CN210839343U - 一种电源转换装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种电源转换装置，包括外壳与USB输入端口、LED输出端口；5V直流电压升压转换芯片，LED输出端口为9‑24V的电源输出。所述转换装置的输入端口、LED输出端口都采用数据线型接口；该电源转换装置利用便携式的锂电池、充电宝、具有USB接口的电源、台式电脑或笔记本电脑等为小功率的LED照明产品提供电源，携带方便，通用性极强。

Description

一种电源转换装置

技术领域

本实用新型涉及一种LED电源转换装置。

背景技术

LED作为新型照明光源，具有节能、环保及长寿命等诸多优点，目前已经获得了广泛的应用，例如白光照明产品、学生用帽灯、可穿戴式LED理疗光源产品等。目前大部分的小功率LED照明产品还是采用220V或110V的交流电压供电，通过一个LED电源(LED driver)来供电。一般为9-18V的直流电源(一般1A以下)输入。根据LED电源的输出电流或输出电压及小功率LED产品所用的LED灯珠和芯片的类型及数量，进行适当的串联及并联电路设计就可以满足用户的照明要求。由于人们的工作场所或活动空间并非任何时候都具备220V或110V的交流电压供电环境，因此使用上很不方便。另外，由于220V 或110V的交流电属于强电，因此产品使用存在一定的安全风险，需要进行3C认证。

由于手机产品的广泛使用，在人们出行时充电宝为必备装置，在小型客车上USB供电接口也是基本配置，在大部分工作场所台式电脑或笔记本也是基本工作条件，因此将USB型接口供电的5V直流电源转换成便携式LED照明产品所需的恒定电压或恒定电流的电源转换装置尤其必要。

实用新型内容

本实用新型目的是，针对上述小功率便携式LED照明产品在使用时的缺点，本实用新型提出了一种USB电源转换及LED供电电源的装置。

本实用新型的技术方案是，一种电源转换装置，包括外壳与输入端口、LED输出端口；5V直流电压升压转换芯片，LED输出端口为9-24V的电源输出。

所述转换装置的输入端口、LED输出端口都采用数据线型接口；所述转换装置的5V直流电压升压转换芯片安装在电路板；电路板上同时安装输入端口及LED输出端口的接插件接口。

转换装置的输入端口和LED输出端口的接插件接口为相异的型号形状，接插件接口为以下方式中的任意二种：通用串行总线USB A，USB B，USB C,Type C，Lighting， Dock,Micro USB，Mini USB。

输入电源线一端的接口与转换装置输入端的接口是一对公母接口，而输入电源线另一端的接口与充电电池或电脑的USB插口是一对公母接口；

输出电源线一端的接口与转换装置LED输出端的接口是一对公母接口，而另一端的接口与LED输出(照明产品)的受电端接口是一对公母接口，或将输出电源线的正负极与LED输出(照明产品)电路板上电源正负极直接焊接。

所述转换装置外壳为轻质金属(如铝等)、塑料(如PC、ABS等)、或硬质橡胶等；外壳内部设置有定位孔，用于固定电路板；外壳设计成对开的形状，相互间通过台阶、凹凸锁止扣或螺丝密合；

依据电路板的形状，外壳呈长方体形、圆柱体形或椭圆柱体形；电路板与外壳之间通过螺丝或胶粘固定；外壳的侧面设置有两个开口，其形状和大小与所选择的输入和输出端口的接口相一致，便于外接输入及输出电源线；

电路板上设置有多个定位孔，具体数量视需求而定；电路板与外壳之间由螺丝经定位孔固定或胶接。

综上所述，本实用新型的有益效果：使用一种电源转换装置将5V左右具有USB 接口的直流电源转换为便携式LED照明产品的供电电源，以方便人们在无220V或110V 交流供电环境下使用，同时提高产品使用过程中的安全性。该电源转换装置利用便携式的锂电池、充电宝、具有USB接口的电源、台式电脑或笔记本电脑等为小功率的LED照明产品提供电源，携带方便，通用性极强。

附图说明

图1是电源转换装置电路板的升压电路原理示意图；

图2是电源转换装置的外壳外形设计图。

具体实施方式

为了更清晰地表述本实用新型，下面结合附图对本实用新型做进一步地描述。

所述电源转换装置的电路板设计图片见图1所示。该转换装置可以将具有USB接口的5V左右直流电压转换成更高的直流电压；该转换装置用于给便携式小功率LED照明产品提供恒定电压、或恒定电流；该转换装置的输入和输出端口都采用数据线型接口；该转换装置的电压提升功能通过一块电路板实现，电路板上分布有多种必须的电子元器件及集成电路模块；其电路板可以设计成方形(包括长方形或正方形)，也可以设计成圆形；其输入和输出端口可以并列在一起，也可以分立于电路板的不同位置。

为了方便区分，该转换装置的输入和输出端口的接口设计成不一样形状，可以是以下多种数据线接口方式中的一种：USB A，USB B，USB C,Type C，Lighting，Dock, MicroUSB，Mini USB等；输入电源线一端的接口与转换装置输入端的接口是一对公母接口，而另一端的接口与充电电池或电脑的USB插口是一对公母接口。

输出电源线一端的接口与转换装置输出端的接口是一对公母接口，而另一端的接口与LED照明产品的受电端接口是一对公母接口，或可以将输出电源线的正负极与LED 照明产品电路板的输入端正负极直接焊接。

该转换装置包含一个轻便的外壳，外壳的材质包括轻质金属(如铝等)、塑料(如PC、ABS等)、或硬质橡胶等；外壳内部设置有定位孔，用于固定电路板；外壳可以设计成对开的形状，相互间通过暗扣或螺丝密合。

依据电路板的形状，外壳可以呈长方体形，也可以呈圆柱体形，或其它物理形状；为了美观需要，外壳也可以呈类长方体形或类圆柱体形；电路板与外壳之间通过螺丝或胶粘固定；外壳的侧面设置有两个开口，其形状和大小与所选择的输入和输出端口的接口相一致，便于外接输入及输出电源线。

电路板上设置有多个定位孔，具体数量视需求而定；电路板与外壳之间由螺丝经定位孔固定，或利用强力胶水固定。

在外壳与侧面设置输入及输出端口相垂直的一个面上设置有固定机构，可以是搭扣、或卡槽、或卡扣，用于固定该装置。

为了有利于电源电路板与外部空气热交换，外壳内部与固定机构间为开口设计。

PL7512升压转换器5V升压9V2A，或者12V1.5A；PL2628升压转换器5V升压9V600MA，12V400MA。FP6601Q快充识别芯片亦可以使用。FP6601Q是一款USB接口IC，它支持QuickCharge 3.0规范的A类和B类方案。它能够提供多项保护功能，可防止电源及其所连的受电设备(PD)出现输出电压过大、次级侧热过载以及适配器断电后出现功率输出失效。

所述电路板的形状为长方形，尺寸为20mm×31mm。

所述电路板上输入端口1和输出端口2设置在电路板较长的一侧；输入端口1采用type C型数据线接口，输入电源线的另一端采用标准USB接口；输出端口2采用标准USB接口，输出电源线的另外一端直接接入负载。

所述电路板的背面的设计图片如图2所示，电路板上设置有3个定位孔3，用于固定电路板。

所述电路板为一种升压电路，输入电路设置参数为5V/1A，用于接入端口为标准USB接口的5V左右的供电装置；输出参数设置为9-16.5V/200mA。

所述电路板的升压电路原理示意图如图1所示。图1中U2还可以是一个PWM控制的IC，这颗PWM IC内置了开关管，并设有波形发生器，可以形成占空比可调的PWM信号。当PWM信号为低电平时，三极管截止，电感L3产生一个反压，相当于一个电池，跟供电电池串联，再加到负载上，形成回路，这样负载上就可以得到高于电池电压的一个直流电压，达到升压目的。

所述电源转换装置的外壳外形设计图如图2所示；外壳设计为类长方体形，外壳包含两部分4和5，外壳4的内部设置有2个定位孔，外壳5的底部设置有2个定位孔，通过定位孔和利用螺丝密合外壳4和5；6是为输入端口的type C型接口预留的空间， 7是为输出端口的标准USB接口预留的空间；8是外壳5内部设置的定位孔，通过螺丝将电路板固定在外壳上；外壳5底部设置有搭扣片，搭扣片与外壳5间设有开口区域。 9为输出电路端。

在搭扣片与外壳5之间设置开口，也是为了方便注塑模具的设计。

所述电路板外壳5中，设有3个定位孔，用于配合电路板上的3个定位孔利用螺丝固定电路板；还设有第二定位孔，用于配合外壳4内部的2个定位孔利用螺丝密合外壳4和5。

所述电源转换装置的外壳的材质为ABS工程塑料，采用注塑工艺加工。外壳的颜色通过配置ABS原料色来获得。

利用该电源转换装置通过一笔记本电脑的USB接口(或移动电源、充电宝等)为一个具有3W左右输出功率LED灯珠的光子理疗帽提供电源。

Claims (9)

1.一种电源转换装置，其特征是，包括外壳与USB输入端口、LED输出端口；5V直流电压升压转换芯片，LED输出端口为9-24V的电源输出端；所述转换装置的输入端口、LED输出端口都采用数据线型接口。

2.根据权利要求1所述的电源转换装置，其特征是，所述转换装置的5V直流电压升压转换芯片安装在电路板；电路板上同时安装电源输入端口及LED输出端口的接插件接口。

3.根据权利要求1所述的电源转换装置，其特征是，转换装置的电源输入端口和LED输出端口的接插件接口为相异的型号形状，接插件接口为以下方式中的任意二种：通用串行总线USB A， USB B，USB C, Type C， Micro USB， Mini USB。

4.根据权利要求1所述的电源转换装置，其特征是，输入电源线一端的接口与转换装置电源输入端的接口是一对公母接口，而输入电源线另一端的接口与充电电池或电脑的USB插口是一对公母接口。

5.根据权利要求1所述的电源转换装置，其特征是，输出电源线一端的接口与转换装置LED输出端的接口是一对公母接口，而另一端的接口与LED输出的受电端接口是一对公母接口，或将输出电源线的正负极与LED输出电路板上电源正负极直接焊接。

6.根据权利要求1所述的电源转换装置，其特征是，所述转换装置外壳为轻质金属、塑料或硬质橡胶；外壳内部设置有定位孔，用于固定电路板；外壳设计成对开的形状，相互间通过台阶、凹凸锁止扣或螺丝密合。

7.根据权利要求6所述的电源转换装置，其特征是，依据电路板的形状，外壳呈长方体形、圆柱体形或椭圆柱体形；电路板与外壳之间通过螺丝或胶粘固定；外壳的侧面设置有两个开口，其形状和大小与所选择的输入和输出端口的接口相一致。

8.根据权利要求6所述的电源转换装置，其特征是，电路板上设置有多个定位孔，具体数量视需求而定；电路板与外壳之间由螺丝经定位孔固定或胶接。

9.根据权利要求6-8之一所述的电源转换装置，其特征是，在外壳的与设置输入及输出端口侧面相垂直的一个面上设置有固定机构，固定机构是搭扣、卡槽或卡扣，用于固定该装置。

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