分靠在注射模具的壁上，而铁芯2和绕组3，4都与模具相隔一个距离。具体地讲，附加散热片20中的中间散热片的基座部分靠在基座23上，而线圈架21的相对表面的一小部分与上滑动模24接触，并被其固定(图1b)，因而变压器1不可移动地固定在注射模具中。将接线8a，9固定在上滑动模24的壁中的对应凹进位置上，并且将插接头11a，11b固定在适当的横向滑动模25的凹进位置，进一步加强了固定。
最后，在其上模塑壳体22，从而完成了外壳7。在与壳体22的结合部分，将线圈架21稍稍融化，并使之与壳体22牢固地连接。只有那些与注射模具壁接触的并且已经在前面进一步说明过的线圈架21的表面部分靠在外壳7的外表面上，而其绝大部分是由壳体22形成的。以保护方式安排在凹进部中的连接引线和插接头仍保留为裸露的。最后，再次打开注射模具(图4)，在实际当中可以很容易地取出电源适配器(图5)。
也可以用可伸缩保持部件固定线圈架，特别是注射模具中的保持销，并在壳体注塑之后缩回所述部件，以便进行后续的注塑。在这种情况下，线圈架除了连接引线和插接头之外，被完全包封，并且它的外表面是完全由壳体形成的。
盖子17是独立制造的，如通过注塑方法来制造。最后，通过连接熔丝10，电路12和电缆13，和把盖子17安装到外壳7上，并且把盖子焊接或拧入所述外壳，组装成电源适配器。由于引出接线全都安排在一侧，这不仅便利了注射成型过程，而且也使上述所有步骤能够从这单一一侧进行，因而可以不改变位置地实施上述步骤，并且能够容易和快速地手工和自动实施。可以把相同的外壳用于连接不同高度的盖，从而能够使可用空间适应于布线空间要求。
Claims (14)
1．电源适配器，具有包括铁芯(2)以及初级绕组(3)和次级绕组(4)的变压器(1)，以及塑料外壳(7)，其特征在于外壳(7)是整体的，并且外壳(7)将变压器(1)中除了接触元件和任何通过它引出的接线(8a，9)之外的部分以紧靠方式完全包封。
2．根据权利要求1所述的电源适配器，其特征在于外壳(7)包括支撑变压器(1)部件的线圈架(21)，和至少覆盖变压器(1)外表一部分的整体壳体(22)。
3．根据权利要求2所述的电源适配器，其特征在于外壳(7)的外表面至少一部分是由线圈架(21)构成的。
4．根据权利要求3所述的电源适配器，其特征在于外壳(7)具有散热片(19，20)，并且由线圈架(21)形成的外壳的外表面部分部分地位于散热片(20)之间。
5．根据权利要求1至4任一项所述的电源适配器，其特征在于在外壳(7)的相同一侧引出多个接线(8a，9)。
6．根据权利要求5所述的电源适配器，其特征在于引出的接线(8a，9)包括至少一个初级接线(8a)和次级接线(9)，它们由隔板(16)相互分开。
7．根据权利要求5或6所述的电源适配器，其特征在于引出的接线(8a，9)被盖子(17)遮盖。
8．根据权利要求6或7所述的电源适配器，其特征在于盖子(17)具有一个平行于隔板(16)向外伸展一小段距离，并且与隔板(16)交叠的相反壁(18)。
9．根据权利要求7或8所述的电源适配器，其特征在于至少一个同样被盖子(17)覆盖的电路(12)被安排在引出接线(8a，9)区域中。
10．根据权利要求6至9中任意一项所述的电源适配器，其特征在于接触元件是从外壳(7)突出的插接头(11a，11b)形式，平行于接线(8a，9)引出的侧面。
11．根据权利要求10所述的电源适配器，其特征在于插接头(11a，11b)固定在线圈架(21)中。
12．根据权利要求2至11中任意一项所述的电源适配器的制造方法，其特征在于把包括线圈架(21)的变压器(1)安排在注射模具中，并在其上模塑壳体(22)。
13．根据权利要求12所述的方法，其特征在于仅有线圈架(21)支撑在注射模具上，而变压器(1)中除了接触元件和任何连接引线之外的部分都与注射模具的壁相隔一段距离。
14．根据权利要求12或13所述的方法，其特征在于在模塑壳体(22)时，包括线圈架(21)的变压器(1)由一个可伸缩保持部件固定在注射模具中，然后缩回所述保持部件，进行后续的注入成型。
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