专利名称：多功能充电器的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种多功能充电器，尤指一种利用软件作程序化控制输出电压，并通过不同转接头限定输出电压范围，及于每一个输出电压范围中设定多段输出电压，而能广泛适用于各种使用直流电源的电器装置的充电器设计。
背景技术：
多数具可移植性的电器产品，均内建有充电装置，同时利用可重复充电的电池作为电力供应，这些电器包括移动电话、笔记本型计算机、个人数字助理(PDA)、电动游戏机、电动工具、打印机、随身听等，使用者可以电源供应器(adapter)插接于上述电器的电源接头，即能对内部的可重复充电的电池进行充电，电力充满后即能享受随身使用的便利性，直到电力用完再重复充电使用。
前述的电器产品所使用的电力不尽相同，虽于购买时厂商会提供对应的电源供应器，电源供应器所输出的电力就是针对其对应的电器使用，而无法广泛应用于每一种电器产品，在拥有多种类的电器产品后，往往使用者会难以分辨电源供应器是何种电器所使用，发生充电器输出的电压较电器所需的电压低而无法充电，或是充电器输出的电压远超过电池的额定电压，而对电器造成损害或缩短电池的使用寿命情况。
为解决上述问题，市面上出现可设定输出多种电力的电源供应器，均以机械式与电子组件来改变内部变压器的输出电力，并设有一拨动开关供使用者切换所需的电力高低，及可变换的电源接头，视电器的电源接头正、负电作相对应的变换。前述的拨动开关在切换瞬间会产生阻尼效性，使电压输出极不稳定，容易于切换的瞬间产生突波损害电器，且电力切换的范围过小(一般多在3～12伏特，每3伏特为一段，共可切换4种电压输出)，仅能适用于较小用电量的电器(如移动电话、电动游戏机、PDA等等)，而无法广泛适用于全部电器产品。又，市面上的可调输出电压的电源供应器除开关上以印刷方式标示电压值外，除非用电表量测，否则使用者将无法知道的电压输出值。
前述的二种电源供应器将市电(110伏特)整流并降压为直流电源，在外出或旅行途中无法使用。针对此一问题，如移动电话、笔记本型计算机，市面上即出现车充接线，利用接线自点烟器接头接引汽车的电瓶电力或是飞机座位上的电源插孔，以降压方式而获得移动电话所需的充电电力，前述的接线仍需视移动电话的厂牌、机型而选购对应的接线，对于用电电压超过电瓶电压(12伏特)的电气产品即无法适用。换言之，目前市面上的充电电源供应，最大的输出电压即是交通工具所能提供的电压值，只能向下调降而无法向上增压，因而限定了使用的电器对象。
发明内容
本实用新型的主要目的即是提供一种多功能充电器，主要包括有一充电主体及至少二个转接头，该充电主体利用软件作程序化控制输出电压，并设有一显示屏及一电压选择键，提供电压设定显示与单键设定的便利性；该转接头衔接于充电主体与被充电装置间，用以限定电压输出主体的输出电压于一特定范围，每一个转接头代表不同的电压范围，供使用者根据被充电装置所需电压而决定转接头的使用，使用者可于转接头所限定的电压输出范围中以电压选择键选择适当的输出电压值进行充电，以避免错误的电压选择损坏被充电装置。
前述的转接头包括有二插接端，其中衔接于充电主体的第一插接端内设有三插针，其中第一、二插针对应于转接头衔接于被充电电器产品的第二插接端的正、负电极，第三插针作为电源输出设定，若第三插针为浮接型式，则是设定充电主体输出一低电压范围(如3伏特至9伏特)，若第三插针连接于第二插针，则是设定充电主体输出一高电压范围(如10伏特至21伏特)。
本实用新型的另一目的即是提供的这种多功能充电器，其该转接头的第一插接端内更设有防呆装置，以限定转接头的插接方向，避免使用者误插造成正负极颠倒而损坏电器产品；及于第二插接端的外缘表面设有标示，以色彩区隔高压及低压转接头，提供明显辨识的依据。
本实用新型的又一目的即是提供的这种多功能充电器，其充电主体具有记忆功能，会自动记忆使用者最后设定的两组电压设定，分别是一组高压设定及一组低压设定，使用者再次使用时即不需要再作输出电压的设定。
图1为本实用新型的立体图；图2A为转接头的第一插接端的示意图；图2B为高压转接头的各插针的内部接线示意图；图2C为低压转接头的各插针的内部接线示意图；图3为充电主体的内部电路图。
图中符号说明10 多功能充电器20 充电主体21 电力输入端211 汽车点烟器接头212 飞机座位接头22 内部电路221 EMI滤波器222 推挽式推压切换电路
223 变压器224 输出电路225 电压检测器226 电流限制电路227 PWM控制电路228 驱动电路229 主控制单元23电力输出端24电压选择键25显示屏26转接头261 第一插接端2611 标示262 第二插接端2621 第一插针2622 第二插针2623 第三插针2624 防呆装置具体实施方式
如图1所示，为本实用新型的立体图本实用新型的多功能充电器10包括有一充电主体20，包含有一电力输入端21、一内部电路22(图3所示)及一电力输出端23，其中该电力输入端21包含有可共组一体的汽车点烟器接头211及飞机座位接头212，提供使用者于车辆或飞机旅行途中，将交通工具提供的直接电源引出，作为充电主体20的输入电源。
当然，该电力输入端21亦可衔接一整流电路及变压器，将市电转换为直流电源，而可供使用者于室内使用(图式未画)。
该内部电路22(如图3所示，容后详述)主要包括有一利用软件作程序化控制输出电压的主控制单元229，依据插接于电力输出端23的转接头26种类，控制内部电路22一特定的电力输出范围，并接受一电压选择键24于此电力范围中选择设定输出电压值，及将前述电压设定值显示于一显示屏25上。
该电力输出端23衔接一转接头26插接于被充电电器，接引充电主体22的输出电源对被充电电器充电。
至少二个转接头26(如图2A所示)，该转接头26包括有衔接被充电电器的第一插接端261，及衔接电力输出端23的第二插接端262，该第二插接端262内设有三插针，其中第一、二插针2621、2622对应于转接头衔接于被充电电器产品的第一插接端261的正、负电极，第三插针2623作为电源输出设定。
若第三插针2623连接于第二插针2622(如图2B所示)，则是设定充电主体20输出一高电压范围(如10伏特至21伏特)，即称为高压转接头；若第三插针2623为浮接型式(如图2C所示)，则是设定充电主体20输出一低电压范围(如3伏特至9伏特)，即称为低压值转接头。
本实用新型的所以采用多种转接头26型式设计，其目的在于单一接头的设计，恐将造成使用者选择电压的疏失，造成输出电压超过被充电电器的额定值而损坏电器的情况，同时，该转接头26的第二插接端262内更设有防呆装置2624(如图2A所示)，以限定转接头26的插接方向，避免使用者误插造成正负极颠倒而损坏电器产品；及于第一插接端261的外缘表面设有标示2611，以色彩区隔高压及低压转接头，提供明显辨识的依据。
如图3所示，为充电主体的内部电路图；该内部电路22包括有
一EMI滤波器221，对电力输入端21抑制电磁辐射；一推挽式推压切换电路222(Switching circuit Buck & push pull)，受PWM控制电路227、驱动电路228所控制，将电力输入端21输入的电源升压制可调整电压范围的最大值(在本实施例中为21伏特)。
一变压器223，受PWM控制电路控制，将推挽式推压切换电路222的最大输出电压转换为使用者透过电压选择键所设定的电压值。
一输出电路224，介于前述电力输出端21与内部电路22的电压检测电路225间，除将变压器223变换后的电压输出外，并将接头的连接状况传送至电压检测器225。
一电压检测电路225，检测转接头26的第三插针2623连结状况，而控制PWM控制电路227产生对应的控制信号至推挽式推压切换电路222，以产生对应于转接头26的最大输出电压。
一电流限制电路226，限制输出电路224的输出电流大小，以避免产生过高的电流值损害被充电电器。
一PWM控制电路227，针对电压检测电路225的检测结果及主控制单元229的设定，控制一驱动电路228使推挽式推压切换电路222产生对应于转接头26型式的电压范围值，及于电压范围中产生多段的设定电压值输出。
一主控制单元229，依据电压检测电路225的检测结果，控制PWM控制电路227产生不同的输出电压范围，并于此电压范围中切割出多段的可选择电压值，供使用者以电压选择键24切换设定，并将此电压范围、电压选择键24切换状态显示于显示屏25上。
另外，该主控制单元229包含有记忆功能元件，会自动记忆使用者最后设定的两组电压设定，分别是一组对应于高压转接头所限定的高电压范围中之一电压设定，及另一组对应于低压转接头所限定的低电压范围中之一电压设定，使用者再次使用时即不需要再作输出电压的设定，增加了使用上的便利性。
使用者将电力输入端21插至于汽车或是飞机座位提供的电源孔，及满足可选择欲充电电器所需的充电电压的转接头26插置于电力输出端23后，此时PWM控制电路227、主控制单元229及依据电压检测电路225的检测结果，产生对应的输出电压范围及将此电压范围显现于显示屏25上，例如使用者插接低压转接头(3～9伏特)，显示屏25上即显现出此电压范围中的设定电压值，主控制单元229并随时检测电压选择键24的作动状况。
使用者若按压电压选择键24选择输出电压，每按压一次即便是调整电压一次，在本实施例中，每次调整的幅度为1伏特，在低压的3～9伏特范围中共区分为7段调整，主控制单元229在使用者选择的电压值后，在预设时间内无检测到电压选择键24动作，将认定此选定电压值为使用者所需，即驱动PWM控制电路227、驱动电路228、推挽式推压切换电路222，而输出使用者所设定的电压值至电力输出端23，使用者即可插置于被充电电器进行充电。在此同时，主控制单元229驱动显示屏25将使用者最后选定的电压值显现出，并记忆此最后设定值。
同样的，使用者若是插接高压转接头，在本实施例中，在高压的10～21伏特范围中共区分为8段调整(每次调幅1伏特)。当然，每一次按压电压选择键24的调整幅度可经由软件的设计而更改，能满足于所有使用直流电源电器的充电需求。
综上所述，本实用新型所提供的多功能充电器，能有效解决现有充电器只能针对特定电器充电，使用范围狭隘及无法显示充电电压输出情况等缺点，及提出以程序化控制输出多段选择电压，能满足于所有使用直流电源的电器充电需求，与具显示充电电压等特点，为前所未有的实用新型，深具有产业利用价值，已符合实用新型的要件，依法提出申请。
以上已将本实用新型作一详细说明，惟以上所述者，仅为本实用新型的一较佳实施例而已，当不能限定本实用新型实施的范围。即凡依本实用新型申请范围所作的均等变化与修饰等，皆应仍属本实用新型的专利涵盖范围内。
权利要求1.一种多功能充电器，包括有一电力输入端，接引外界电源至充电主体；至少二个转接头，该转接头衔接于充电主体与被充电电器间，用以传送充电主体产生的充电电压至被充电电器，及对充电主体设定一可充电电压范围；一充电主体，设有内部电路、一显示屏及一电压选择键，该内部电路依据所插接的转接头型式，以程序化控制输出为一可调整的电压范围，及藉电压选择键于该输出电压范围中作多段选择设定，进而使内部电路转换输出电压为所设定电压值至前述转接头进行充电，并透过显示屏显示出电压选择过程与设定结果。
2.如权利要求1所述的多功能充电器，其中该电力输入端，更包括有可共组一体的汽车点烟器接头及飞机座位接头，将交通工具提供的直接电源引出。
3.如权利要求1所述的多功能充电器，其中该显示屏可为下列任一选一液晶显示器、一多段发光显示器。
4.如权利要求1所述的多功能充电器，其中该转接头包括有衔接被充电电器的第一插接端，及衔接电力输出端的第二插接端，该第一插接端内设有三插针，其中第一、二插针对应于转接头衔接于被充电电器产品的第二插接端的正、负电极，第三插针作为电源输出范围设定。
5.如权利要求4所述的多功能充电器，其中该第三插针连接于第二插针，设定充电主体输出一高电压范围。
6.如权利要求4所述的多功能充电器，其中该第三插针为浮接型式，设定充电主体输出一低电压范围。
7.如权利要求4所述的多功能充电器，其中该第一插接端内设有防呆装置，以限定转接头的插接方向。
8.如权利要求4所述的多功能充电器，其中该第二插接端的外缘表面设有用以区隔高压及低压转接头的色彩标示。
9.如权利要求1所述的多功能充电器，其中该内部电路包括有一EMI滤波器，对电力输入端抑制电磁辐射；一推挽式推压切换电路，受PWM控制电路、驱动电路所控制，将电路输入端输入的电源升压制可调整电压范围的最大值；一变压器，受PWM控制电路控制，将推挽式推压切换电路的最大输出电压转换为使用者透过电压选择键所设定的电压值；一输出电路，介于前述电力输出端与内部电路的电压检测电路间，除将变压器变换后的电压输出外，并将接头的连接状况传送至电压检测器；一电压检测器，检测转接头的第三插针连结状况，而控制PWM控制电路产生对应的控制信号至推挽式推压切换电路，以产生对应于转接头的最大输出电压；一PWM控制电路，针对电压检测器的检测结果及主控制单元的设定，控制一驱动电路使推挽式推压切换电路产生对应于转接头型式的电压范围值，及于电压范围中产生多段的设定电压值输出；一主控制单元，依据电压检测器的检测结果，控制PWM控制电路产生不同的输出电压范围，并于此电压范围中切割出多段的可选择电压值，供使用者以电压选择键切换设定，并将此电压范围、电压选择键切换状态显示于显示屏上。
10.如权利要求9所述的多功能充电器，其中该内部电路更包括有一电流限制电路，限制输出电路的输出电流大小，以避免产生过高的电流值损害被充电电器。
11.如权利要求9所述的多功能充电器，其中该内部电路的主控制单元包含有记忆功能元件，会自动记忆所使用的转接头最后一次电压设定值。
专利摘要本实用新型涉及一种多功能充电器，主要包括有一充电主体及至少二个转接头，该充电主体利用软件作程序化控制输出电压，并设有一显示屏及一电压选择键，提供电压设定显示与单键设定的便利性；该转接头衔接于电压输出主体与被充电装置之间，用以限定电压输出主体的输出电压于一特定范围，每一个转接头代表不同的电压范围，供使用者根据被充电装置所需电压而决定转接头的使用，使用者可于转接头所限定的电压输出范围中以电压选择键选择适当的输出电压值进行充电，以避免因错误的电压选择损坏被充电装置。
文档编号H01M10/44GK2678149SQ20032011673
公开日2005年2月9日 申请日期2003年11月18日 优先权日2003年11月18日
发明者王东辉, 王锦红 申请人:王东辉, 王锦红