CN209626516U - 便携式多功能充电插座 - Google Patents

Abstract

一种适用于家庭、宾馆配置和外出旅游出差携带且集供电、有线充电和无线充电于一体的便携式多功能充电插座。包括电源插口和电源插头，在该充电插座上还设有与充电插座壳体固接在一起的充电支架，该充电支架的下端为托持移动手机的耳挂，充电支架的中部为可对移动手机进行无线充电的充电区，充电区与设置于壳体内的主控电路中的无线充电模块相对应。其具有无线和有线充电功能，充电接口分别有USB A/B接口和TYPE‑C接口，还可作为供电插座为小家电使用。上述多功能可以同时进行，其不占用墙插插孔，方便快捷，适用范围广。其适于长期配置于酒楼、宾馆和家庭，对于经常外出旅游和出差的人来说，其不失为一件充电万能宝。

Description

便携式多功能充电插座

技术领域

本实用新型涉及一种电源插座，特别涉及一种具有无线充电和有线充电接口的电源插座。

背景技术

随着生活水平的提高，移动设备(如手机、平板电脑等)已成为人们外出旅游、出差随身携带的必备物品，为了使这些移动设备能够正常使用，就需要对其进行不定时的充电。

但在许多情况下，健忘的使用者出门经常忘记携带为移动设备充电的充电器，导致其旅游或出差过程中要借用他人的充电器。

现在有些移动设备可以采用无线充电，但现有技术中，可对移动设备进行无线充电的充电器需要配套的适配器，这样，件数多了体积随之也增大，给外出携带带来诸多不便。

实用新型内容

本实用新型要解决的技术问题是提供一种适用于家庭、宾馆配置和外出旅游出差携带且集供电、有线充电和无线充电于一体的便携式多功能充电插座。

为了解决上述技术问题，本实用新型采用的技术方案为：

本实用新型的便携式多功能充电插座，包括设置其上供市电连接的多个不同接口的电源插口和与市电连接的电源插头，其特征在于：在该充电插座上还设有与充电插座壳体固接在一起的充电支架，该充电支架的下端为托持移动手机的耳挂，充电支架的中部为可对移动手机进行无线充电的充电区，所述充电区与设置于壳体内的主控电路中的无线充电模块相对应。

所述壳体部分的正投影形状为“凸”字形，所述电源插头设置在壳体背面“凸”字的凸部，所述充电区位于壳体正面的“凸”字的横部，所述耳挂向下延伸至壳体“凸”字横部的下方。

在所述壳体的正面位于所述充电区的旁侧设有可供移动手机通过有线连接进行充电的USB A/B接口和TYPE-C接口。

所述充电支架上移动手机依托面由上至下向壳体正面前方倾斜，其间的倾斜角在1-5度，充电区向壳体内凹入。

所述主控电路由整流滤波电路、PWM脉宽调制电路、变压器、主控芯片、所述的无线充电模块和输出电路构成，其中，

整流滤波电路的输入端与外接电源相接，其输出端接于变压器的初级；

PWM脉宽调制电路包括调制芯片和第一开关管，调制芯片控制第一开关管导通或截止，第一开关管接于变压器初级线圈与地之间；

主控芯片的反馈输出端通过光电开关管控制与所述调制芯片的反馈接收端相接以控制该调制芯片通过第一开关管调节变压器的输出电流；

无线充电模块包括四个三极管与无线充电发射线圈构成的H桥式发射驱动电路，四个三极管的基极受控于所述的主控芯片，其工作电压接于变压器的次级；

输出电路的输入端接于变压器的次级；输出电路的输出端分别接于USB A/B接口和TYPE-C接口。

所述电源插口和LED指示灯连接在开关按钮之后的输入端的正负端之间。

主控芯片的型号为ZYFX-002-1，PWM脉宽调制芯片的型号为ZYFX-002-1。

本实用新型的多功能充电插座具有多种用途，其具备无线充电功能、有线充电功能、充电接口分别有USB A/B接口和TYPE-C接口，还可作为供电插座为小家电使用。上述多功能可以同时进行，其不占用墙插插孔，方便快捷，适用范围广。其适于长期配置于酒楼、宾馆和家庭，对于经常外出旅游和出差的人来说，其不失为一件充电万能宝。

附图说明

图1为本实用新型的立体示意图。

图2为图1的正视图。

图3为图2的右视图。

图4为图2的背视图。

图5为给移动手机无线充电时的示意图。

图6为给移动手机有线充电及供电应用时的示意图。

图7为本实用新型的主控电路原理图。

附图标记如下：

充电插座1、壳体2、左侧壳21、右侧壳22、充电支架3、充电区31、耳挂32、电源插头4、电源插口5、USB A/B接口6、TYPE-C接口7、开关按钮8、手机9、供市电连接插头91。

具体实施方式

如图1－6所示，本实用新型的便携式多功能充电插座1是将普通供电插座改进为一个具有给移动设备(如手机9、平板电脑、收音机等)充电、供家用小电器与市电连接的电源插口5的多功能充电插座1。

充电可分无线充电和有线充电，供市电连接插头91插接的电源插口5可为多个不同类型的插口，如双孔插口、三孔插口等。

该充电插座1由壳体2和设置于壳体2内的电路板构成。

1、壳体2

壳体2采用PC材料经一次性注塑所制。

整个壳体2的正投影形状为“凸”字形，壳体2分前壳与后壳，采用螺钉、胶接或公母卡扣连接结构将前壳与后壳固接在一起。

1)前壳分三部分，分别为左侧壳21、中间壳和右侧壳22。

左侧壳21与右侧壳22形状相同，在左侧壳21的正面设有插座开关按钮8、用于显示接通该充电插座1的LED指示灯、USB A/B接口6和TYPE-C接口7。供外接小家电使用的电源插口5设置在右侧壳22的正面。

中间壳又称充电支架3，其为给手机9进行无线充电的充电部件，其顶部向上延伸为所述“凸”字的凸部，其中部区域为充电区31，其下端为托持手机9的耳挂32，耳挂32为该充电支架3向下延伸至壳体2下方且向上回弯的倒钩，将手机9紧贴充电区31放置在耳挂32上，即可为手机9进行无线充电了。

充电区31与设置于壳体2内的主控电路中的无线充电模块相对应。

所述充电支架3由上至下向壳体2正面前方倾斜，其间的倾斜角在1-5度，充电区31向壳体2内凹入，即充电区31部分分别与左侧壳21和右侧壳22相接的部分有一个厚度差，当手机9放置在该充电支架3上时，手机9不会产生侧滑而从该充电插座1上跌落下来。

2)后壳为平面板，用于将该充电插座1插接在外设的固定市电插座上的电源插头4设置在后壳上所述凸部，该插头向后延伸，其可为双脚插或三脚插。

2、电路板

如图7所示，电路板上设置有主控电路，该主控电路由整流滤波电路、PWM脉宽调制电路、变压器、主控芯片、所述的无线充电模块和输出电路构成。

1)整流滤波电路

整流滤波电路为常规的电路，其输入端通过开关按钮8与外设的市电电源相接，其输出端接于变压器的初级。

其包括保险丝F1、整流电路BD1和第一电容C1，该电路的工作频率在65K左右。其作用是将交流转换为直流，通过整流和滤波得到脉动的高压直流。

2)PWM脉宽调制电路

该电路包括调制芯片U1和第一开关管Q1，调制芯片控制第一开关管导通或截止，第一开关管接于变压器初级线圈与地之间；

由整流滤波电路得到的脉动高压直流电压通过由变压器T1、调制芯片U1、第一开关管Q1和整流二极管D1组成的反激电路转化为5V VBUS直流电压。

3)主控芯片U2

主控芯片的反馈输出端通过光电开关管与所述调制芯片的反馈接收端相接以控制该调制芯片通过第一开关管Q1调节变压器的输出电流；

在正常工作过程中，主控芯片U2会检测输出负载的大小，通过光电开关(也称光耦)U3把负载大小的信息传输到调制芯片U1，调制芯片U1的FB脚在检测到负载大小的信息后会调整自身的工作频率和模式，从而提高转换效率，降低产品的温度，提高器件的使用寿命。这种通过光耦传输负载大小信息来调节调制芯片U1工作频率和模式的方法是本实用新型的重大创新，这种调节方法具有可靠性高，时效性好，在不增加成本的前提下提高效率节能减排。

4)无线充电模块

无线充电模块包括四个晶体管与无线充电发射线圈构成的H桥式发射驱动电路，四个晶体管的基极受控于所述的主控芯片，其工作电压接于变压器的次级。

其中，四个晶体管中的第六晶体管Q6和第九晶体管Q8是一对同时导通的开关管，第七晶体管Q7和第九晶体管Q9是一对同时导通的开关管，当其中一对开关管导通时，另一对开关管关断，两对开关管交替导通和关断。

无线充电发射线圈L2的一端连接在第六晶体管Q6与第七晶体管Q7之间，该线圈的另一端连接在第八晶体管Q8与第九晶体管Q9之间，当一对开关管导通后，无线充电发射线圈中因电流流过产生磁场。

该模块的工作频率在250K左右。

为了避免高低频互相干扰的问题，充分的利用结构设计特点，在电路布局设计中，将整流滤波电路安装在壳体2内电路板的左侧，将无线充电模块安装在电路板的中间位置，在空间上隔开以减小互相干扰。

5)输出电路

输出电路的输入端接于变压器的次级；输出电路的输出端分别接于USB A/B接口6和TYPE-C接口7。

该输出电路一路连接于USB A/B接口6。

另一路连接于TYPE-C接口7。其中，TYPE C快充充电协议PD3.0、QC3.0的识别与第二晶体管Q2、第三晶体管Q3、第四晶体管Q4、第五晶体管Q5四个开关管的控制过程如下：

当TYPE C需要输出低于5V VBUS电压时，第四晶体管Q4关断，第五晶体管Q5导通，第二晶体管Q2和第三晶体管Q3交替导通；当TYPE C需要输出高于5V VBUS电压时，第二晶体管Q2导通，第三晶体管Q3关断，第四晶体管Q4和第五晶体管Q5交替导通。

该电路中的四个晶体管受控于主控芯片U2。

6)电源插口5和LED指示灯连接在开关按钮8之后的输入端的正负端之间。

Claims (7)

1.一种便携式多功能充电插座，包括设置其上供市电连接的多个不同接口的电源插口(5)和与市电连接的电源插头(4)，其特征在于：在该充电插座(1)上还设有与充电插座(1)壳体(2)固接在一起的充电支架(3)，该充电支架(3)的下端为托持移动手机(9)的耳挂(32)，充电支架(3)的中部为可对移动手机(9)进行无线充电的充电区(31)，所述充电区(31)与设置于壳体(2)内的主控电路中的无线充电模块相对应。

2.根据权利要求1所述的便携式多功能充电插座，其特征在于：所述壳体(2)部分的正投影形状为“凸”字形，所述电源插头(4)设置在壳体(2)背面“凸”字的凸部，所述充电区(31)位于壳体(2)正面的“凸”字的横部，所述耳挂(32)向下延伸至壳体(2)“凸”字横部的下方。

3.根据权利要求2所述的便携式多功能充电插座，其特征在于：在所述壳体(2)的正面位于所述充电区(31)的旁侧设有可供移动手机(9)通过有线连接进行充电的USB A/B接口(6)和TYPE-C接口(7)。

4.根据权利要求3所述的便携式多功能充电插座，其特征在于：所述充电支架(3)上移动手机(9)依托面由上至下向壳体(2)正面前方倾斜，其间的倾斜角在1-5度，充电区(31)向壳体(2)内凹入。

5.根据权利要求4所述的便携式多功能充电插座，其特征在于：所述主控电路由整流滤波电路、PWM脉宽调制电路、变压器、主控芯片、所述的无线充电模块和输出电路构成，其中，

整流滤波电路的输入端与外接电源相接，其输出端接于变压器的初级；

PWM脉宽调制电路包括调制芯片和第一开关管，调制芯片控制第一开关管导通或截止，第一开关管接于变压器初级线圈与地之间；

主控芯片的反馈输出端通过光电开关管控制与所述调制芯片的反馈接收端相接以控制该调制芯片通过第一开关管调节变压器的输出电流；

无线充电模块包括四个三极管与无线充电发射线圈构成的H桥式发射驱动电路，四个三极管的基极受控于所述的主控芯片，其工作电压接于变压器的次级；

输出电路的输入端接于变压器的次级；输出电路的输出端分别接于USB A/B接口(6)和TYPE-C接口(7)。

6.根据权利要求5所述的便携式多功能充电插座，其特征在于：所述电源插口(5)和LED指示灯连接在开关按钮(8)之后的输入端的正负端之间。

7.根据权利要求5所述的便携式多功能充电插座，其特征在于：主控芯片的型号为ZYFX-002-1，PWM脉宽调制芯片的型号为ZYFX-002-1。