TW201706763A - 適配器電源 - Google Patents

Abstract

一種適配器電源包括主電路板及輔助電路板；主電路板具有相對的第一面及第二面，且主電路板的第一面設有變壓器及第一電容；輔助電路板具有相對的第一面及第二面，且輔助電路板的第一面設有輸入整流濾波電路；其中輔助電路板平行地設於主電路板的上方，且輔助電路板的輸入整流濾波電路與主電路板的第一電容電性連接。在同等電性參數及尺寸規格的條件下，本發明的適配器電源的體積只有現有適配器電源體積的二分之一，而能滿足小型化電子設備的需求。

Description

適配器電源

本發明是有關於電源領域，特別是有關於一種體積小、散熱佳的適配器電源。

適配器電源是小型可攜式電子設備及電子電器的供電電源變換設備，廣泛用於筆記型電腦、電話子母機、遊戲機等設備中。

一般適配器電源主要包括連接外部電源的輸入端、轉換外部電源的電源部分、外接筆記型電腦等設備的輸出線。其中，電源部分包括外殼、電路板及分佈於電路板的電路(如輸入電路、轉換電路、輸出電路)組成。而電源部分所能達到的功率取決於各元件的電性參數及尺寸規格，電路板及整個電源部分的體積則取決於各元件的尺寸規格及其設置位置。然而，目前在同等電性參數及尺寸規格的條件下，各元件的配置難以減小電路板及整個電源部分的體積，從而無法滿足目前消費者對電子設備小型化的需求。

因此，有必要提供一種在同等電性參數及尺寸規格的條件下具有更小體積的適配器電源，以解決上述現有技術的不足。

本發明的目的在於提供一種在同等電性參數及具有更小體 積的適配器電源。

為實現上述目的，本發明的技術方案為：提供一種適配器電源，其包括主電路板及輔助電路板；主電路板具有相對的第一面及第二面，主電路板的第一面設有變壓器及第一電容；輔助電路板具有相對的第一面及第二面，輔助電路板的第一面設有輸入整流濾波電路；其中輔助電路板平行地設於主電路板的上方，輔助電路板的輸入整流濾波電路與主電路板的第一電容電性連接。

在本發明一實施例中，主電路板的第一面還設有第一電感及輸出端，變壓器、第一電感、輸出端鄰近第一電容設置以相互電性連接，且變壓器、第一電感、輸出端均位於遠離輔助電路板的一端。

在本發明一實施例中，適配器電源還包括連接於輸出端的輸出線。

在本發明一實施例中，第一電容為儲能電容，儲能電容的容量介於65μF至100μF之間。

在本發明一實施例中，輸入整流濾波電路包括輸入端、電磁干擾濾波電路及整流元件。

在本發明一實施例中，輔助電路板的第一面正對主電路板的第一面，並使電磁干擾濾波電路的元件設置於主電路板的第一面與輔助電路板的第一面之間。

在本發明一實施例中，電磁干擾濾波電路包括相互電性連接的第二電感、第二電容及第三電感，第二電感、第二電容及第三電感依次設於輸入端與整流元件之間。

在本發明另一實施例中，輔助電路板的第二面正對主電路板的第一面，並使電磁干擾濾波電路的元件遠離於主電路板的第一面。

在本發明另一實施例中，電磁干擾濾波電路包括相互電性連接的第四電感、第三電容及第五電感，第四電感、第五電感依次設於輸入端與整流元件之間，第三電容設置於第五電感的上方。

在本發明一實施例中，整流元件的插腳電性連接於輔助電路板的第一面，且整流元件位於輔助電路板的側面。

在本發明一實施例中，輔助電路板的第二面上設有分壓電路，分壓電路電性連接於電磁干擾濾波電路與整流元件之間。

在本發明一實施例中，適配器電源還包括導電件，導電件支撐於主電路板與輔助電路板之間，且導電件電性連接主電路板的第一電容及輔助電路板的整流元件。

在本發明一實施例中，適配器電源還包括連接於輸入端的輸入插頭。

在本發明一實施例中，主電路板的第二面設有脈寬調變電路、同步整流電路及控制晶片。

在本發明一實施例中，主電路板的縱長大於橫寬，輔助電路板設於主電路板的縱長方向的一端。

在本發明一實施例中，第一電容呈長軸狀，第一電容的長軸平行於主電路板的縱長方向。

在本發明一實施例中，輔助電路板的面積為主電路板的面積的三分之一。

在本發明一實施例中，主電路板的長度介於41mm至43mm之間，寬度介於39mm至40mm之間。

在本發明一實施例中，適配器電源的長度介於44mm至47mm之間、寬度介於44mm至45mm之間、高度介於24mm至25mm之間。

在本發明一實施例中，適配器電源功率為55瓦到65瓦。

與現有技術相比，由於本發明的適配器電源，將前段輸入整流濾波電路獨立設置於輔助電路板上，以使主電路板上有更多空間可以電路佈線及設置元件，從而能有效縮小主電路板的使用面積，進而縮小適配器電源的長度與寬度；同時，將變壓器、第一電容等具有較大體積的元件集中在主電路板的第一面，體積較小的元件設於主電路板的第二面，輔助電路板平行地設於主電路板的上方，即，將高度大致相同的元件配置在同一側，以緊密排列並減小適配器電源的高度。因此，在同等電性參數及尺寸規格的條件下，本發明適配器電源的體積只有現有適配器電源體積的二分之一，能滿足小型化電子設備的需求。

100‧‧‧適配器電源

110‧‧‧主電路板

111‧‧‧第一電容

112‧‧‧變壓器

113‧‧‧第一電感

114‧‧‧輸出端

120‧‧‧輔助電路板

121‧‧‧輸入端

122‧‧‧電磁干擾濾波電路

123‧‧‧整流元件

124‧‧‧分壓電路

130‧‧‧導電件

140‧‧‧輸入插頭

150‧‧‧輸出線

C2‧‧‧第二電容

C3‧‧‧第三電容

F1‧‧‧保險絲

L2‧‧‧第二電感

L3‧‧‧第三電感

L4‧‧‧第四電感

L5‧‧‧第五電感

第1圖是本發明適配器電源第一實施例拆除殼體的立體示意圖

第2圖是第1圖的側視圖。

第3圖是本發明適配器電源第一實施例的電路板的正面示意圖。

第4圖是本發明適配器電源第一實施例的電路板的正面配置圖。

第5圖是本發明適配器電源第二實施例拆除殼體的立體示意圖。

第6圖是第5圖的側視圖。

第7圖是本發明適配器電源第二實施例的電路板的正面配置圖。

第8圖是本發明適配器電源的電路方塊圖。

一般適配器電源中具有較大體積的儲能電容，其體積會與儲能電容的容量相關，而儲能電容的容量會與電源的維持時間(hold-up time)成正比，以功率為65瓦的適配器電源為例，儲能電容的容量需介於65μF至100μF之間，儲能電容的體積受到容量的限制而無法縮小化，若需縮小整個適配器電源的體積則需改良內部元件的配置或是將其他元件的體積縮小化。

如第1~8圖所示，有鑒於上述缺失，本發明所提供的適配器電源100，其電源部分包括主電路板110、輔助電路板120及導電件130。其中，輔助電路板120上獨立設置電源部分的前段電路，以使主電路板110上有更多空間可以電路佈線及設置元件，進而能有效縮小主電路板110的長度；同時輔助電路板120平行地設於主電路板110的上方，且輔助電路板120的輸入整流濾波電路(詳見後述)與所述主電路板110的第一電容111(詳見後述)電性連接，其中本案兩者之間通過導電件130電性連接，以進一步縮小適配器電源100的高度。

首先參看第1~4圖所示，其為本案第一實施例，主電路板110的縱長大於橫寬，且主電路板110的縱長方向的一側邊設有一缺口。輔助電路板120設於主電路板110的縱長方向的一端，並使其上的輸入端121(詳見後述)與缺口相對應，該缺口用於設置輸入插頭140(見第1圖)。

具體地，主電路板110具有相對的第一面及第二面，主電路 板110的第一面設有相互電性連接的第一電容111(C1)、變壓器112、第一電感113(L1)及輸出端114，其中第一電容111、變壓器112、第一電感113為脈寬調變電路的元件，主電路板110的第二面設有脈寬調變電路的其他元件、同步整流電路及控制晶片(參看第8圖)，其中主電路板110的第二面亦可設置功率因數校正電路，但不以此為限。本發明中，第一電容111呈長軸狀，第一電容111的長軸平行於主電路板110的縱長方向，且在適配器電源100的高度方向上，第一電容111位於整流元件123的下方(參看第1、2圖)。該第一電容111為儲能電容。變壓器112、第一電感113及輸出端114依次鄰近第一電容111設置，且變壓器112、第一電感113及輸出端114均位於遠離輔助電路板120的一端，輸出端114設於第一電感113和主電路板110的一橫寬邊之間，輸出端114用於連接輸出線150(見第1圖)。本發明中，將第一電容111、變壓器112、第一電感113等體積較大的元件設於主電路板110的第一面上，即，將高度大致相同的元件配置在同一側，能夠緊密排列以減小適配器電源100的高度並能有效散熱。

本發明中的適配器電源100功率為55W-65W，由下述公式可得知第一電容111的容量C_min會與電源的維持時間T成正比，為使第一電容111能符合適配器電源的維持時間(hold-up time)要求，需使用容量C_min介於65μF至100μF之間的電容，電容的本體長度介於38mm-42mm之間，在第一電容111的本體長度無法縮小的情況下，藉由上述第一電容111、變壓器112、第一電感113及輔助電路板120的設置方式，而能縮小主電路板110的尺寸，主電路板110的長度介於41mm-43mm之間，寬度介於39mm-40mm之間。輔助電路板120的面積約為主電路板110的面積的三分之一。

下面參看第1~3圖所示，輔助電路板120具有相對的第一面及第二面，輔助電路板120的第一面設有輸入整流濾波電路，該輸入整流濾波電路包括輸入端121、電磁干擾濾波電路122及整流元件123；輔助電路板120的第二面上設有分壓電路124，分壓電路124電性連接於電磁干擾濾波電路122與整流元件123之間。其中，整流元件123的插腳電性連接於輔助電路板120的第一面，且整流元件123位於輔助電路板120的側面。

結合第1~4圖所示，輸入端121包括端口1及端口2，端口1、端口2分別為火線(L線)和零線(N線)，用於連接輸入插頭140(見第1圖)以將輸入電源傳輸至電磁干擾濾波電路122。電磁干擾濾波電路122包括相互電性連接的第二電感L2、第二電容C2及第三電感L3，第二電感L2、第二電容C2及第三電感L3依次設於輸入端121與整流元件123之間。整流元件123包括四個二極體。另外，輔助電路板120的第一面上還設有保險絲F1，該保險絲F1設於第二電容C2與輔助電路板120的一側邊之間，保險絲F1的兩端電性連接輸入端121的端口1及電磁干擾濾波電路122的第二電感L2。另外，分壓電路124包括兩個電阻，分壓電路124電性連接電磁干擾濾波電路122的第三電感L3及整流元件123。

繼續參看第1~2圖所示，輔助電路板120安裝於主電路板110上時，輔助電路板120平行地設於主電路板110的上方並使其第一面正對主電路板110的第一面，輔助電路板120設於主電路板110的缺口所在端，且輔助電路板120的縱長方向與主電路板110的橫寬方向一致，並使輔助電路板 120的第一面所設置的元件(例如電磁干擾濾波電路122的元件)設置於主電路板110的第一面與輔助電路板120的第一面之間，而主電路板110的第一面與輔助電路板120重疊的區域，則是用於設置主電路板110的第二面元件的電路佈線，因此輔助電路板120能有效縮小主電路板110的使用面積，使電磁干擾濾波電路122的元件、保險絲F1與主電路板110的第一面的元件位於同一平面，導電件130支撐於主電路板110與輔助電路板120之間，且導電件130電性連接主電路板110的第一電容111及輔助電路板120的整流元件123，以將輔助電路板120整流濾波後的電力傳輸至主電路板110上。本實施例中，利用導電件130及輔助電路板120的第一面抵觸在主電路板110的第一面的元件來支撐輔助電路板120。當然，還可以在輔助電路板120的斜對角處設置其他沒有導電功能的支撐件來支撐輔助電路板120。

下面結合第5~7圖所示，其為本案第二實施例，該實施例中主電路板110的結構及其上元件的佈置方式與上述第一實施例相同，不再贅述。下面僅闡述輔助電路板120的元件佈置方式及其與主電路板110的連接方式。

具體地，輔助電路板120具有相對的第一面及第二面，輔助電路板120的第一面設有輸入整流濾波電路，該輸入整流濾波電路包括輸入端121、電磁干擾濾波電路122及整流元件123；輔助電路板120的第二面上設有分壓電路(圖未示)，分壓電路電性連接於電磁干擾濾波電路122與整流元件123之間。其中，整流元件123的插腳電性連接於輔助電路板120的第一面，且整流元件123位於輔助電路板120的側面。

繼續參看第5~7圖所示，所述電磁干擾濾波電路122包括相 互電性連接的第四電感L4、第三電容C3及第五電感L5，第四電感L4、第五電感L5依次設於輸入端121與整流元件123之間，第三電容C3設置於第五電感L5的上方(見第6圖)，亦即第五電感L5設置於第三電容C3與輔助電路板120的第一面之間。另外，輔助電路板120的第一面上還設有保險絲F1，保險絲F1設於輸入端121與第三電容C3之間，並位於第四電感L4的一側，保險絲F1的兩端電性連接輸入端121的端口1及第四電感L4。另外，分壓電路124包括兩個電阻，分壓電路124電性連接電磁干擾濾波電路122的第五電感L5及整流元件123。

如第5、6圖所示，輔助電路板120安裝於主電路板110上時，輔助電路板120平行地設於主電路板110的上方並使其第二面正對主電路板110的第一面，輔助電路板120設於主電路板110的缺口所在端，並使輔助電路板120的第一面所設置的元件(例如電磁干擾濾波電路122的元件)遠離於主電路板110的第一面，且整流元件123位於第一電容111的下方。主電路板110的第一面與輔助電路板120重疊的區域，是設於主電路板110的第二面的元件的電路佈線區域，因此輔助電路板120能有效縮小主電路板110的使用面積，導電件130支撐於主電路板110的第一面與輔助電路板120的第二面之間，且導電件130電性連接主電路板110的第一電容111及輔助電路板120的整流元件123，以將輔助電路板120整流濾波後的電力傳輸至主電路板110上。

繼續參看第2、6圖，由於將較大體積的元件均集中在主電路板110的同一側，因此，使適配器電源100的高度h約等於主電路板110的第二面設置的元件高度、主電路板110的厚度、輔助電路板120的整體高度之 總和，進而縮小適配器電源100的高度。

再次結合第1、2圖及第5、6圖，將上述主電路板110、輔助電路板120配置於殼體內後得到本發明所述適配器電源100，且輸入插頭140及輸出線150分別位於殼體外，用於連接接外部電源及筆記型電腦等設備。適配器電源100的長度介於44mm-47mm之間、寬度介於44mm-45mm之間、高度介於24mm-25mm之間，且適配器電源100功率為55W-65W。其適用於供應筆記型電腦等的電力，且相較于現有的相同功率的適配器電源，其體積僅為現有適配器電源的二分之一。

由於本發明的適配器電源100，將輸入端121、電磁干擾濾波電路122及整流元件123等前段輸入整流濾波電路獨立設置於輔助電路板120上，以使主電路板110上有更多空間可以電路佈線及設置元件，從而能有效縮小主電路板110的使用面積，進而縮小適配器電源100的長度與寬度；同時，將變壓器112、第一電容111等具有較大體積的元件集中在主電路板110的第一面，體積較小的元件設於主電路板110的第二面，輔助電路板120平行地設於主電路板110的上方，即，將高度大致相同的元件配置在同一側，以緊密排列並減小適配器電源100的高度。因此，在同等電性參數及尺寸規格的條件下，本發明適配器電源100的體積只有現有適配器電源體積的二分之一，能滿足小型化電子設備的需求。

本發明適配器電源100的其他結構為本領域普通技術人員所熟知，在此不再做詳細的說明。

以上所揭露的僅為本發明的最佳實施例而已，當然不能以此來限定本發明之權利範圍，因此依本發明申請專利範圍所作的等同變化， 仍屬本發明所涵蓋的範圍。

100‧‧‧適配器電源

110‧‧‧主電路板

111‧‧‧第一電容

112‧‧‧變壓器

113‧‧‧第一電感

114‧‧‧輸出端

120‧‧‧輔助電路板

121‧‧‧輸入端

122‧‧‧電磁干擾濾波電路

123‧‧‧整流元件

Claims (20)

1. 一種適配器電源，包括：一主電路板，其具有相對的第一面及第二面，該主電路板的第一面設有一變壓器及一第一電容；以及一輔助電路板，其具有相對的第一面及第二面，該輔助電路板的第一面設有一輸入整流濾波電路；其中該輔助電路板平行地設於該主電路板的上方，該輔助電路板的輸入整流濾波電路與該主電路板的第一電容電性連接。
2. 如申請專利範圍第1項所述的適配器電源，其中該主電路板的第一面還設有一第一電感及一輸出端，該變壓器、該第一電感、該輸出端鄰近該第一電容設置以相互電性連接，且該變壓器、該第一電感、該輸出端均位於遠離該輔助電路板的一端。
3. 如申請專利範圍第2項所述的適配器電源，其中還包括連接於該輸出端的一輸出線。
4. 如申請專利範圍第1項所述的適配器電源，其中該第一電容為儲能電容，儲能電容的容量介於65μF至100μF之間。
5. 如申請專利範圍第1項所述的適配器電源，其中該輸入整流濾波電路包括一輸入端、一電磁干擾濾波電路及一整流元件。
6. 如申請專利範圍第5項所述的適配器電源，其中該輔助電路板的第一面正對該主電路板的第一面，並使該電磁干擾濾波電路的元件設置於該主電路板的第一面與該輔助電路板的第一面之間。
7. 如申請專利範圍第6項所述的適配器電源，其中該電磁干擾濾波電路包括 相互電性連接的一第二電感、一第二電容及一第三電感，該第二電感、該第二電容及該第三電感依次設於該輸入端與該整流元件之間。
8. 如申請專利範圍第5項所述的適配器電源，其中該輔助電路板的第二面正對該主電路板的第一面，並使該電磁干擾濾波電路的元件遠離於該主電路板的第一面。
9. 如申請專利範圍第8項所述的適配器電源，其中該電磁干擾濾波電路包括相互電性連接的一第四電感、一第三電容及一第五電感，該第四電感、該第五電感依次設於該輸入端與該整流元件之間，而該第三電容設置於該第五電感的上方。
10. 如申請專利範圍第5項所述的適配器電源，其中該整流元件的插腳電性連接於該輔助電路板的第一面，且該整流元件位於該輔助電路板的側面。
11. 如申請專利範圍第5項所述的適配器電源，其中該輔助電路板的第二面上設有一分壓電路，該分壓電路電性連接於該電磁干擾濾波電路與該整流元件之間。
12. 如申請專利範圍第5項所述的適配器電源，其中還包括一導電件，該導電件支撐於該主電路板與該輔助電路板之間，且該導電件電性連接該主電路板的第一電容及該輔助電路板的整流元件。
13. 如申請專利範圍第5項所述的適配器電源，其中還包括連接於該輸入端的一輸入插頭。
14. 如申請專利範圍第1項所述的適配器電源，其中該主電路板的第二面設有一脈寬調變電路、一同步整流電路及一控制晶片。
15. 如申請專利範圍第1項所述的適配器電源，其中該主電路板的縱長大於橫寬，該輔助電路板設於該主電路板的縱長方向的一端。
16. 如申請專利範圍第15項所述的適配器電源，其中該第一電容呈長軸狀，且該第一電容的長軸平行於該主電路板的縱長方向。
17. 如申請專利範圍第15項所述的適配器電源，其中該輔助電路板的面積為該主電路板的面積的三分之一。
18. 如申請專利範圍第15項所述的適配器電源，其中該主電路板的長度介於41mm至43mm之間，而寬度介於39mm至40mm之間。
19. 如申請專利範圍第1項所述的適配器電源，其中該適配器電源的長度介於44mm至47mm之間，其寬度介於44mm至45mm之間，其高度介於24mm至25mm之間。
20. 如申請專利範圍第1項所述的適配器電源，其中該適配器電源功率為55瓦到65瓦。