CN214205975U - 一种充电器 - Google Patents

Abstract

本实用新型属于充电技术领域，具体公开了一种充电器，该充电器包括壳体、第一电路板、第二电路板及绝缘支架，其中第一电路板与第二电路板电连接，且第一电路板与第二电路板分离地平行布置；第一电路板包括高压电路元件，多个高压电路元件布置在第一电路板中与第二电路板相对设置的顶面上；第二电路板包括多个低压电路元件，多个低压电路元件布置在第二电路板上；绝缘支架上设置有限位结构，使多个高压电路元件与第二电路板之间绝缘隔离。采用上述方式设计的充电器，其内部具有可靠的绝缘隔离处理，组装复杂度较低，结构稳定可靠，电路元器件布局紧凑，在确保充电器工作性能和安全性的前提下，能够有效减少充电器的体积。

Description

一种充电器

技术领域

本实用新型涉及充电技术领域，尤其涉及一种充电器。

背景技术

随着消费类电子产品的不断更新，小体积高功率密度充电器成为未来的发展趋势。但要实现小体积，除了电子元件在尺寸上的不断减小，产品高频化设计的应用，还需要合理利用空间，应用新的布局来优化整体设计，最终达到减小产品尺寸的目的。

常规的充电器的设计中，其内部充电器电路常采用单PCB设计,也即将所有的电路元件集成在一块PCB上，并将PCB封装在充电器壳体内，而常规电路元件的尺寸往往是确定的，则PCB上必须为电路元件和其引脚预留足够的面积，同时为了兼顾效率和散热，使得PCB的尺寸难以满足小型化设计的目标，充电器壳体内的空间利用率不高,导致充电器产品的尺寸相对较大。为进一步减小体积，现有技术中也考虑对上述常规的充电器的结构进行改良，以期望进一步减小充电器的体积、提高充电器壳体内空间的利用率。现有技术中较常见的方法是改良充电器的内部电路的实现方式，这类现有的充电器采用多块PCB组合结构来替代传统的单PCB结构，由此使充电器的内部电路的实现方式从单PCB实现的平面布置形式改进为多块PCB组合实现的立体布置形式，这样使得充电器的内部电路结构更为紧凑，有助于减小充电器的体积。但多块PCB组合结构的充电器依然具有其自身的缺陷，相对于单PCB结构，多块PCB之间电路元件的隔离难度变大，组装复杂性变大，整体结构的稳固性难以保证，尤其是PCB的数量大于两块的情况下，这些缺陷更为明显。如果未合理安排多块PCB彼此之间的相对位置，也无法达到最优的空间利用率。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种充电器，该充电器电路元件布局紧凑，体积小，能够减少电路元件的空间占用。

为实现上述目的，本实用新型采用下述技术方案：

一种充电器，该充电器包括壳体，以及设置在所述壳体内部的第一电路板、第二电路板和绝缘支架，其中：

所述第一电路板与所述第二电路板电连接，且所述第一电路板与所述第二电路板分离地平行布置；

所述第一电路板包括多个向所述第二电路板所处平面垂直延伸的高压电路元件，多个所述高压电路元件布置在所述第一电路板中与所述第二电路板相对设置的顶面上；

所述第二电路板包括多个低压电路元件，多个所述低压电路元件布置在所述第二电路板上；

所述绝缘支架上设置有用于容纳多个所述高压电路元件的限位结构，使多个所述高压电路元件与所述第二电路板之间绝缘隔离。

其中，所述限位结构与至少一个所述高压电路元件的末端相贴合。

其中，所述高压电路元件包括变压器、插件电解电容和插件电感；所述低压电路元件包括低压插件电容、USB Type-C接口和板载芯片。

其中，所述低压插件电容和所述USB Type-C接口布置在所述第二电路板中与所述第一电路板相对设置的底面上；

所述低压插件电容的引脚弯折，使所述低压插件电容的轴线与所述第二电路板平行。

其中，所述绝缘支架上设置与所述低压插件电容的外部形状相匹配的支撑部。

其中，所述第二电路板上包括两个所述低压插件电容；至少一个所述低压插件电容的外部设置绝缘套管。

其中，两个所述低压插件电容的轴线互相垂直。

其中，所述第二电路板上开设缺口；所述低压插件电容置于所述缺口中；所述绝缘支架向所述缺口延伸。

其中，所述第二电路板还包括贴片安规电容和贴片光耦；所述贴片安规电容与所述USB Type-C接口在所述第二电路板上同表面布置；所述贴片光耦与所述板载芯片在所述第二电路板上同表面布置。

其中，所述绝缘支架上开设通孔，与所述变压器的低压输出端电连接的导线穿过所述通孔后与所述第二电路板的焊盘焊接。

其中，所述变压器和所述插件电解电容与所述第一电路板的边缘齐平。

其中，所述第一电路板还包括在所述第一电路板上与所述变压器同表面布置的保险管所述保险管串联在与所述变压器电连接的插脚导线上。

其中，所述第一电路板和所述第二电路板之间通过飞线电连接。

其中，所述第二电路板上开设限位孔，从所述绝缘支架外延的限位柱延伸至所述限位孔中并贯穿所述第二电路板。本实用新型的有益效果在于：本实用新型公开了一种充电器，该充电器包括壳体，以及设置在所述壳体内部的第一电路板、第二电路板和绝缘支架，其中所述第一电路板与所述第二电路板电连接，且所述第一电路板与所述第二电路板分离地平行布置；所述第一电路板包括多个向所述第二电路板所处平面垂直延伸的高压电路元件，多个所述高压电路元件布置在所述第一电路板中与所述第二电路板相对设置的顶面上；所述第二电路板包括多个低压电路元件，多个所述低压电路元件布置在所述第二电路板上；所述绝缘支架上设置有用于容纳多个所述高压电路元件的限位结构，使多个所述高压电路元件与所述第二电路板之间绝缘隔离。采用上述方式设计的充电器，其内部具有可靠的绝缘隔离处理，组装复杂度较低，结构稳定可靠，电路元器件布局紧凑，在确保充电器工作性能和安全性的前提下，能够有效减少充电器的体积。

附图说明

图1是本实用新型一种充电器的第一轴测图。

图2是本实用新型一种充电器的第二轴测图。

图3是图1的分解图。

图4是图1中绝缘支架的轴测图。

图中：

1、第一电路板；11、变压器；12、第一插件电解电容；13、第二插件电解电容；14、插件电感；15、保险管；

2、第二电路板；21、低压插件电容；22、USB Type-C接口；23、贴片安规电容；24、贴片光耦；25、缺口；26、第二限位孔；

3、绝缘支架；32、限位壁；33、开口；331、盖板；34、通孔；35、支座；37、第一限位柱；38、第二限位柱；381、第二加强筋；4、绝缘套管；5、飞线。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本实用新型作进一步的详细说明。可以理解的是，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释本实用新型，而非对本实用新型的限定。另外还需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与本实用新型相关的部分而非全部结构。

在本实用新型的描述中，除非另有明确的规定和限定，术语“相连”、“连接”、“固定”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征之“上”或之“下”可以包括第一和第二特征直接接触，也可以包括第一和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”包括第一特征在第二特征正下方和斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

在本实施例的描述中，术语“上”、“下”、“右”、等方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述和简化操作，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实用新型的限制。此外，术语“第一”、“第二”仅仅用于在描述上加以区分，并没有特殊的含义。

结合图1至图4所示，本实施例提供了一种充电器，该充电器包括壳体，以及设置在壳体内部的第一电路板1、第二电路板2和绝缘支架3，其中壳体未示出，本领域技术人员可以理解，通常壳体提供了一用于容纳第一电路板1、第二电路板2和绝缘支架3组合而成的整体结构的内腔，根据需求，壳体上的相应位置可以设置开孔，该开孔用于暴露整体结构中的一部分，例如整体结构中的线缆接口；该开孔还用于暴露与整体结构电连接的连接器，例如焊接在整体结构上的市电插头。

具体的，本实施例中的第一电路板1与第二电路板2电连接，且第一电路板1与第二电路板2分离地平行布置；作为优选，本实施例中的第一电路板1和第二电路板2分别架设于绝缘支架3的上下两侧，以此通过绝缘支架3将第一电路板1和第二电路板2隔离，以此避免第一电路板1和第二电路板2上的电路元件相互直接接触或发生气体介质击穿的电接触。本领域技术人员可以理解，相对于其他的布置方式，将第一电路板1与第二电路板2分离地平行布置，可较好地利用两者之间的空间来容纳电路元件。

进一步具体的，本实施例中的第一电路板1包括多个向第二电路板2所处平面垂直延伸的高压电路元件，多个高压电路元件布置在第一电路板1中与第二电路板2相对设置的顶面上；作为优选，高压电路元件包括变压器11、插件电解电容、插件电感14、以及设置于第一电路板1上与变压器11同表面布置的保险管15，保险管15串联在与变压器电连接的插脚导线上。

进一步优选的，第一电路板1上插接的插件电解电容包括第一插件电解电容12和第二插件电解电容13，且第一插件电解电容12和第二插件电解电容13均排布于第一电路板1的边缘，插件电感14及保险管15并排设置于第一插件电解电容12和第二插件电解电容13之间，作为优选，第一插件电解电容12、第二插件电解电容13及变压器11均与第一电路板1的边缘齐平。根据第一插件电解电容12、第二插件电解电容13、变压器11和插件电感14的外部尺寸，本实施例的实施者可以结合第一电路板1所提供的布件区域，合理地安排上述电路元件在第一电路板1的边缘上的分布位置。

更进一步具体的，本实施例中的第二电路板2包括多个低压电路元件，多个低压电路元件布置在第二电路板2上；作为优选，低压电路元件包括低压插件电容21、USB Type-C接口22和板载芯片(图中未示出)；进一步优选的，低压插件电容21和USB Type-C接口22布置在第二电路板2中与第一电路板1相对设置的底面上。考虑到充分利用第二电路板2的两个表面，板载芯片可以布置在USB Type-C接口22背面的第二电路板2顶面上。

更进一步的，本实施例中的第二电路板2还包括在第二电路板2上表面的贴片光耦24，以及设置在第二电路板2下表面的贴片安规电容23，所选用的贴片安规电容23和贴片光耦24是贴片式的电路元件，其高度较低，相比插件式的安规电容或其他类型的光耦，可以更紧密地与第二电路板2的表面相贴合，以减少第二电路板2上的电路元件向外延伸所需的空间；更进一步的，第二电路板2还包括在第二电路板2上与低压插件电容21同表面布置的插件热敏电阻(图中未标示)。

作为进一步优选，上述第一电路板1和第二电路板2之间通过飞线5电连接，本实施例中的飞线5方便折弯定型，且便于走线，继而方便该充电器的装配。本实施例中的飞线5也可以使用例如排针等电连接器件来等价替代。

进一步的，本实施例中，为了使得设置在上述第一电路板1和第二电路板2上的电路元件布置的更加紧凑并能够起到较好的隔离效果，作为优选，本实施例在绝缘支架3上设置容纳多个高压电路元件的限位结构，以此使得多个高压电路元件与第二电路板2之间绝缘隔离。该限位结构可能包含相对分离的多个限位槽、限位坑等结构，限位槽或限位坑的轮廓形状可根据与其对应的高压电路元件的外形而确定，以实现限位结构与高压电路元件的相适配。由于限位结构的存在，其在一定程度上可以起到指示和对准安装位置的作用，本实施例提供的充电器的组装难度相应降低。

具体的，限位结构与至少一个高压电路元件的外表面相贴合，可选地，本实施例中位于第一电路板1一角设置的上述第一插件电解电容12与绝缘支架3下底面相贴合，或/和第一电路板1边缘设置的变压器11与绝缘支架3相贴合。

更进一步具体的，本实施例中绝缘支架3与上述变压器11相对的一侧，沿第一电路板1所处平面垂直方向向下延伸设置有限位槽，该限位槽内容纳有变压器11，以此通过限位槽中限位壁32的设置，使得绝缘支架3在与变压器11配合时，具备一定的导向作用，方便绝缘支架3较为准确的罩设于变压器11的上方，同时，也能够有效避免与壳体装配时损伤变压器11，继而对变压器11起到一定的保护作用。

此外，为了走线，便于变压器11散热，上述限位槽的相对两侧呈开放式设置，在绝缘支架3位于最外侧的一开口处设置有通孔34，与该变压器11的低压输出端电连接的导线穿过通孔34后与第二电路板2的焊盘焊接。

进一步的，在上述绝缘支架3的一角设置有一开口33，该开口33与位于第一电路板1一角的第一插件电解电容12相配合，为了使得第一插件电解电容12与第二电路板2上的多个低压电路元件充分隔离，作为优选，开口33的相邻两侧壁均向远离第一电路板1的一侧垂直向上延伸地设置有延伸壁，且在延伸壁的顶部设置有盖板331，盖板331和延伸壁可一体成型并合围成用于容纳第一插件电解电容12的限位结构，盖板331与第一插件电解电容12的顶面相贴合，以此使得电路元件布局更加紧凑，结构更加稳定。

更进一步具体的，本实施例中，为了进一步使得上述各电路元件布局更加紧凑，作为优选，本实施例在第二电路板2上设置缺口25，设置该缺口25的一个目的是，将低压插件电容置于缺口25中，可以方便低压插件电容的安装，减少在垂直方向上的空间占用。优选的，低压插件电容的引脚弯折，使低压插件电容的轴线与第二电路板2平行。

进一步的，该缺口25中，设置有两个低压插件电容21，两低压插件电容21的轴线相互垂直且分别与第二电路板2平行设置，为了进一步提升低压插件电容安全性，两低压插件电容21中至少一个其外部套设有绝缘套管，例如在本实施例中设置于第二电路板2边缘处的一低压插件电容套设有绝缘套管4。考虑到第一电路板1上的高压电路元件是向第二电路板2所处平面垂直延伸的，设置缺口25的另一目的是，由于缺口25的存在，在第二电路板2所处平面上预留了用于容纳一个或多个高压电路元件的末端的空间，使得第一电路板1和第二电路板2之间的距离减小，以此进一步减小了充电器的尺寸。典型地，在本实施例中第一插件电解电容12的长度明显大于第一电路板1上的其他高压电路元件，将第一插件电解电容12的末端置于缺口25内，相应地，绝缘支架3上与该第一插件电解电容12的末端相匹配的限位结构也置于缺口25内，例如盖板331和延伸壁构成的限位结构，也即绝缘支架3向缺口25延伸。

更进一步的，本实施例中，为了使得第二电路板2与绝缘支架3配合后的结构稳定性得到进一步的提升，作为优选，绝缘支架与上述低压插件电容21相对位置处设置有支撑部，该支撑部与低压插件电容21的外部形状相匹配，进一步优选的，支撑部设置为开设有弧形凹槽的支座35，弧形凹槽与低压插件电容21的外周面相卡合，以此使得上述低压插件电容21定位更加稳定。

此外，为了进一步的提升第二电路板2与绝缘支架3之间配合后的稳定性，本实施例在绝缘支架3与上述缺口25一边缘相对处，向远离第一电路板1的方向垂直向上延伸有定位壁，优选的，定位壁沿缺口25的一边缘插设于缺口25中。

此外，在定位壁远离缺口25的一侧还设置有第一限位柱37和第一加强筋，第一限位柱37与第二电路板2上的第一限位孔配合，并通过第一加强筋对第二电路板2进行支撑；此外，在绝缘支架远离上述定位壁的一侧的边缘还设置有多个第二限位柱38，每个第二限位柱38的根部同样设置有与上述第一加强筋等高的第二加强筋381，安装后的第二电路板2上的第二限位孔26与第二限位柱38配合，并通过第二加强筋381对第二电路板2形成支撑。

采用上述结构设计安装后的第二电路板2能够稳定可靠与绝缘支架3连接，而且还能够通过等高设置的第一加强筋和第二加强筋381的设置，使其第二电路板2与绝缘支架3的上表面平行间隔设置，为第二电路板2下底面的元器件留出固定的安装空间，而且还能够避免第二电路板2受到挤压时造成第二电路板2下底面的元器件变形或损坏。

采用上述结构设计的充电器，通过绝缘支架3的设置，不仅能够将第一电路板1上的高压电路元件与第二电路板2上的低压电路元件隔离，而且还能够使得组装后的第一电路板1和第二电路板2结构更加稳固，也使得电路元件布局更加紧凑，继而也减少了充电器的体积。

注意，上述仅为本实用新型的较佳实施例及所运用技术原理。本领域技术人员会理解，本实用新型不限于这里的特定实施例，对本领域技术人员来说能够进行各种明显的变化、重新调整和替代而不会脱离本实用新型的保护范围。因此，虽然通过以上实施例对本实用新型进行了较为详细的说明，但是本实用新型不仅仅限于以上实施例，在不脱离本实用新型构思的情况下，还可以包括更多其他等效实施例，而本实用新型的范围由所附的权利要求范围决定。

Claims (14)

1.一种充电器，该充电器包括壳体，以及设置在所述壳体内部的第一电路板(1)、第二电路板(2)和绝缘支架(3)，其中：

所述第一电路板(1)与所述第二电路板(2)电连接，且所述第一电路板(1)与所述第二电路板(2)分离地平行布置；

所述第一电路板(1)包括多个向所述第二电路板(2)所处平面垂直延伸的高压电路元件，多个所述高压电路元件布置在所述第一电路板(1)中与所述第二电路板(2)相对设置的顶面上；

所述第二电路板(2)包括多个低压电路元件，多个所述低压电路元件布置在所述第二电路板(2)上；

所述绝缘支架(3)上设置有用于容纳多个所述高压电路元件的限位结构，使多个所述高压电路元件与所述第二电路板(2)之间绝缘隔离。

2.根据权利要求1所述的充电器，其中：

所述限位结构与至少一个所述高压电路元件的末端相贴合。

3.根据权利要求1所述的充电器，其中：

所述高压电路元件包括变压器(11)、插件电解电容和插件电感(14)；

所述低压电路元件包括低压插件电容(21)、USB Type-C接口(22)和板载芯片。

4.根据权利要求3所述的充电器，其中：

所述低压插件电容(21)和所述USB Type-C接口(22)布置在所述第二电路板(2)中与所述第一电路板(1)相对设置的底面上；

所述低压插件电容(21)的引脚弯折，使所述低压插件电容(21)的轴线与所述第二电路板(2)平行。

5.根据权利要求4所述的充电器，其中：

所述绝缘支架(3)上设置与所述低压插件电容(21)的外部形状相匹配的支撑部。

6.根据权利要求4所述的充电器，其中：

所述第二电路板(2)上包括两个所述低压插件电容(21)；

至少一个所述低压插件电容(21)的外部设置绝缘套管(4)。

7.根据权利要求6所述的充电器，其中：

两个所述低压插件电容(21)的轴线互相垂直。

8.根据权利要求4所述的充电器，其中：

所述第二电路板(2)上开设缺口(25)；

所述低压插件电容(21)置于所述缺口(25)中；

所述绝缘支架(3)向所述缺口(25)延伸。

9.根据权利要求3所述的充电器，其中：

所述第二电路板(2)还包括贴片安规电容(23)和贴片光耦(24)；

所述贴片安规电容(23)与所述USB Type-C接口(22)在所述第二电路板(2)上同表面布置；

所述贴片光耦(24)与所述板载芯片在所述第二电路板(2)上同表面布置。

10.根据权利要求3所述的充电器，其中：

所述绝缘支架(3)上开设通孔(34)，与所述变压器(11)的低压输出端电连接的导线穿过所述通孔(34)后与所述第二电路板(2)的焊盘焊接。

11.根据权利要求3所述的充电器，其中：

所述变压器(11)和所述插件电解电容与所述第一电路板(1)的边缘齐平。

12.根据权利要求3所述的充电器，其中：

所述第一电路板(1)还包括在所述第一电路板(1)上与所述变压器(11)同表面布置的保险管(15)，所述保险管(15)串联在与所述变压器(11)电连接的插脚导线上。

13.根据权利要求1所述的充电器，其中：

所述第一电路板(1)和所述第二电路板(2)之间通过飞线(5)电连接。

14.根据权利要求1所述的充电器，其中：

所述第二电路板(2)上开设限位孔，从所述绝缘支架(3)外延的限位柱延伸至所述限位孔中并贯穿所述第二电路板(2)。

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