CN209641935U - 一种高功率usb充电通信设备 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种高功率USB充电通信设备，包括依次可拆卸连接的前盖、中框、后盖，所述中框内设置印制电路板组件，所述印制电路板组件由若干块印制电路板通过柔性线路板柔性连接而成，所述若干块印制电路板围绕成能够装配在中框内的方形结构。本实用新型的目的在于提供一种高功率USB充电通信设备，以解决现有技术中USB充电通信设备难以满足尺寸小而输出功率及通信速率高的需求的问题，实现在有限的设备尺寸空间内、有效地实现相对较多的内部零部件布置设计，满足大功率充电及高速率通信需求的目的。

Description

一种高功率USB充电通信设备

技术领域

本实用新型涉及USB充电领域，具体涉及一种高功率USB充电通信设备。

背景技术

机载USB(通用串行总线)充电通信设备的主要功能是为乘客电子移动终端设备提供数据交换及充电。常见的机载USB充电通信设备其功率低，从而充电速度较慢，所提供的充电及数据交换能力已满足不了相应的需求。随着智能移动设备如智能手机的快速发展，行业应用中迫切需要大功率USB充电通信设备对移动端设备进行快速充电及通信。对于机载大功率USB充电通信设备而言，由于应用环境及功能需求，设备需要在有限的内部尺寸空间中布置相对较多数量的电子零部件，且需要在有限的体积尺寸下解决大功率带来的散热问题。特别是在IFE System(航空机载娱乐系统)中的应用，航空座椅等安装平台所能提供给USB充电通信设备的尺寸空间更为紧凑有限。然而，常见USB充电通信设备内部主要零部件的结构设计方式，例如：采用单块PCBA(印制电路板组件)布置零部件的方式、或采用两块PCBA上下叠层布置零部件等方式，都难以满足应用需求。

因此，机载USB充电通信设备在尺寸小而输出功率及通信速率高的需求前提下，要合理有效地实现相对较多的内部零部件布置设计是一个用常见方法难以实现的难题，且设备内部零部件及外壳的散热也是相应需要解决的难题。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种高功率USB充电通信设备，以解决现有技术中USB充电通信设备难以满足尺寸小而输出功率及通信速率高的需求的问题，实现在有限的设备尺寸空间内、有效地实现相对较多的内部零部件布置设计，满足大功率充电及高速率通信需求的目的。

本实用新型通过下述技术方案实现：

一种高功率USB充电通信设备，包括依次可拆卸连接的前盖、中框、后盖，所述中框内设置印制电路板组件，所述印制电路板组件由若干块印制电路板通过柔性线路板柔性连接而成，所述若干块印制电路板围绕成能够装配在中框内的方形结构。

针对现有技术中USB充电通信设备难以满足尺寸小而输出功率及通信速率高的需求的问题，本实用新型提出一种高功率USB充电通信设备，顾名思义前盖朝前面向用户，后盖位于后侧，中框可拆卸连接在前盖和后盖之间。印制电路板组件安装在中框内部，为了节省空间实现小尺寸状态下的运行，本实用新型特由柔性线路板将若干块印制电路板连接起来，从而使得若干块印制电路板围绕成能够装配在中框内的方形结构。柔性电路板(Flexible Printed Circuit Board)简称“软板"，又称FPC，是用柔性的绝缘基材如聚酰亚胺或聚酯薄膜制成的印刷电路板，可以自由弯曲、卷绕、折叠。本发明通过柔性线路板来实现相邻两块印制电路板之间稳定的电气连接，同时使得相邻两块印制电路板之间能够进行弯折，从而实现将若干块印制电路板围绕成方形结构的目的。若干块印制电路板围绕成的方形结构与所述中框相匹配，其大小能够装配在中框中，从而有效利用设备内部有限空间布置内部电路板，实现在有限的设备尺寸空间内、有效地实现相对较多的内部零部件布置设计，进而满足在有限空间内的大功率充电及高速率通信需求的目的。

方形的印制电路板组件与中框、后盖之间均设置导热介质。便于将印制电路板组件工作过程中产生的热量快速传递至中框、后盖上与外界进行热交换，提高本实用新型在小尺寸空间下的散热能力，确保本实用新型的长期稳定工作。

所述印制电路板组件包括依次通过柔性线路板进行连接且展开呈L形的Power印制电路板、Type-C印制电路板、LED印制电路板、Type-A印制电路板，其中所述Type-C印制电路板位于L形的拐角处；所述Power印制电路板、Type-C印制电路板、LED印制电路板、Type-A印制电路板围绕后形成相邻两侧敞口的立方体结构。本方案中给出的结构能够简单方便的围绕成两相邻平侧面敞口的立方体结构，本领域技术人员均可实现。

优选的，所述Type-C印制电路板、LED印制电路板、Type-A印制电路板上分别设置有凸耳一、凸耳二、凸耳三，所述Power印制电路板上相邻三侧边分别设置有与所述凸耳一、凸耳二、凸耳三相匹配的条形插槽；当印制电路板组件围绕成立方体结构时，所述凸耳一、凸耳二、凸耳三分别插入在对应的条形插槽中。本方案中以Power印制电路板作为底板，其上三侧边边缘都分别设置条形插槽，以Power印制电路板与Type-C印制电路板相邻的一侧边为起点，三侧边上的条形插槽分别与凸耳一、凸耳二、凸耳三相匹配，各电路板围绕成方形结构后，通过将各凸耳插入到对应的插槽中即可进行固定。

所述Type-C印制电路板上设置Type-C连接器、侧发光LED一，所述LED印制电路板上设置顶发光LED，所述Type-A印制电路板上设置Type-A连接器、侧发光LED二，所述前盖上设置与Type-C连接器、Type-A连接器相匹配的开孔。

还包括贴靠在前盖内侧的导光板。便于将LED印制电路板发出的光导出。

所述中框内壁设置若干电路板插槽，围绕成方形的印制电路板组件的前端插入所述电路板插槽内。印制电路板组件的前端，即是印制电路板组件朝向前盖所在方向的一端，由于印制电路板组件围绕成方形结构，因此其前端即是一个方框平面，各电路板插槽固定在中框内壁，当方形的印制电路板组件从后向前进入中框内部时，将印制电路板组件的前端逐渐插入各电路板插槽中，即可对印制电路板组件进行引导与限位，提高印制电路板组件的安装操作方便性。

所述后盖的一侧边缘设置C形出线口，C形出线口靠内的一侧具有斜坡一，所述中框内壁设置位于一侧边缘的斜坡二、与所述斜坡二相邻的凸耳四，当中框与后盖连接时，所述斜坡一与斜坡二相互正对且平行，所述凸耳四位于斜坡二远离中框内部方向的一端。中框与后盖连接时，C形出线口作为线缆进出的通道，其中相互匹配的斜坡一与斜坡二分别位于线缆的两侧，通过斜坡一与斜坡二配对使用，实现在紧凑空间内对线缆简便有效的夹紧固定。其中凸耳四辅助进行限位，将线缆阻挡在斜坡一与斜坡二之间，能够起到避免线缆自动脱落的目的。

所述中框上设置若干条形孔，所述后盖上设置散热翅片。条形孔便于设备内部自然对流散热，散热翅片便于快速向外散热。

所述柔性线路板为双层FPC，所述印制电路板组件通过螺钉同时与中框、后盖固定，所述中框与前盖通过沉头螺钉固定。双层FPC即是由两层紧贴在一起的柔性线路板构成。

本实用新型与现有技术相比，具有如下的优点和有益效果：

1、本实用新型一种高功率USB充电通信设备，将平面状的印制电路板组件折弯变形为方形结构进行装配，且采用柔性线路板进行连接，可有效利用设备内部有限空间布置内部零部件，并预留印制电路板组件板端的安装空间，使得内部结构极致紧凑。

2、本实用新型一种高功率USB充电通信设备，通过导热介质材料将印制电路板组件产生的热量传导至中框和后盖进行散热，使设备在内部结构极致紧凑的同时能达到较高的散热效率，在有限尺寸空间中实现高速率通信及高功率充电功能。

3、本实用新型一种高功率USB充电通信设备，中框一端侧壁设有斜坡及凸耳特征，与散热后盖上的C形出线口的斜坡特征配对使用，能实现在紧凑空间内对线缆的有效夹紧固定。

附图说明

此处所说明的附图用来提供对本实用新型实施例的进一步理解，构成本申请的一部分，并不构成对本实用新型实施例的限定。在附图中：

图1为本实用新型具体实施例的外部结构示意图；

图2为本实用新型具体实施例的剖视图；

图3为本实用新型具体实施例的爆炸图；

图4为本实用新型具体实施例中印制电路板组件展开时的结构示意图；

图5为本实用新型具体实施例中印制电路板组件装配后的结构示意图；

图6为本实用新型具体实施例中印制电路板组件装配后的结构示意图；

图7为本实用新型具体实施例中柔性线路板的连接示意图；

图8为本实用新型具体实施例中印制电路板组件与后盖的装配示意图；

图9为本实用新型具体实施例中印制电路板组件与后盖的装配示意图；

图10为本实用新型具体实施例中中框的结构示意图；

图11为本实用新型具体实施例中中框的结构示意图；

图12为本实用新型具体实施例的装配过程示意图；

图13为本实用新型具体实施例的装配过程示意图；

图14为本实用新型具体实施例中出线口的剖视图；

图15为本实用新型具体实施例中出线口的局部示意图；

图16为本实用新型具体实施例中前盖的结构示意图；

图17为本实用新型具体实施例中前盖的结构示意图。

附图中标记及对应的零部件名称：

1-前盖，11-引导定位槽，12-开孔，13-螺纹孔，2-导光块，3-中框，31-条形孔，32-斜坡二，33-凸耳四，34-电路板插槽，35-螺孔，36-沉孔，4-螺钉，5-导热介质，6-印制电路板组件，61-Power印制电路板，62-Type-C印制电路板，63-LED印制电路板，64-Type-A印制电路板，611-通孔，612-条形插槽，613-C形缺口，621-Type-C连接器，622-凸耳一，623-侧发光LED一，631-顶发光LED，631-凸耳二，641-Type-A连接器，642-凸耳三，643-侧发光LED二，65-柔性线路板，7-后盖，71-C形出线口，711-斜坡一，8-线缆，9-沉头螺钉。

具体实施方式

为使本实用新型的目的、技术方案和优点更加清楚明白，下面结合实施例和附图，对本实用新型作进一步的详细说明，本实用新型的示意性实施方式及其说明仅用于解释本实用新型，并不作为对本实用新型的限定。

实施例1：

如图1至图17所示的一种高功率USB充电通信设备，包括依次可拆卸连接的前盖1、中框3、后盖7，所述中框3内设置印制电路板组件6，所述印制电路板组件6由若干块印制电路板通过柔性线路板65柔性连接而成，所述若干块印制电路板围绕成能够装配在中框3内的方形结构。方形的印制电路板组件6与中框3、后盖7之间均设置导热介质5。

实施例2：

在实施例1的基础上，方形的印制电路板组件6与中框3、后盖7之间均设置导热介质5。所述印制电路板组件6包括依次通过柔性线路板65进行连接且展开呈L形的Power印制电路板61、Type-C印制电路板62、LED印制电路板63、Type-A印制电路板64，其中所述Type-C印制电路板62位于L形的拐角处；所述Power印制电路板61、Type-C印制电路板62、LED印制电路板63、Type-A印制电路板64围绕后形成相邻两侧敞口的立方体结构。所述Type-C印制电路板62、LED印制电路板63、Type-A印制电路板64上分别设置有凸耳一622、凸耳二632、凸耳三642，所述Power印制电路板61上相邻三侧边分别设置有与所述凸耳一622、凸耳二632、凸耳三642相匹配的条形插槽；当印制电路板组件6围绕成立方体结构时，所述凸耳一622、凸耳二632、凸耳三642分别插入在对应的条形插槽中。所述Type-C印制电路板62上设置Type-C连接器621、侧发光LED一623，所述LED印制电路板63上设置顶发光LED631，所述Type-A印制电路板64上设置Type-A连接器641、侧发光LED二643，所述前盖1上设置与Type-C连接器621、Type-A连接器641相匹配的开孔12。还包括贴靠在前盖1内侧的导光板2。所述中框3内壁设置若干电路板插槽34，围绕成方形的印制电路板组件6的前端插入所述电路板插槽34内。所述后盖7的一侧边缘设置C形出线口71，C形出线口71靠内的一侧具有斜坡一711，所述中框3内壁设置位于一侧边缘的斜坡二32、与所述斜坡二32相邻的凸耳四33，当中框3与后盖7连接时，所述斜坡一711与斜坡二32相互正对且平行，所述凸耳四33位于斜坡二32远离中框3内部方向的一端。所述中框3上设置若干条形孔，所述后盖7上设置散热翅片。所述柔性线路板65为双层FPC，所述印制电路板组件6通过螺钉同时与中框3、后盖7固定，所述中框3与前盖1通过沉头螺钉9固定。

如图3所示，本实施例包含印制电路板组件6、中框3、导热介质5、后盖7、导光块2、以及前盖1。其中印制电路板组件6与后盖7通过螺钉4进行紧固连接，后盖7用螺钉4紧固到中框3上，中框3与前盖1之间通过沉头螺钉9实现紧固连接。导热介质5优选为导热介质。

如图10所示，印制电路板组件6包含4块刚性印制电路板组件：Power印制电路板组件61、Type-C印制电路板组件62、LED印制电路板组件63和Type-A印制电路板组件64。其中Power印制电路板组件61上靠近板边缘处设有条形插槽612，四周角落位置设有通孔611，另外板边还设有C形缺口613。Type-C印制电路板组件62、LED印制电路板组件63和Type-A印制电路板组件64上分别设有与所述条形插槽612相匹配的凸耳一622、凸耳二632及凸耳三642。另外，Type-C印制电路板组件62上设有Type-C连接器621和侧发光LED一623,LED印制电路板组件63上还设有顶发光LED631,Type-A印制电路板组件64上设有Type-A连接器641和侧发光LED二643。

Power印制电路板组件61与Type-C印制电路板组件62之间、Type-C印制电路板组件62与LED印制电路板组件63之间、以及LED印制电路板组件63与Type-A印制电路板组件64之间分别用双层FPC实现电气连接。如图7所示，双层FPC由两层紧贴在一起的FPC柔性线路板。

如图4，印制电路板组件6未装配时为平展的L形，图5展示了印制电路板组件6装配后为类似立方体的形状。结合图3、8、9，先将印制电路板组件6的Power印制电路板组件61用盘头螺钉穿过通孔611后连接固定到后盖7的螺孔73上。再将双层FPC弯曲，并将Type-C印制电路板组件62的凸耳一622、LED印制电路板组件63的凸耳二632及Type-A印制电路板组件64的凸耳三642分别对齐并插入到所述Power印制电路板组件61的条形插槽612中，如图9所示。

如图10-13所示，中框3内侧拐角处设有与折叠后的印制电路板组件6相匹配的正交布置的电路板插槽34，通过电路板插槽34引导并定位变形后的印制电路板组件6于中框3内部。中框3端部设有螺孔35，后盖7上设有相对应的孔72，用螺钉4进行连接。

如图8、9、14、15所示，后盖7上设有C形出线口711，C形出线口71具有斜坡一711。如图10、11和图14、15所示，中框3设有斜坡二32及凸耳四33。C形出线口71的斜坡一711与中框3上的斜坡二32及凸耳四33配对使用，从而在紧凑的空间内简便有效地实现对线缆8的夹紧固定。

如图16、17所示，前盖1内部设有相应的引导定位槽11用于印制电路板组件6的引导定位及固定。前盖1外侧壁上设有与图11所示沉孔36相对应的螺纹孔13，结合图3所示，用沉头螺钉9进行连接。前盖1还设有与Type-C连接器621和Type-A连接器641相适应的开孔12。

如图2所示，导光板2紧贴于前盖1内侧，便于将图4所示的侧发光LED一623、顶发光LED631以及侧发光LED二643发出的光导出。如图2所示，装配好后的印制电路板组件6与中框3内侧壁之间，以及与后盖7内壁之间设置有导热介质5，用于将印制电路板组件6所产生的热有效导出。所述导热介质5优选为导热垫片。图1展示了本实施例装配好后的外形图示。

以上所述的具体实施方式，对本实用新型的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明，所应理解的是，以上所述仅为本实用新型的具体实施方式而已，并不用于限定本实用新型的保护范围，凡在本实用新型的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种高功率USB充电通信设备，包括依次可拆卸连接的前盖(1)、中框(3)、后盖(7)，所述中框(3)内设置印制电路板组件(6)，其特征在于，所述印制电路板组件(6)由若干块印制电路板通过柔性线路板(65)柔性连接而成，所述若干块印制电路板围绕成能够装配在中框(3)内的方形结构。

2.根据权利要求1所述的一种高功率USB充电通信设备，其特征在于，方形的印制电路板组件(6)与中框(3)、后盖(7)之间均设置导热介质(5)。

3.根据权利要求1所述的一种高功率USB充电通信设备，其特征在于，所述印制电路板组件(6)包括依次通过柔性线路板(65)进行连接且展开呈L形的Power印制电路板(61)、Type-C印制电路板(62)、LED印制电路板(63)、Type-A印制电路板(64)，其中所述Type-C印制电路板(62)位于L形的拐角处；所述Power印制电路板(61)、Type-C印制电路板(62)、LED印制电路板(63)、Type-A印制电路板(64)围绕后形成相邻两侧敞口的立方体结构。

4.根据权利要求3所述的一种高功率USB充电通信设备，其特征在于，所述Type-C印制电路板(62)、LED印制电路板(63)、Type-A印制电路板(64)上分别设置有凸耳一(622)、凸耳二(632)、凸耳三(642)，所述Power印制电路板(61)上相邻三侧边分别设置有与所述凸耳一(622)、凸耳二(632)、凸耳三(642)相匹配的条形插槽；当印制电路板组件(6)围绕成立方体结构时，所述凸耳一(622)、凸耳二(632)、凸耳三(642)分别插入在对应的条形插槽中。

5.根据权利要求3所述的一种高功率USB充电通信设备，其特征在于，所述Type-C印制电路板(62)上设置Type-C连接器(621)、侧发光LED一(623)，所述LED印制电路板(63)上设置顶发光LED(631)，所述Type-A印制电路板(64)上设置Type-A连接器(641)、侧发光LED二(643)，所述前盖(1)上设置与Type-C连接器(621)、Type-A连接器(641)相匹配的开孔(12)。

6.根据权利要求3所述的一种高功率USB充电通信设备，其特征在于，还包括贴靠在前盖(1)内侧的导光板(2)。

7.根据权利要求1所述的一种高功率USB充电通信设备，其特征在于，所述中框(3)内壁设置若干电路板插槽(34)，围绕成方形的印制电路板组件(6)的前端插入所述电路板插槽(34)内。

8.根据权利要求1所述的一种高功率USB充电通信设备，其特征在于，所述后盖(7)的一侧边缘设置C形出线口(71)，C形出线口(71)靠内的一侧具有斜坡一(711)，所述中框(3)内壁设置位于一侧边缘的斜坡二(32)、与所述斜坡二(32)相邻的凸耳四(33)，当中框(3)与后盖(7)连接时，所述斜坡一(711)与斜坡二(32)相互正对且平行，所述凸耳四(33)位于斜坡二(32)远离中框(3)内部方向的一端。

9.根据权利要求1所述的一种高功率USB充电通信设备，其特征在于，所述中框(3)上设置若干条形孔，所述后盖(7)上设置散热翅片。

10.根据权利要求2所述的一种高功率USB充电通信设备，其特征在于，所述柔性线路板(65)为双层FPC，所述印制电路板组件(6)通过螺钉同时与中框(3)、后盖(7)固定，所述中框(3)与前盖(1)通过沉头螺钉(9)固定。