多功能便攜式個(gè)人智能移動(dòng)電源的制作方法

本發(fā)明涉及一種移動(dòng)電源，具體涉及一種多功能便攜式個(gè)人智能移動(dòng)電源。

背景技術(shù)：

隨著個(gè)人移動(dòng)終端的多樣化以及移動(dòng)辦公的普遍化，現(xiàn)有的充電器已不能更好地、更廣泛地適用于消費(fèi)者的需求，例如當(dāng)人們到各地旅行時(shí)，現(xiàn)有充電器存在的問(wèn)題經(jīng)常是找不到合適的插座或者是插座數(shù)量不夠用的缺點(diǎn)；目前的市場(chǎng)上流行的手機(jī)旅行充電寶，都是采用的USB接口。在產(chǎn)品設(shè)計(jì)方面，如果只是簡(jiǎn)單的將現(xiàn)有的產(chǎn)品進(jìn)行簡(jiǎn)單疊加則存在體積太大而攜帶不方便的問(wèn)題。

而小型化并不是僅僅簡(jiǎn)單的對(duì)產(chǎn)品的機(jī)械結(jié)構(gòu)進(jìn)行改進(jìn)即可，在現(xiàn)有技術(shù)中大多是通過(guò)采用進(jìn)口IC芯片(如：TI、MAXIN、Intersil等公司)集成解決的，大IC芯片或多IC芯片的使用使得產(chǎn)品電路占用空間較大。因此，需要對(duì)產(chǎn)品的結(jié)構(gòu)和電氣都做了研究，以盡量滿足用戶的體驗(yàn)要求，進(jìn)一步創(chuàng)新，使得在電源的快充管理和電路結(jié)構(gòu)的體積微小化又不影響用戶使用安全上。

為此，本發(fā)明提供一種產(chǎn)品美觀、多功能、攜帶方便的多功能便攜式個(gè)人智能移動(dòng)電源。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)存在的上述不足，提供多功能便攜式個(gè)人智能移動(dòng)電源。由于小型化的產(chǎn)品內(nèi)部空間太狹小，電氣電子零部件的選擇范圍非常有限，與通常采用成熟芯片電路結(jié)構(gòu)所設(shè)計(jì)不同，本發(fā)明采用了極其緊湊的結(jié)構(gòu)和集中的PCB板充電電路。

本發(fā)明的目的至少通過(guò)如下技術(shù)方案之一實(shí)現(xiàn)。

多功能便攜式個(gè)人智能移動(dòng)電源，包括可拔插高能電池和一個(gè)以上用于為電子產(chǎn)品充電的USB接口；可拔插高能鋰電池與一個(gè)應(yīng)急USB接口連接，用于為電子產(chǎn)品提供應(yīng)急充電；多功能便攜式個(gè)人智能移動(dòng)電源還包括充電主電路，所述充電主電路能為一個(gè)以上的USB接口提供充電電源；充電主電路的輸入為110V~240Vac市電，輸出為5V直流電。所述充電主電路并非采用IC芯片實(shí)現(xiàn)，而是采用PCB板電路實(shí)現(xiàn)。

進(jìn)一步地，充電主電路包括輸入整流濾波電路、開關(guān)振蕩電路、RC振蕩回路、反饋回路、反向高峰電壓吸收回路、反饋穩(wěn)壓電路、保護(hù)電路、輸出整流濾波電路、反饋電路和恒流穩(wěn)壓輸出電路；

輸入整流濾波電路將市電輸入轉(zhuǎn)換成100－200V的直流電壓，包括第一電容、第一電阻和第一二極管；開關(guān)振蕩電路包括第二電容、第三電阻、第二二極管、第一三極管及高頻變壓器原邊的第一繞組，將整流濾波后的直流電壓變換成高頻脈沖電壓；所述第三電阻、第二電容還組成RC振蕩回路，其值的大小決定開關(guān)振蕩頻率及反饋量的大?。凰龅谝浑娮柽€為開關(guān)振蕩電路提供啟動(dòng)電流；反向高峰電壓吸收回路包括第四電阻、第三電容和第三二極管，避免在第一三極管截止時(shí)在高頻變壓器原邊的第一繞組上產(chǎn)生的反向高峰電壓擊穿第一三極管；反饋穩(wěn)壓電路包括第五電阻、第六電阻、所述第三二極管、光電耦合器、第二三極管，當(dāng)輸出電壓發(fā)生變化時(shí)，通過(guò)光電耦合器改變第二三極管的基極電壓，第二三極管的集電極與發(fā)射極之間的等效電阻也隨之變化，所述等效電阻與第二三極管的基極并聯(lián)，其阻值的變化將引起反饋穩(wěn)壓電路時(shí)間常數(shù)的變化，使開關(guān)振蕩電路的振蕩脈沖寬度發(fā)生變化，脈沖寬度的變化將引起輸出電壓的改變，從而達(dá)到調(diào)節(jié)輸出電壓的目的，使輸出電壓趨于穩(wěn)定；所述第五電阻、第六電阻、第二三極管還組成保護(hù)電路，當(dāng)負(fù)載過(guò)大或輸出短路時(shí)，第一三極管的射極電流也將增大，此電流在第六電阻上的壓降達(dá)到閥值時(shí)，第二三極管開始導(dǎo)通；第二三極管的集電極與發(fā)射極之間的等效電阻會(huì)限制第二三極管的電流進(jìn)一步增大，進(jìn)而防止第一三極管因電流過(guò)大而損壞；輸出整流濾波電路包括第五二極管、第八電阻、第五電容及高頻變壓器副邊繞組，開關(guān)振蕩電路產(chǎn)生的高頻脈沖電壓，經(jīng)過(guò)高頻變壓器原邊第一繞組，在高頻變壓器副邊繞組上也將得到高頻脈沖電壓，當(dāng)?shù)谝蝗龢O管Q1處于截止?fàn)顟B(tài)時(shí)，高頻變壓器副邊繞組的電壓為上正下負(fù)，此時(shí)第五二極管導(dǎo)通，向輸出端供電；反饋電路包括第四電容、所述第三二極管、高頻變壓器原邊第二繞組和所述光電耦合器，實(shí)現(xiàn)恒流控制的作用；恒流穩(wěn)壓輸出電路包括第九電阻、第十電阻、所述穩(wěn)壓二極管、述光電耦合器和第七電容，恒流穩(wěn)壓輸出電路給一個(gè)USB口或多個(gè)USB接口供電。

進(jìn)一步地，所述恒流穩(wěn)壓輸出電路的輸出端還與用于插入所述高能鋰電池的充電接口連接；所述高能鋰電池采用快充鋰電池。

進(jìn)一步地，充電主電路的輸入端即輸入整流濾波電路的輸入端與能纏繞收納起來(lái)的帶直插插頭的通電電纜連接,作為直插插頭通過(guò)與另外配套的多功能插座連接實(shí)現(xiàn)與不同地區(qū)和國(guó)家的插座匹配。

進(jìn)一步地，與充電主電路輸出連接的USB接口有4個(gè)。

進(jìn)一步地，所述只能移動(dòng)電源從上至下還包括環(huán)狀塑料上蓋、可作為拖線板用的插座中一側(cè)的彈簧片、上塑料擋板、纏繞收納起來(lái)的帶插頭的通電電纜、下塑料擋板、可作為拖線板用的插座中的另一側(cè)彈簧片、底座；可作為拖線板用的插座中一側(cè)的彈簧片位于塑料上蓋與上塑料擋板之間，可作為拖線板用的插座中的另一側(cè)彈簧片位于下塑料擋板與底座之間。

進(jìn)一步地，高能鋰電池與應(yīng)急USB接口組成一個(gè)電池芯包，電池芯包能從環(huán)狀塑料上蓋中部插入和拔出；上塑料擋板和下塑料擋板之間形成用于容納帶插頭的通電電纜的空間；所述充電主電路位于PCB板上，PCB板分布在環(huán)狀塑料上蓋和底座中。

進(jìn)一步地，所述PCB板上帶有與充電主電路連接的USB接口，外環(huán)的塑料上蓋和底座均開有供USB接口輸出的孔。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有如下優(yōu)點(diǎn)和技術(shù)效果：

1.本發(fā)明能將交流電（110~220Vac）市電變換為5Vdc的直流電，通過(guò)產(chǎn)品上的多個(gè)如4個(gè)USB接口給手機(jī)等電子產(chǎn)品供電，

2.實(shí)現(xiàn)對(duì)微型高能鋰電池的快充充電線路的設(shè)計(jì)，獨(dú)特的充電主電路設(shè)計(jì)和快充電池實(shí)現(xiàn)了單體的快充功能。

3.能通過(guò)可插拔的高能鋰電池芯包內(nèi)的電池對(duì)與其USB所連接手機(jī)等電子產(chǎn)品能進(jìn)行充電的線路。

4.采用了所述的充電主電路，使得PCB板電路更加緊湊。

5.采用分層和嵌套的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，使產(chǎn)品體積更加緊湊，使用靈活簡(jiǎn)便。

附圖說(shuō)明

圖1為本發(fā)明實(shí)例多功能便攜式個(gè)人智能移動(dòng)電源的機(jī)械結(jié)構(gòu)示意圖。

圖2為圖1所示多功能便攜式個(gè)人智能移動(dòng)電源的俯視圖。

圖3為多功能便攜式個(gè)人智能移動(dòng)電源的充電主電路結(jié)構(gòu)圖。

具體實(shí)施方式

以下結(jié)合附圖和實(shí)例對(duì)本發(fā)明的具體實(shí)施作進(jìn)一步說(shuō)明，但本發(fā)明的實(shí)施和保護(hù)不限于此。

如圖1，多功能便攜式個(gè)人智能移動(dòng)電源，從上至下還包括環(huán)狀塑料上蓋2、可作為拖線板用的插座中一側(cè)的彈簧片3、上塑料擋板4、纏繞收納起來(lái)的帶插頭的通電電纜5、下塑料擋板6、可作為拖線板用的插座中的另一側(cè)彈簧片7、底座8；可作為拖線板用的插座中一側(cè)的彈簧片3位于塑料上蓋2與上塑料擋板4之間，可作為拖線板用的插座中的另一側(cè)彈簧片7位于下塑料擋板6與底座8之間。

上塑料擋板4和下塑料擋板6之間形成用于容納帶插頭的通電電纜5的空間；所述充電主電路位于PCB板上，PCB板分布在環(huán)狀塑料上蓋2和底座8中。PCB板上的充電主電路與外部輸入交流電之間設(shè)有保險(xiǎn)絲，底座8上還設(shè)有保險(xiǎn)絲蓋子（圖1中最下方的部件）。該移動(dòng)電源包括可拔插高能電池和一個(gè)以上用于為電子產(chǎn)品充電的USB接口；可拔插高能鋰電池與一個(gè)應(yīng)急USB接口連接，用于為電子產(chǎn)品提供應(yīng)急充電；充電主電路能為一個(gè)以上的USB接口提供充電電源；充電主電路的輸入為110V~240Vac市電，輸出為為5V直流電。

本實(shí)例的高能鋰電池與應(yīng)急USB接口組成一個(gè)電池芯包1，電池芯包1能從環(huán)狀塑料上蓋2中部插入和拔出，如圖2。所述PCB板上帶有與充電主電路連接的USB接口，外環(huán)的塑料上蓋2和底座8均開有供USB接口輸出的孔。

所述充電主電路并非采用IC芯片實(shí)現(xiàn)，而是采用PCB板電路實(shí)現(xiàn)，充電主電路包括輸入整流濾波電路、開關(guān)振蕩電路、RC振蕩回路、反饋回路、反向高峰電壓吸收回路、反饋穩(wěn)壓電路、保護(hù)電路、輸出整流濾波電路、反饋電路和恒流穩(wěn)壓輸出電路。

如圖3，輸入整流濾波電路將市電輸入轉(zhuǎn)換成100－200V的直流電壓，包括第一電容C1、第一電阻R1和第一二極管D1；開關(guān)振蕩電路包括第二電容C2、第三電阻R3、第二二極管D2、第一三極管Q1及高頻變壓器原邊的第一繞組L1，將整流濾波后的直流電壓變換成高頻脈沖電壓；所述第三電阻R3、第二電容C2還組成RC振蕩回路，其值的大小決定開關(guān)振蕩頻率及反饋量的大小；所述第一電阻R1還為開關(guān)振蕩電路提供啟動(dòng)電流；反向高峰電壓吸收回路包括第四電阻R4、第三電容C3和第三二極管D3，避免在第一三極管Q1截止時(shí)在高頻變壓器原邊的第一繞組L1上產(chǎn)生的反向高峰電壓擊穿第一三極管Q1；反饋穩(wěn)壓電路包括第五電阻R5、第六電阻R6、所述第三二極管D3、光電耦合器U1、第二三極管Q2，當(dāng)輸出電壓發(fā)生變化時(shí)，通過(guò)光電耦合器U1改變第二三極管Q2的基極電壓，第二三極管Q2的集電極c與發(fā)射極e之間的等效電阻也隨之變化，所述等效電阻與第二三極管Q2的基極并聯(lián)，其阻值的變化將引起反饋穩(wěn)壓電路時(shí)間常數(shù)的變化，使開關(guān)振蕩電路的振蕩脈沖寬度發(fā)生變化，脈沖寬度的變化將引起輸出電壓的改變，從而達(dá)到調(diào)節(jié)輸出電壓的目的，使輸出電壓趨于穩(wěn)定；所述第五電阻R5、第六電阻R6、第二三極管Q2還組成保護(hù)電路，當(dāng)負(fù)載過(guò)大或輸出短路時(shí)，第一三極管Q1的射極電流也將增大，此電流在第六電阻R6上的壓降達(dá)到閥值時(shí)，第二三極管Q2開始導(dǎo)通；第二三極管Q2的集電極c與發(fā)射極e之間的等效電阻會(huì)限制第二三極管Q2的電流進(jìn)一步增大，進(jìn)而防止第一三極管Q1因電流過(guò)大而損壞；輸出整流濾波電路包括第五二極管D5、第八電阻R8、第五電容C5及高頻變壓器副邊繞組L3，開關(guān)振蕩電路產(chǎn)生的高頻脈沖電壓，經(jīng)過(guò)高頻變壓器原邊第一繞組L1，在高頻變壓器副邊繞組L3上也將得到高頻脈沖電壓，當(dāng)?shù)谝蝗龢O管Q1處于截止?fàn)顟B(tài)時(shí)，高頻變壓器副邊繞組L3的電壓為上正下負(fù)，此時(shí)第五二極管D5導(dǎo)通，向輸出端供電；反饋電路包括第四電容C4、所述第三二極管D3、高頻變壓器原邊第二繞組L2和所述光電耦合器U1，實(shí)現(xiàn)恒流控制的作用；恒流穩(wěn)壓輸出電路包括第九電阻R9、第十電阻R10、所述穩(wěn)壓二極管D4、述光電耦合器U1和第七電容C7，恒流穩(wěn)壓輸出電路給一個(gè)USB口或多個(gè)USB接口供電。

如圖3，市電輸入的一端與第一二極管D1的陽(yáng)極連接；市電輸入的另一端與第一電阻R1的一端連接；第一二極管D1的陰極與第一電容C1的正極、第二電阻R2的一端、第三電阻R3的一端、第二電容C2的一端和高頻變壓器原邊的第一繞組L1的異名端連接；第二電阻R2的另一端與第二三極管Q2的集電極、第三電容C3的一端和第一三極管Q1的基極連接；第三電阻R3的另一端與第二電容C2的另一端和第二二極管D2的陰極連接；第二二極管D2的陽(yáng)極與第一三極管Q1的集電極和高頻變壓器原邊的第一繞組L1的同名端連接；第二三極管Q2的基極與第五電阻R5的一端和光電耦合器U1的輸出端的射極連接；第一電阻R1的另一端與第一電容C1的負(fù)極、第二三極管Q2的射極、第六電阻R6的一端、第三二極管D3的陽(yáng)極、第四電容C4的負(fù)極連接；第三電容C3的另一端與第四電阻R4的一端連接；第四電阻R4的另一端與高頻變壓器原邊第二繞組L2的異名端和第三二極管D3陰極連接；第五電阻R5的另一端與第一三極管Q1的射級(jí)和第六電阻R6的另一端連接；高頻變壓器原邊第二繞組L2的同名端與第四電容C4的正極和第七電阻R7的一端連接；第七電阻R7的另一端與光電耦合器U1的輸出端的集電極連接；高頻變壓器副邊繞組L3的同名端與第五二極管D5的陽(yáng)極和第八電阻R8的一端連接；第八電阻R8的另一端與第五電容C5的一端連接；第五二極管D5的陰極與第五電容C5的另一端、第九電阻R9的一端、第十電阻R10的一端、第七電容C7的正極連接；高頻變壓器副邊繞組L3的異名端與穩(wěn)壓二極管D4的陽(yáng)極、第七電容C7的負(fù)極連接；第九電阻R9的另一端與光電耦合器U1的輸入端的陽(yáng)極連接；光電耦合器U1的輸入端的陰極與第十電阻R10的另一端和穩(wěn)壓二極管的陰極連接；第七電容的兩端作為充電主電路的輸出。

本實(shí)例所述恒流穩(wěn)壓輸出電路的輸出端還與用于插入所述高能鋰電池的充電接口連接；所述高能鋰電池采用快充鋰電池，通過(guò)所述的充電主電路能實(shí)現(xiàn)15分鐘快充功能。

充電主電路的輸入端即輸入整流濾波電路的輸入端與能纏繞收納起來(lái)的帶直插插頭的通電電纜連接,作為直插插頭通過(guò)與另外配套的多功能插座連接實(shí)現(xiàn)與不同地區(qū)和國(guó)家的插座匹配。本實(shí)例中與充電主電路輸出連接的USB接口有4個(gè)。

作為一種優(yōu)選的實(shí)例，本實(shí)例的智能移動(dòng)電源包括5個(gè)220Vac電源插座和5個(gè)USB充電插座，環(huán)狀塑料上蓋2和底座8的整體外形為橢圓形，4分別于220Vac電源插座分別位于圖2所述的橢圓形的四個(gè)彎角處，另一個(gè)插座在頂端的位置，以滿足插座不夠用的問(wèn)題。USB手機(jī)供電插座在橢圓形的兩邊腰部，環(huán)狀塑料上蓋2和底座8各一個(gè)，一共4個(gè)。第五個(gè)USB手機(jī)供電插座在中間可插拔的電池芯包的環(huán)狀塑料上蓋2頂部，以滿足多個(gè)手機(jī)一起充電和同時(shí)玩手機(jī)的需要。

上述實(shí)施例為本發(fā)明較佳的實(shí)施方式，但本發(fā)明的實(shí)施方式并不受上述實(shí)施例的限制，其他的任何未背離本發(fā)明的精神實(shí)質(zhì)與原理下所作的改變、修飾、替代、組合、簡(jiǎn)化，均應(yīng)為等效的置換方式，都包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。