專利名稱：通用電源供應裝置用端部組件和鍵槽的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種端部組件，具體涉及一種與通用電源裝置連接而使用，且向制造企業(yè)和功能不同的各種便攜式電子器件有效提供通用電源裝置的端部組件。
背景技術(shù)：
為了在移動過程中使用，筆記本電腦、PDA、可攜式DVD、可攜式攝象機、數(shù)碼相機、 移動電話等可攜式電子器件的內(nèi)部都裝有電池，為了給電池充電或使用設備通過具有妥當形態(tài)的連接器接收具有妥當電壓的DC電源。但是，上述可攜式電子器件的種類和制造企業(yè)不同時，電壓也不同，而接收DC電源的輸入部的形態(tài)也根據(jù)制造企業(yè)的不同而不同。因此， 具有多種可攜式電子器件的消費者經(jīng)常要攜帶若干個通常稱作適配器的電源供應裝置，這不僅非常繁瑣，而且，需要根據(jù)產(chǎn)品購買若干個適配器而帶來經(jīng)濟損失。為了解決以上問題，本發(fā)明提供一種通用電源供應裝置。通用電源供應裝置是指一個主裝置可以使用多種可攜式電子器件的電源供應裝置。該通用電源供應裝置具備主機和用戶根據(jù)自持電子器件輸入端的形態(tài)分別采用的端部組件，而端部組件和主機相互分離。即，由于一個主機配置若干個端部組件，用戶可以在一個主機上具備若干個不同的端部組件的適配器，這比購買若干個適配器更經(jīng)濟實惠?，F(xiàn)有的通常通用電源裝置向主機提供一種電壓且只提供若干個端部組件。此種通用電源供應裝置的弊端在于，無法使用于其它不同電壓電子器件。為了解決以上問題，提供了一種以如下內(nèi)容為特征的端部組件或電纜方式，使用撥碼開關(guān)、旋轉(zhuǎn)開關(guān)或者USP 5，347，211號公開的具有特殊形態(tài)的電阻在主裝置設置電子器件的使用電壓，且與主裝置分離，并提供適合即將使用的電子器件的電源輸入形態(tài)。這種方式需要用戶首先查找可以使用于可攜式電子器件的端部組件或者電纜并在主裝置設置適合的電壓。因此，缺乏電子常識的消費者很難使用。最近，為了解決以上問題，USP5,510,691 號，USP 6、604、177 號和 USP 6、091、611
號等公開了一種可以在整個電路轉(zhuǎn)換主機電壓的特殊裝置方法。此時使用的特殊裝置必需包括一個以上電阻、電容器、二極管等電子元器件，業(yè)內(nèi)人士通常將其稱作附屬電路。但是， 將上述電子元器件設置在端部組件時，制造及檢查難度高，端部組件費用增加，尤其是，很難實現(xiàn)端部組件的小型化。

發(fā)明內(nèi)容
為了解決以上問題，本發(fā)明提供一種以如下內(nèi)容為特征的通用電源裝置，其特征在于包括端部組件、主機和槽；該端部組件具備可供用戶選擇適合自持可攜式電子器件的端部組件的選擇信息顯示部和保存被選擇電子器件的電壓信息的配件式鍵；該主機包括將置于端部組件中的鍵的狀態(tài)轉(zhuǎn)換成電氣信號而改變主機輸出的鍵槽以及向通常的電源裝置解析鍵槽的信息且改變電壓而輸出的輸出轉(zhuǎn)換部；該槽保證端部組件和鍵槽的準確連接。本發(fā)明選擇妥當?shù)亩瞬拷M件只與鍵槽結(jié)合，也可以應用于制造企業(yè)和使用電壓不相同的多種可攜式電子器件。本發(fā)明的技術(shù)方案在于本發(fā)明通用電源裝置中端部組件和主機通過鍵槽得到分離/結(jié)合。本發(fā)明中端部組件具備鍵、選擇信息顯示部和槽，該鍵具有適合可攜式電子器件的電壓信息；該選擇信息顯示部可供用戶選擇適合自持可攜式電子器件的端部組件；該槽保證端部組件的準確連接。本發(fā)明中主機具備通過物理結(jié)合將保存在與端部組件結(jié)合的鍵槽和端部組件的電壓信息轉(zhuǎn)換成用戶所需電壓而提供的選擇輸出部。本發(fā)明端部組件400內(nèi)部不具備由電子元器件組成的附屬電路，而是利用具備物理性凹凸件的鍵411將端部組件所需信息傳輸?shù)街餮b置上設置的鍵槽321。本發(fā)明中主裝置100包括選擇輸出部200，從而使用于通常電源供應裝置的 PWM(Pulseffidth Modulation)方式 SMPS(Switching Mode Power Supply)電路通過鍵槽 321接收保存在和端部組件的鍵411信息而選擇所愿電壓。包括本發(fā)明中鍵411的端部組件400除了向端部組件內(nèi)部供應電源的(+)、(_)之外，不具備任何電氣裝置。與此相反，現(xiàn)有端部組件具備插入與主裝置分離的獨立零部件的附屬電路。相比之下，本發(fā)明中鍵411不僅可以實現(xiàn)小型化，易于制造及檢查，還價格低廉。本發(fā)明電源供應裝置中，例如，接收汽車、飛機等DC電源輸入的電源時，用一個主裝置就可以通過選擇妥當端部組件400傳達到用于具有不同輸入端形狀的可攜式電子器件的通用DC/DC適配器；接收AC電源輸入的電源時，傳達到通用AC/DC適配器，內(nèi)置電池而接收電池釋放的DC電源時，傳達到通用外置電池組。本發(fā)明通用電源裝置由包括選擇電壓時所需鍵411的端部組件400和包括將端部組件保存的配件式鍵411的信息轉(zhuǎn)換成電氣信息而傳輸?shù)竭x擇輸出部200的鍵槽321的主裝置組成，且端部組件400可以與主裝置100分離。本發(fā)明端部組件400與現(xiàn)有技術(shù)中插入電阻、二極管、電容器等電子元器件的方式不同，僅以物理性凹凸件也可以使主裝置100的選擇輸出部選擇所需電壓。本發(fā)明主裝置100包括接收保存在端部組件的鍵411的物理性信息轉(zhuǎn)換成電氣信號的鍵槽321?？梢允褂糜趯崿F(xiàn)本目的的鍵槽321的裝置有小型on/off開關(guān)。如圖3所示，具有兩個鍵時，該開關(guān)可以傳達4種不同的狀態(tài)，S卩，鍵具有凸形件時，該開關(guān)呈“on”狀態(tài)，鍵不具有凸形體時，該開關(guān)呈“off”狀態(tài)。本發(fā)明主裝置100進一步包括選擇輸出部200，其特征在于本發(fā)明通過鍵槽321 接收提供給通過增壓型(Boost)、降壓型(Buck)、回掃型(Fly-Back)等通常PWM方式控制的SMPS型電源轉(zhuǎn)換電路的置于端部組件400的鍵411的狀態(tài)而提供妥當?shù)碾妷?。并且，本發(fā)明選擇輸出部200由包括可以通過PWM Control IC的反饋(FeedBack) 端轉(zhuǎn)換設定電壓的分配值的一個以上電阻的電阻陣列組成。本發(fā)明電纜裝置300連接端部組件和主裝置，且除了通常電纜具備的陽極、陰極線之外，還包括鍵槽321和信號線；該鍵槽321與置于端部組件的鍵411物理連接，從而設定短路、陽極接合及陰極接合三種狀態(tài)中任意一種狀態(tài)；該信號線向主裝置的選擇輸出部 200提供所述鍵411和鍵槽321的連接狀態(tài)。本發(fā)明鍵槽321是指通過電氣裝置轉(zhuǎn)換配件式構(gòu)件鍵411的信息的裝置。優(yōu)選實施例是與端部組件400連接的位置上設置的小型on/off開關(guān)。
所述本發(fā)明通用電源裝置在主裝置的輸入端110設置適合汽車、飛機等DC電源的電纜并設計增壓型或降壓型PWM電路，就可以通過通用DC/DC適配器提供電源。設置接收 AC電源的AC連接器并設計回掃(Fly-Back)電路，就可以通過通用AC/DC適配器提供電源。 內(nèi)部設置電池和可以控制其電池的電路并將電池的DC電源作為輸入電源設計電壓增壓型或降壓型PWM電路，就可以提供不需要設置適配器也可以使用可攜式電子器件的通用外置電池組。本發(fā)明通用電源供應裝置將電阻、二極管及電容器等電子器件集中設置在主裝置一處，有助于制造商比起具備現(xiàn)有附屬電路的通用電源裝置體積更小的端部組件，從而簡化制造工序，降低產(chǎn)品價格。另外，用戶只通過更換端部組件的單一作業(yè)也可以得到可以應用于具有不同使用電壓的多種產(chǎn)品的電源供應裝置。


圖1圖示了本發(fā)明一實施例使用2個端部組件/鍵槽時增升壓型DC/DC轉(zhuǎn)換裝置.圖2圖示了本發(fā)明中具備端部組件和鍵槽的電纜的外觀。圖3是根據(jù)本發(fā)明制造的端部組件和鍵槽的實施例。圖4是根據(jù)本發(fā)明制造的通用DC/DC適配器的適用實施例。圖5是根據(jù)本發(fā)明制造的通用DC/D外置型電池的適用實施例。圖6是根據(jù)本發(fā)明制造的通用AC/DC適配器的適用實施例。<附圖主要部分的符號說明>101外部電源電纜102電池
103控制電池電路部104 -M電纜
105連接器
100主裝置110輸入電源端
120轉(zhuǎn)換電壓部
121:PWM 控制器 IC(PWM Control IC)
130輸出電源端140充電電池用端子
150電池組用接口部
Sl --Sn、Sl' Sn'與鍵/鍵槽相應連接的選擇端
Rl --Rn 電阻陣列
200選擇輸出部300電纜
310電纜輸入端
320電纜輸出端321鍵槽(keyway) 322
400端部組件
410端部組件輸入端411鍵(key) 412
430端部組件輸出端
440選擇信息顯示部441數(shù)碼信息顯示部
442色彩信息顯示部
500電子器件510電子器件的輸入電源端
322 防反插槽結(jié)合部
具體實施例方式以下參照附圖和優(yōu)選實施例詳細說明本發(fā)明，以幫助本發(fā)明所屬領(lǐng)域技術(shù)人員理解和實施本發(fā)明。圖1圖示了本發(fā)明一實施例使用具備2個鍵411的端部組件400時增壓型DC/DC 轉(zhuǎn)換裝置。其中，鍵的數(shù)量是指除了陽極線和陰極線之外的用于選擇電壓的構(gòu)件的數(shù)量。圖1中主裝置100進一步包括選擇輸出部200，從而向利用通常PWM(Pulse WidthModulation)的 SMPS (Switching Mode Power Supply)電路解析包含于端部組件 400 的鍵411和鍵槽321的連接狀態(tài)信息而輸出不相同的功率。因此，主裝置100包括構(gòu)成利用 PWM的SMPS結(jié)構(gòu)且接收DC電源的輸入電源端110、包括對比設定電壓和當前狀態(tài)向FET(Q) 的選通器端發(fā)送改變脈幅的功率的PWM控制器IC(PWM Controller IC) 121且由通常SMPS 電路組成的轉(zhuǎn)換電壓部120、包括通過包含于本發(fā)明端部組件400的鍵411和鍵槽321的連接狀態(tài)信息為由輸出電源端130組成的電路改變輸入到PWM控制器IC反饋端的設定電壓的電路的選擇輸出部200。輸入電源端110是接收電源釋放的直流電源的端，這里，直流電源并不局限在汽車、飛機或電池等所有直流電源。因此，連接到本發(fā)明中輸入端的輸入端的形態(tài)可以采用雖然不是直接的DC電源但已設置通過附加電路獲取的DC電源的PCB模式等，如用于汽車的雪茄插孔、氣壓插孔(Air Jack)等具有一定形態(tài)的電纜、家用AC電源端或內(nèi)置電池等。如此，本發(fā)明可以采用多種形態(tài)和形狀的電源。轉(zhuǎn)換電壓部120是包括對于設置電壓通過分配IC外部電阻值而對比內(nèi)部的基準電壓和當前狀態(tài)向FET(Q)的選通器端輸出改變脈幅的功率的反饋端及輸出端的PWM控制器IC(PWMController IC) 121的一般性SMPS電路，可以是增壓型(Boost)、降壓型(Buck) 及回掃型(Fly-Back)電路。本電路使用的PWM控制器IC可以采用Max668、TL494、UCC3843、 UCC38H43等多種PWM控制器IC。本發(fā)明轉(zhuǎn)換電壓部120必須包括作為SMPS電路組成因素的PWM控制器IC121、作為切換設備的FET(Q)、二極管(D)、電感器或變壓器以及使輸入端和輸出電壓保持恒壓狀態(tài)的電容器(Cin，Cout)，但是，可以根據(jù)使用的輸入的種類和要輸出的電壓的狀態(tài)，采用不同的方法連接而制作增壓型、降壓型、或回掃型電路。本發(fā)明轉(zhuǎn)換電壓部120中，基本電路包括切斷過電壓和過電流且分離輸入和輸出等來保證安全性的電路，還可以進一步采用為去除電磁波顯示電路及運行狀態(tài)等的附加電路。選擇輸出部200由根據(jù)包含于端部組件400的鍵槽321 (S1 Sn)的狀態(tài)通過PWM 控制器IC121的反饋端轉(zhuǎn)換設定電壓的分配值的電阻陣列(R1-Rn)組成?？梢暂敵龅碾妷旱姆N類由鍵槽的使用數(shù)量和包含于選擇輸出部200的電阻陣列的數(shù)量決定。電纜裝置300用于連接本發(fā)明中主裝置100和端部組件400，由與主裝置100連接的電纜輸入端310、與端部組件400連接的電纜輸出端320、連接輸出及輸入端的內(nèi)部電纜以及包住內(nèi)部電纜的外置結(jié)構(gòu)物組成。電纜輸入端310與主裝置100的輸出端連接。本發(fā)明沒有限制輸入部的連接模式，可以根據(jù)預采用產(chǎn)品的種類，與主裝置構(gòu)成一體型結(jié)構(gòu)或者采用連接器使其相互分離。本發(fā)明中鍵槽321是將本發(fā)明中鍵411的結(jié)構(gòu)信息轉(zhuǎn)換成電氣信息的裝置。在主裝置的輸出部320設置on/off開關(guān)后，與端部組件400結(jié)合時，按照置于端部組件的鍵4八的凹凸將on或off信息傳達到主裝置。本發(fā)明并沒有限制鍵槽321的形態(tài)和設置位置。端部組件輸出端430要具備符合可攜式電子器件500的輸入電源端510。選擇信息顯示部440將設置于端部組件的狀態(tài)告知用戶，由顯示在端部組件外部的數(shù)碼信息、顯示在端部組件的末端或者機體上的色彩信息以及附加提供的用戶手冊組成。數(shù)碼信息是根據(jù)端部組件輸出端430的形態(tài)及設定電壓顯示其它數(shù)字或者符號的信息，色彩信息是根據(jù)端部組件里設定的電壓以其它色彩顯示的信息。所述選擇信息顯示部 440是首先由制造商制造出具有適合可攜式電子器件的電壓和連接器形態(tài)的端部組件，且在端部組件的外部顯示數(shù)碼信息及色彩信息之后，在用戶手冊中明示可攜式電子器件的型號和使用方法。用戶從用戶手冊尋找可用于自持可攜式電子器件的端部組件400連接到電纜輸出端320之后使用，因此，即使是不具備電子常識的用戶，也可以方便使用。但是，僅以這些數(shù)字信息也無法在用戶手冊顯示所有可用可攜式設備。因此，具有手冊未顯示可攜式電子器件的用戶需要根據(jù)色彩信息選擇妥當?shù)亩瞬拷M件。具有手冊未顯示可攜式電子器件的用戶首先要尋找物理特征上符合電子器件的DC輸入部的端部組件，使用尋找到的端部組件時，需要根據(jù)色彩信息判斷輸出的電壓是否符合使用的電子器件。色彩信息可以根據(jù)黃色、 紅色及黑色等定義，也可以做出多種選擇。圖2圖示了本發(fā)明一實施例中具備1個鍵的端部組件和鍵槽的外觀。首先，對于端部組件400，用戶根據(jù)自持電子器件的種類選擇妥當端部組件的選擇信息顯示部的實施例使用了數(shù)碼信息441和色彩信息442，且設置了可以選擇電壓并防反插鍵411和端部組件并堅固結(jié)合的防反插槽412。鍵槽結(jié)構(gòu)物由將鍵的物理性選擇轉(zhuǎn)換成電氣信號的鍵槽321 和對應于端部組件的槽421的槽322組成。本實施例提供具備鍵321的端部組件和不具備鍵321的端部組件，具備鍵時按鍵槽設置成on狀態(tài)，而不具備鍵時無法按鍵槽設置成Off 狀態(tài)。端部組件400設置為了選擇電壓對于陽極及陰極連接部起實際作用的鍵411。如圖2所示，鍵槽321呈從電纜輸出端410的端部突出的按鍵形態(tài)，可以通過按壓作用起到 on/off開關(guān)作用。而且，鍵411的形態(tài)，優(yōu)選地，只有端部組件輸入端421端部面形成凹凸狀態(tài)，以使鍵槽321呈按鍵形態(tài)時，與鍵槽321結(jié)合時，可以或無需按壓特定按鍵。本實施例中鍵411呈凹凸狀，而鍵槽321的形態(tài)呈兩個按鍵形狀。此時，將鍵槽321設置成按鍵形態(tài)，且根據(jù)按壓程度，可以與陽極接合，也可以與陰極接合，并與此對應地設置鍵411的深度。一例中，將鍵槽321制作成按壓鍵槽321的深度深時與陽極接合而按壓鍵槽321的深度淺時與陰極接合的形態(tài)。因此，需要與陽極接合時，將鍵411設置成(不存在凹凸面的) 水平面，需要與陰極接合時，將鍵411設置成凹型，其深度小于不能按壓所述鍵槽321而短路時的凹部深度，但相當于所述鍵槽可以與陰極接合的深度?；蛘撸I槽321分別具備與陽極接合的按鍵和與陰極接合的按鍵，即具備兩個按鍵。此時，鍵411可以根據(jù)各個按鍵的位置形成可以按壓按鍵的水平面或者無法按壓按鍵的凹部，當然，可以對于一個鍵411，也可以在各個鍵槽321只連接陽極線或者陰極線而呈現(xiàn)陽極結(jié)合/短路或者陰極結(jié)合/短路兩種形態(tài)來代替陽極接合/陰極接合/短路三種狀態(tài)。圖3分別圖示了具備兩個連接/短路狀態(tài)的鍵的鍵411/鍵槽321時所述鍵411/ 鍵槽321可以具備的4種形態(tài)，還圖示了關(guān)于每個狀態(tài)中鍵槽321的電氣方面的解析。如此，具備兩個與陰極線連接/短路的鍵411時，可以出現(xiàn)4種不同的狀態(tài)。在不脫離本發(fā)明實質(zhì)的情況下，關(guān)于鍵411和鍵槽321的設計可以采取與上述內(nèi)容相同的方法具備與陽極線連接/短路的兩種狀態(tài)，或者與陽極線連接/與陰極線連接/短路的3種狀態(tài)。該鍵411 可以設置1個乃至若干個。因此，擴展本實施例時，具備N個鍵411就可以制作具備2N種狀態(tài)的端部組件。 以下詳細說明使用鍵411/鍵槽321時輸出電壓的變化。首先，使用PWM控制器IC121的電路中，將置于PWM-IC內(nèi)部反饋端的誤差放大器的標準電壓為Vref時，輸出電壓V-是 Vref* (Ra+Rb) /Rb，即，Vrrf* (1+Ra/Rb)(這里，各個符號以圖1為基準)。因此，使用一個選擇端 (S1)，即，使用1個電阻隊的1個鍵411和1個鍵槽321處于使用狀態(tài)時出現(xiàn)的3種輸出處于短路狀態(tài)時，通過公式1決定。陰極接合時和陽極結(jié)合時，分別通過公式2和公式3決定。
權(quán)利要求
1.一種通用電源供應裝置，其特征在于通用電源裝置包括端部組件和主機；該端部組件具備可供用戶選擇適合自持可攜式電子器件的端部組件的選擇信息顯示部以及保存被選擇電子器件的電壓信息的配件式鍵；該主機包括鍵槽和功率轉(zhuǎn)換部；該鍵槽將包含于端部組件的鍵的狀態(tài)轉(zhuǎn)換成電氣信號而改變主機功率；該功率轉(zhuǎn)換部向通常的電源裝置解析鍵槽的信息且改變電壓而輸出；結(jié)合鍵和鍵槽時特征在于，端部組件通過鍵槽得到連接， 且在電氣方面只具備陽極和陰極兩極，并根據(jù)電壓的信息通過具備不同物理結(jié)構(gòu)的端部組件的連接輸出不同電壓。
2.如權(quán)利要求1所述的通用電源供應裝置，其特征在于所述端部組件是根據(jù)附著在所需電子器件的DC端子的結(jié)構(gòu)和選擇電壓制作之后進行替換，并連接主機而使用。
3.如權(quán)利要求2所述的通用電源供應裝置，其特征在于所述端部組件的選擇信息顯示部在端部組件的外部顯示數(shù)字、文字或色彩，并根據(jù)用戶手冊上提示的電子器件的型號或使用電壓單獨或復合顯示有助于選擇妥當端部組件的數(shù)字、文字或色彩。
4.如權(quán)利要求1所述的通用電源供應裝置，其特征在于所述鍵槽設置于主機DC輸出線路的末端，且置于鍵槽的開關(guān)依據(jù)包含于端部組件的鍵的形狀接合陽極或陰極而改變輸出電壓。
5.如權(quán)利要求2至4之一所述通用電源供應裝置，其特征在于通過端部組件和鍵槽的組合選擇的第1電壓和第2電壓分別15至16伏特和18至20伏特，而使用電力介于60 至90瓦范圍之內(nèi)。
6.如權(quán)利要求2至4之一所述通用電源供應裝置，其特征在于通過端部組件及鍵槽組合的轉(zhuǎn)換而選擇的第1電壓條件、第2電壓條件和第3電壓條件分別是4至5伏特、9至 10伏特和12至15伏特，而使用電力介于5至24瓦范圍之內(nèi)。
7.如權(quán)利要求2至4之一所述通用電源供應裝置，其特征在于將DC電源用作主裝置的輸入電源時，通過DC/DC適配器啟動。
8.如權(quán)利要求2至4之一所述通用電源供應裝置，其特征在于在主裝置的輸入端連接電池和控制電池電路部而通過外置電池組啟動。
9.如權(quán)利要求2至4之一所述通用電源供應裝置，其特征在于采用AC電源作為輸入到主裝置的電源而通過AC/DC適配器啟動。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種通用電源裝置，具體涉及一種以如下內(nèi)容為特征的通用電源裝置，其特征在于，選擇某一個主機和種類不同的端部組件中適合廠家、功能、電壓等不同的多種可攜式電子器件的端部組件，僅以端部組件和主機的結(jié)合就可以向任何種類的電子器件供應電源。為了實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供一種端部組件，其特征在于，具備鍵、選擇信息顯示部和槽；該鍵包含適合于可攜式電子器件的電壓信息；該選擇信息顯示部可供用戶選擇適合自持可攜式電子器件的端部組件；該槽保證端部組件的準確連接。本發(fā)明提供的主機具備鍵槽和選擇輸出部；該鍵槽具備特殊結(jié)構(gòu)，從而通過物理結(jié)合向主機傳達端部組件中包含的電壓信息；該選擇輸出部依據(jù)鍵槽的電壓信息轉(zhuǎn)換成用戶所愿電壓而提供。
文檔編號H01R13/46GK102377322SQ20101026240
公開日2012年3月14日 申請日期2010年8月25日 優(yōu)先權(quán)日2010年8月25日
發(fā)明者尹大英, 金顯峻 申請人:世派電子株式會社