CN220066908U - 一种集成快充、无线充的适配器 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及电源装置技术领域，尤其是涉及一种集成快充、无线充的适配器，现有技术中能提供两种快充和无线充电方式的适配器同时进行快充和无线充时，适配器内温度过高而影响无线充电的效果。本实用新型的一种集成快充、无线充的适配器，包括适配器壳体与置于壳体中的电路板且两者之间形成容腔，电路板包括市电接入端、快充模组、无线充电线圈与快充接口，快充模组与无线充电线圈置于容腔内，快充模组电连接无线充电线圈与快充接口，快充模组包括用于降压市电的变压器，变压器和无线充电线圈之间设有隔热间距以减少变压器向无线充电线圈的传热，进而减少终端装置无线充电效率降低甚至无法无线充电情况出现的可能。

Description

一种集成快充、无线充的适配器

技术领域

本实用新型涉及电源装置技术领域，尤其是涉及一种集成快充、无线充的适配器。

背景技术

随着科技不断进步和发展，数码消费领域百花齐放，从行业整体的发展来看，行业正呈现出日益垂直、细分的发展趋势，从办公到居家、从工作到娱乐涌现出众多新产品，进一步丰富了消费者的选择。

随着电子设备的不断迭代，人们对适配器的要求也在不断提高，主要体现在以下几个方面：第一、适配器需要足够轻薄以具有便携性，方便用户随身携带；第二、适配器可以支持快速充电以减少用户等待时间；第三、适配器可以支持无线充电，以满足手机等数码消费产品随放随充，避免充电需要插线的麻烦；第四、适配器需要可同时为多个设备(例如：笔记本、手机、无线鼠标、无线键盘、无线耳机、蓝牙音箱等)进行充电。

而现有技术中能提供两种快充和无线充电方式的适配器多为快充、无线充独立存在，仅用外壳连接在一起，这种形式的产品体积比较大，不便于携带，且适配器同时进行快充和无线充时，往往因适配器内温度过高而影响无线充功能。

发明内容

本实用新型所要解决的技术问题在于克服现有技术的不足而提出一种集成快充、无线充的适配器，以解决上述问题至少之一。

为解决上述技术问题，本实用新型采用如下技术方案：

一种集成快充、无线充的适配器，包括适配器壳体与置于所述壳体中的电路板且两者之间形成容腔，所述电路板包括市电接入端、快充模组、无线充电线圈与快充接口，所述快充模组与无线充电线圈置于所述容腔内，所述快充模组电连接所述无线充电线圈与所述快充接口，所述快充模组包括用于降压市电的变压器，所述变压器和所述无线充电线圈之间设有隔热间距。

在上述适配器中，所述壳体内设有隔热挡板，所述隔热挡板设于所述隔热间距内。

在上述适配器中，所述变压器为平面变压器。

在上述适配器中，所述壳体包括第一壳体和第二壳体，所述电路板通过紧固件固定于所述第一壳体，所述第一壳体与所述电路板之间形成所述容腔，所述第二壳体与所述第一壳体固定连接以密封所述壳体。

在上述适配器中，所述第一壳体与所述第二壳体通过超声波焊接闭合。

在上述适配器中，所述壳体包括用于放置终端装置的第一表面，所述无线充电线圈置于所述第一表面下方。

在上述适配器中，所述无线充电线圈设于所述第一表面内侧。

在上述适配器中，所述壳体包括壳体顶面和壳体侧面，所述第一表面高于所述壳体侧面且两者之间形成倾斜过渡的第二表面，所述第一表面与所述第二表面形成所述壳体顶面。

在上述适配器中，所述第一表面在所述无线充电线圈位置上设有指示充电位置的图式。

在上述适配器中，所述电路板上还设有容纳槽，所述变压器的至少部分置于所述容纳槽中。

在上述适配器中，所述容纳槽贯穿所述电路板以使所述变压器穿过所述电路板而嵌入其中。

本实用新型的有益效果：

本实用新型的适配器采用快充模组和无线充电线圈以同时支持快充及无线充电，方便用户同时进行有线和无线充电，并且对支持快充的终端装置充电速度更快，减少用户充电等待的时间；进一步的，变压器和无线充电线圈之间设有隔热间距，以减少变压器工作时的发热而向无线充电线圈的传热，降低因无线充电线圈超过预设温度而导致电路过热保护的情况出现的几率，减少终端装置无线充电效率降低甚至无法无线充电情况出现的可能。

进一步的，壳体内设有隔热挡板，隔热挡板设置于隔热间距内，壳体内被分隔成两个区域，变压器111和无线充电线圈120分别置于两个不同区域内，变压器111向无线充电线圈120的传热进一步被阻隔，隔热效果更好，从而进一步降低因无线充电线圈120超过预设温度而导致电路过热保护的情况出现的几率，进一步减少终端装置无线充电效率降低甚至无法无线充电情况出现的可能。

进一步的，通过采用平面变压器替代常规的普通变压器，适配器可以做到非常薄，适配器的便携性得到提升，用户更方便携带。

通过壳体分为第一壳体和第二壳体，方便适配器中电气元件的安装；电路板通过紧固件固定于第一壳体且第一壳体与电路板之间形成容腔，电路板和第一壳体形成框架结构，以提升整体的结构强度；第二壳体与第一壳体固定连接以密封壳体，以避免适配器在使用过程中有灰尘或水汽进入壳体内部，进而引发电路板、电气元件腐蚀或短路等风险。

通过超声波焊接将第一壳体与第二壳体焊接在一起以密封壳体，能够节约生产成本，以及确保壳体的密封性，避免适配器在使用过程中有灰尘或水汽进入壳体内部，降低电路板出现电气元件腐蚀或短路等风险。

壳体包括用于放置终端装置的第一表面且无线充电线圈置于第一表面下方，终端装置放置于第一表面而与无线充电线圈电磁感应而耦合，进而实现终端装置的无线充电。

进一步的，无线充电线圈固定并贴合于第一表面内侧以减小无线充电线圈与终端装置的距离，以提高终端装置的无线充电效率，加快充电速度。

进一步的，第一表面和倾斜过渡的第二表面形成壳体顶面，以明显区别壳体的正面和背面，避免用户将适配器倒置而导致无线充电功能无法使用；同时第一表面和第二表面有所区别，以提示用户需无线充电的终端装置的摆放位置。

进一步的，第一表面外侧设有指示充电位置的图式，以更清楚的提示用户需无线充电的终端装置的摆放位置。

电路板上还设有容纳槽，变压器的至少部分置于容纳槽中以嵌入电路板，以降低容腔所需的高度，进一步降低适配器的厚度。

进一步的，容纳槽贯穿电路板，变压器穿过电路板嵌入其中，以更进一步降低的适配器厚度。

本实用新型的这些特点和优点将会在下面的具体实施方式、附图中详细的揭露。

附图说明

图1为本实用新型实施例中的壳体示意图；

图2为图1中A-A截面图；

图3为本实用新型实施例中适配器剖面图；

图4为本实用新型一个实施例中的电路板示意图；

图5为本实用新型一个实施例中的电路板示意图。

附图标记：

100、电路板；101、市电接入端；110、快充模组；111、变压器；112、电容；113、电感器；114、控制芯片；115、快充接口；120、无线充电线圈；130、容纳槽；131、第一容纳槽；132、第二容纳槽；140、隔热间距；

200、壳体；201、螺柱；202、螺钉；210、第一壳体；220、第二壳体；230、第一表面；240、第二表面；250、壳体顶面；260、壳体侧面；270、图式；280、隔热挡板。

具体实施方式

本实用新型提出的一种集成快充、无线充的适配器，包括适配器壳体200与置于壳体200中的电路板100且两者之间形成容腔，电路板100包括市电接入端101、快充模组110、无线充电线圈120与快充接口115，快充模组110与无线充电线圈120置于容腔内，快充模组110电连接无线充电线圈120与快充接口115，快充模组110包括用于降压市电的变压器111，变压器111和无线充电线圈120之间设有隔热间距140。本实用新型的适配器采用快充模组110和无线充电线圈120以同时支持快充及无线充电，方便用户同时为多个设备进行充电，并且对于支持快充的终端装置充电速度快，减少用户充电等待的时间；变压器111和无线充电线圈120之间设有隔热间距140以减少变压器111向无线充电线圈120的传热，从而进一步降低因无线充电线圈120超过预设温度而导致电路过热保护的情况出现的几率，进一步减少终端装置无法进行无线充电情况出现的可能。

下面结合本实用新型实施例的附图对本实用新型实施例的技术方案进行解释和说明，但下述实施例仅为本实用新型的优选实施例，并非全部。基于实施方式中的实施例，本领域技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得其他实施例，都属于本实用新型的保护范围。

在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“顺时针”、“逆时针”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，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”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本实用新型的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确的限定。

在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；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。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据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。

如图1至图5所示，在本实用新型的一个实施例中提出的一种集成快充、无线充的适配器，包括适配器壳体200与置于壳体200中的电路板100且两者之间形成容腔，电路板100包括市电接入端101、快充模组110、无线充电线圈120与快充接口115，快充模组110与无线充电线圈120置于容腔内，快充模组110电连接无线充电线圈120与快充接口115，快充模组110包括用于降压市电的变压器111，变压器111和无线充电线圈120具有隔热间距140。

根据本实施例所述的适配器，采用快充模组110以支持终端装置快速充电，减少用户为终端装置充电的等待时间，采用无线充电线圈120以支持终端装置无线充电，便于用户为终端装置充电时随放随充，避免需要插线的麻烦。变压器111和无线充电线圈120具有隔热间距140，变压器111和无线充电线圈120互不干涉，因此不会额外增加适配器中容腔所需的高度，适配器的厚度不需要增加，不改变适配器原有的便携性，适配器的便携性得到保证，用户方便携带。

其中，快充模组110还包括电容112、电感器113、控制芯片114等。电感器113与电容112配合以稳定电路电流。控制芯片114用于控制充电过程中充电电路中的电流、电压和充电功率。快充接口115为至少一个USB接口，用于连接有线充电的终端装置以为其充电。

为了避免适配器工作时变压器111发热而影响无线充电，如图4所示，变压器111和无线充电线圈120之间设有隔热间距140以减少变压器111向无线充电线圈120的传热。具体的，变压器111和无线充电线圈120在电路板100上的正投影之间具有隔热间距140，以避免变压器111过于靠近无线充电线圈120。

本实施例中的适配器通过采用向注胶的方式以建立电气元件和壳体的导热路径进而对电气元件进行散热。具体的，通过在变压器111、控制芯片114、快充接口115上灌注导热胶，且导热胶与壳体200粘合连接，以使上述电气元件在工作时产生的绝大部分热量能够通过导热胶直接传导至壳体200进行散热，降低了适配器持续工作时壳体200内部温度。

现有技术的变压器工作效率约为95％-98％，即变压器111工作时有2％-5％的输入功率会转化为热量而保留在变压器111中而导致变压器111温度升高，尤其是对于支持快充的变压器111，因支持快充的变压器111功率更高(现有技术中快充变压器总输入功率可以达到100W以上)，因此快充变压器111工作时自身发热更大、表面温度更高，通常情况下在工作一段时间后，变压器111表面温度可以达到45摄氏度左右。通过导热胶散热可以降低变压器111的表面温度，但若外部环境温度较高时，壳体200的散热效率会大打折扣，进而变压器111的表面温度仍然会处于较高的状态。

而锂电池正常工作温度一般在0摄氏度至40摄氏度之间，如长时间超过正常工作温度则会影响锂电池的使用寿命，又因现有的无线充电方案中无线充电线圈120与无线充电的终端装置的电池距离较近，导致无线充电线圈120的热量很容易传递给终端装置，故现有的无线充电方案中通常会在电路中设置过热保护，在无线充电线圈120温度达到预设温度(一般为45摄氏度)时进行过热保护，过热保护会使得无线充电线圈降低输出的充电功率或停止充电输出。

现有技术中无线充电的效率约为65％-70％，无线充电线圈120在工作过程中本身也会发热，因此若无线充电线圈120距离变压器111过近，无线充电线圈120自身的发热叠加变压器111的传热有可能导致无线充电线圈120温度过高而超过预设温度，进而引发电路过热保护导致终端装置无线充电效率降低甚至无法无线充电。

为进一步降低变压器111产生的热量影响无线充电线圈120工作的情况，本实施例中，变压器111和无线充电线圈120之间具有隔热间距140，以减少变压器111工作时的发热而向无线充电线圈120的传热，从而降低因无线充电线圈120超过预设温度而导致电路过热保护的情况出现的几率，减少终端装置无线充电效率降低甚至无法无线充电情况出现的可能。

可以理解的是，隔热间距140也可以沿垂直于电路板100的方向上设置于变压器111和无线充电线圈120之间。为不增加适配器的厚度，通过变压器111的局部让位设计可使变压器111和无线充电线圈120在电路板上的正投影有部分的重叠而两者之间仍然具有隔热间距。

本实施例优选的，壳体200内还设有隔热挡板280，隔热挡板280设置于隔热间距140内。通过设置隔热挡板280，将壳体200内分隔成两个区域，变压器111和无线充电线圈120分别置于两个不同区域内，变压器111所在区域向无线充电线圈120所在区域的传热进一步被阻隔，隔热效果更好，从而进一步降低因无线充电线圈120超过预设温度而导致电路过热保护的情况出现的几率，进一步减少终端装置无线充电效率降低甚至无法无线充电情况出现的可能。

本实施例优选的，变压器111采用平面变压器。快充模组110中厚度较厚的元件为电容112和变压器111，通过采用平面变压器替代常规的普通变压器，变压器111的厚度可以做到8mm左右，以使得适配器的厚度大大减少。电容112优选厚度小于变压器111的规格型号，以避免影响适配器的厚度。变压器111和无线充电线圈120在电路板100上的正投影之间具有隔热间距140，变压器111和无线充电线圈120互不干涉，因此不会额外增加适配器中容腔所需的高度，适配器可以做到非常薄，适配器的便携性得到提升，用户更方便携带。(采用平面变压器后，变压器111厚度可以做到约为8mm，电路板100厚度约为2mm，壳体200壁厚约为2mm，因此在保留必要间隙的情况下，适配器的厚度大约为15mm)。

可以理解的是，若电容112的厚度与变压器111一致，将电容112设置成在电路板100上的正投影和无线充电线圈120在电路板100上的正投影不重叠，以避免影响适配器的厚度。

本实施例优选的，快充接口115包括多个USB接口，多个USB接口包括至少一个USB-TypeA接口和至少一个USB-TypeC接口，以方便用户为多个有线充电终端进行充电且满足不同数码产品的充电需要。

如图1、图3所示，在本实用新型其中一个实施例中，基于前述的实施例所述的一种集成快充、无线充的适配器，壳体200包括用于放置终端装置的第一表面230且无线充电线圈120设置于第一表面230下方，用户将终端装置放置于第一表面230，终端装置的无线感应线圈与无线充电线圈120电磁感应而耦合，进而实现终端装置的无线充电。

本实施例优选的，无线充电线圈120设于第一表面230的内侧以减小无线充电线圈120与终端装置的距离。现有技术中成熟的无线充电方案可以保证无线充电线圈120和无线感应线圈的间距在10mm以内实现无线充电，而间距在3mm-5mm范围内效果最佳。适配器壳体200厚度大约在2mm左右，将无线充电线圈120固定并贴合于第一表面230内侧，终端装置放置于第一表面230外侧，则无线充电线圈120和终端装置的无线感应线圈的间距可以做到在3mm-5mm之间，可以提高终端装置的无线充电的效果，加快充电速度。

本实施例优选的，如图1、图3所示，壳体200包括壳体顶面250和壳体侧面260，至少部分的第一表面230高于壳体侧面260且高于壳体侧面260的第一表面230与壳体侧面260之间形成倾斜过渡的第二表面240，第一表面230与第二表面240形成壳体顶面250。壳体顶面250由第一表面230和倾斜过渡的第二表面240组成而形成非一致的平面，以区别壳体200的正面和背面，避免用户将适配器倒置而导致无线充电功能无法使用；同时第一表面230和第二表面240有所区别，以提示用户需无线充电的终端装置的摆放位置。

本实施例优选的，如图1所示，第一表面230在无线充电线圈120位置上设有用于指示充电位置的图式270，指示充电位置的图式270可以是闪电、圆形、同心圆或螺旋线中至少之一以及其中至少部分，以进一步明确提示用户终端装置无线充电所摆放的位置。

如图1至图3所示，在本实用新型其中一个实施例中，基于前述的实施例所述的一种集成快充、无线充的适配器，壳体200包括第一壳体210和第二壳体220，电路板100通过紧固件固定于第一壳体210，第一壳体210与电路板100之间形成容腔，第二壳体220与第一壳体210固定连接以密封壳体200。通过将壳体200分为第一壳体210和第二壳体220，方便适配器中电气元件的安装；电路板100通过紧固件固定于第一壳体210且第一壳体210与电路板100之间形成容腔，电路板100和第一壳体210形成框架结构，以提升整体的结构强度；第二壳体220与第一壳体210固定连接密封壳体200，避免适配器在使用过程中有灰尘或水汽进入壳体200内，降低电路板100出现电气元件腐蚀或短路等风险。

具体的，第一壳体210内设有螺柱201，电路板100通过螺钉202与螺柱201配合进而固定在第一壳体210上，第一壳体210与电路板100之间形成用于快充模组110和无线充电线圈120的容腔。

本实施例优选的，第一壳体210与第二壳体220通过超声波焊接以闭合壳体，通过超声波焊接将第一壳体210与第二壳体220固定连接。本实施例中，壳体200采用塑料材质，以便于采用超声波进行焊接密封。超声波焊接具有效率高、节能环保、密封性好等特点，通过采用超声波焊接，能够节约生产成本以及确保壳体200的密封性，避免适配器在使用过程中有灰尘或水汽进入壳体200内，降低电路板100出现电气元件腐蚀或短路等风险。

如图5所示，在本实用新型其中一个实施例中，与基于前述的实施例不同的是，电路板100上还设有容纳槽130，变压器111的至少部分置于容纳槽130中以嵌入电路板100，以进一步的降低适配器的高度。为了避免变压器111置于容纳槽130，而出现电路板100上的其他元件高于变压器111的情况，电路板100上设有第一容纳槽131和第二容纳槽132，变压器111置于第一容纳槽131中。在电路板100制作过程中，在PCB板的部分分层中设有与变压器111匹配的凹槽，电路板100压合后形成容纳至少部分变压器111的第一容纳槽131。通过在电路板100上开设向下凹陷的第一容纳槽131，将变压器111的至少部分置于第一容纳槽131中，变压器111的至少部分可以嵌入电路板100中，以降低容腔所需的高度，进而使得适配器可以做到更薄。

现有技术中，在前述实施例中，通过采用平面变压器，适配器的厚度可以做到15mm。而本实施例中通过在电路板100上开设向下凹陷的容纳槽130，将变压器111的至少部分置于容纳槽130中，变压器111的至少部分可以嵌入电路板100中，以降低容腔所需的高度，进一步降低适配器的厚度。

可以理解的是，在本实施例中电路板100上设有用于容纳电容112的第二容纳槽132，将电容112的至少部分置于第二容纳槽132中，以避免电容112影响适配器的高度。

本实施例优选的，容纳槽130贯穿电路板100，变压器111穿过电路板100嵌入其中，适配器的薄度达到极限。本实施例中电路板100上设有第一容纳槽131，第一容纳槽131贯穿电路板100。在电路板100制作过程中，所有PCB板分层上均设有与变压器111匹配的凹槽，电路板100压合后形成了贯穿电路板100的第一容纳槽131，变压器111嵌入第一容纳槽131而穿过电路板100，以更进一步降低适配器的高度。

和现有技术相比，本优选实施例中的适配器的厚度可以进一步降低，最薄可以达到约13mm左右。

可以理解的是，在本优选实施例中电路板100上还设有用于容纳电容112的第二容纳槽132，电容112穿过电路板100嵌入其中，以避免电容112影响适配器的高度。

以上，仅为本实用新型的具体实施方式，但本实用新型的保护范围并不局限于此，熟悉该本领域的技术人员应该明白本实用新型包括但不限于附图和上面具体实施方式中描述的内容。任何不偏离本实用新型的功能和结构原理的修改都将包括在权利要求书的范围中。

Claims (11)

1.一种集成快充、无线充的适配器，其特征在于，适配器包括适配器壳体与置于所述壳体中的电路板且两者之间形成容腔，所述电路板包括市电接入端、快充模组、无线充电线圈与快充接口，所述快充模组与无线充电线圈置于所述容腔内，所述快充模组电连接所述无线充电线圈与所述快充接口，所述快充模组包括用于降压市电的变压器，所述变压器和所述无线充电线圈之间设有隔热间距。

2.如权利要求1所述的一种集成快充、无线充的适配器，其特征在于，所述壳体内设有隔热挡板，所述隔热挡板设于所述隔热间距内。

3.如权利要求1所述的一种集成快充、无线充的适配器，其特征在于，所述变压器为平面变压器。

4.如权利要求1所述的一种集成快充、无线充的适配器，其特征在于，所述壳体包括第一壳体和第二壳体，所述电路板通过紧固件固定于所述第一壳体，所述第一壳体与所述电路板之间形成所述容腔，所述第二壳体与所述第一壳体固定连接以密封所述壳体。

5.如权利要求4所述的一种集成快充、无线充的适配器，其特征在于，所述第一壳体与所述第二壳体通过超声波焊接固定连接。

6.如权利要求1所述的一种集成快充、无线充的适配器，其特征在于，所述壳体包括用于放置终端装置的第一表面，所述无线充电线圈置于所述第一表面下方。

7.如权利要求6所述的一种集成快充、无线充的适配器，其特征在于，所述无线充电线圈设于所述第一表面内侧。

8.如权利要求6所述的一种集成快充、无线充的适配器，其特征在于，所述壳体包括壳体顶面和壳体侧面，至少部分的所述第一表面高于所述壳体侧面且两者之间形成倾斜过渡的第二表面，所述第一表面与所述第二表面形成所述壳体顶面。

9.如权利要求6所述的一种集成快充、无线充的适配器，其特征在于，所述第一表面外侧设有指示充电位置的图式。

10.如权利要求1至9中任一项所述的一种集成快充、无线充的适配器，其特征在于，所述电路板上还设有容纳槽，所述变压器至少部分置于所述容纳槽中。

11.如权利要求10所述的一种集成快充、无线充的适配器，其特征在于，所述容纳槽贯穿所述电路板以使所述变压器穿过所述电路板而嵌入其中。