专利名称：通用电源供应装置用端部组件和键槽的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种端部组件，具体涉及一种与通用电源装置连接而使用，且向制造企业和功能不同的各种便携式电子器件有效提供通用电源装置的端部组件。
背景技术：
为了在移动过程中使用，笔记本电脑、PDA、可携式DVD、可携式摄象机、数码相机、 移动电话等可携式电子器件的内部都装有电池，为了给电池充电或使用设备通过具有妥当形态的连接器接收具有妥当电压的DC电源。但是，上述可携式电子器件的种类和制造企业不同时，电压也不同，而接收DC电源的输入部的形态也根据制造企业的不同而不同。因此， 具有多种可携式电子器件的消费者经常要携带若干个通常称作适配器的电源供应装置，这不仅非常繁琐，而且，需要根据产品购买若干个适配器而带来经济损失。为了解决以上问题，本发明提供一种通用电源供应装置。通用电源供应装置是指一个主装置可以使用多种可携式电子器件的电源供应装置。该通用电源供应装置具备主机和用户根据自持电子器件输入端的形态分别采用的端部组件，而端部组件和主机相互分离。即，由于一个主机配置若干个端部组件，用户可以在一个主机上具备若干个不同的端部组件的适配器，这比购买若干个适配器更经济实惠。现有的通常通用电源装置向主机提供一种电压且只提供若干个端部组件。此种通用电源供应装置的弊端在于，无法使用于其它不同电压电子器件。为了解决以上问题，提供了一种以如下内容为特征的端部组件或电缆方式，使用拨码开关、旋转开关或者USP 5，347，211号公开的具有特殊形态的电阻在主装置设置电子器件的使用电压，且与主装置分离，并提供适合即将使用的电子器件的电源输入形态。这种方式需要用户首先查找可以使用于可携式电子器件的端部组件或者电缆并在主装置设置适合的电压。因此，缺乏电子常识的消费者很难使用。最近，为了解决以上问题，USP5,510,691 号，USP 6、604、177 号和 USP 6、091、611
号等公开了一种可以在整个电路转换主机电压的特殊装置方法。此时使用的特殊装置必需包括一个以上电阻、电容器、二极管等电子元器件，业内人士通常将其称作附属电路。但是， 将上述电子元器件设置在端部组件时，制造及检查难度高，端部组件费用增加，尤其是，很难实现端部组件的小型化。
发明内容
为了解决以上问题，本发明提供一种以如下内容为特征的通用电源装置，其特征在于包括端部组件、主机和槽；该端部组件具备可供用户选择适合自持可携式电子器件的端部组件的选择信息显示部和保存被选择电子器件的电压信息的配件式键；该主机包括将置于端部组件中的键的状态转换成电气信号而改变主机输出的键槽以及向通常的电源装置解析键槽的信息且改变电压而输出的输出转换部；该槽保证端部组件和键槽的准确连接。本发明选择妥当的端部组件只与键槽结合，也可以应用于制造企业和使用电压不相同的多种可携式电子器件。本发明的技术方案在于本发明通用电源装置中端部组件和主机通过键槽得到分离/结合。本发明中端部组件具备键、选择信息显示部和槽，该键具有适合可携式电子器件的电压信息；该选择信息显示部可供用户选择适合自持可携式电子器件的端部组件；该槽保证端部组件的准确连接。本发明中主机具备通过物理结合将保存在与端部组件结合的键槽和端部组件的电压信息转换成用户所需电压而提供的选择输出部。本发明端部组件400内部不具备由电子元器件组成的附属电路，而是利用具备物理性凹凸件的键411将端部组件所需信息传输到主装置上设置的键槽321。本发明中主装置100包括选择输出部200，从而使用于通常电源供应装置的 PWM(Pulseffidth Modulation)方式 SMPS(Switching Mode Power Supply)电路通过键槽 321接收保存在和端部组件的键411信息而选择所愿电压。包括本发明中键411的端部组件400除了向端部组件内部供应电源的(+)、(_)之外，不具备任何电气装置。与此相反，现有端部组件具备插入与主装置分离的独立零部件的附属电路。相比之下，本发明中键411不仅可以实现小型化，易于制造及检查，还价格低廉。本发明电源供应装置中，例如，接收汽车、飞机等DC电源输入的电源时，用一个主装置就可以通过选择妥当端部组件400传达到用于具有不同输入端形状的可携式电子器件的通用DC/DC适配器；接收AC电源输入的电源时，传达到通用AC/DC适配器，内置电池而接收电池释放的DC电源时，传达到通用外置电池组。本发明通用电源装置由包括选择电压时所需键411的端部组件400和包括将端部组件保存的配件式键411的信息转换成电气信息而传输到选择输出部200的键槽321的主装置组成，且端部组件400可以与主装置100分离。本发明端部组件400与现有技术中插入电阻、二极管、电容器等电子元器件的方式不同，仅以物理性凹凸件也可以使主装置100的选择输出部选择所需电压。本发明主装置100包括接收保存在端部组件的键411的物理性信息转换成电气信号的键槽321。可以使用于实现本目的的键槽321的装置有小型on/off开关。如图3所示，具有两个键时，该开关可以传达4种不同的状态，S卩，键具有凸形件时，该开关呈“on”状态，键不具有凸形体时，该开关呈“off”状态。本发明主装置100进一步包括选择输出部200，其特征在于本发明通过键槽321 接收提供给通过增压型(Boost)、降压型(Buck)、回扫型(Fly-Back)等通常PWM方式控制的SMPS型电源转换电路的置于端部组件400的键411的状态而提供妥当的电压。并且，本发明选择输出部200由包括可以通过PWM Control IC的反馈(FeedBack) 端转换设定电压的分配值的一个以上电阻的电阻阵列组成。本发明电缆装置300连接端部组件和主装置，且除了通常电缆具备的阳极、阴极线之外，还包括键槽321和信号线；该键槽321与置于端部组件的键411物理连接，从而设定短路、阳极接合及阴极接合三种状态中任意一种状态；该信号线向主装置的选择输出部 200提供所述键411和键槽321的连接状态。本发明键槽321是指通过电气装置转换配件式构件键411的信息的装置。优选实施例是与端部组件400连接的位置上设置的小型on/off开关。
所述本发明通用电源装置在主装置的输入端110设置适合汽车、飞机等DC电源的电缆并设计增压型或降压型PWM电路，就可以通过通用DC/DC适配器提供电源。设置接收 AC电源的AC连接器并设计回扫(Fly-Back)电路，就可以通过通用AC/DC适配器提供电源。 内部设置电池和可以控制其电池的电路并将电池的DC电源作为输入电源设计电压增压型或降压型PWM电路，就可以提供不需要设置适配器也可以使用可携式电子器件的通用外置电池组。本发明通用电源供应装置将电阻、二极管及电容器等电子器件集中设置在主装置一处，有助于制造商比起具备现有附属电路的通用电源装置体积更小的端部组件，从而简化制造工序，降低产品价格。另外，用户只通过更换端部组件的单一作业也可以得到可以应用于具有不同使用电压的多种产品的电源供应装置。
图1图示了本发明一实施例使用2个端部组件/键槽时增升压型DC/DC转换装置.图2图示了本发明中具备端部组件和键槽的电缆的外观。图3是根据本发明制造的端部组件和键槽的实施例。图4是根据本发明制造的通用DC/DC适配器的适用实施例。图5是根据本发明制造的通用DC/D外置型电池的适用实施例。图6是根据本发明制造的通用AC/DC适配器的适用实施例。<附图主要部分的符号说明>101外部电源电缆102电池
103控制电池电路部104 -M电缆
105连接器
100主装置110输入电源端
120转换电压部
121:PWM 控制器 IC(PWM Control IC)
130输出电源端140充电电池用端子
150电池组用接口部
Sl --Sn、Sl' Sn'与键/键槽相应连接的选择端
Rl --Rn 电阻阵列
200选择输出部300电缆
310电缆输入端
320电缆输出端321键槽(keyway) 322
400端部组件
410端部组件输入端411键(key) 412
430端部组件输出端
440选择信息显示部441数码信息显示部
442色彩信息显示部
500电子器件510电子器件的输入电源端
322 防反插槽结合部
具体实施例方式以下参照附图和优选实施例详细说明本发明，以帮助本发明所属领域技术人员理解和实施本发明。图1图示了本发明一实施例使用具备2个键411的端部组件400时增压型DC/DC 转换装置。其中，键的数量是指除了阳极线和阴极线之外的用于选择电压的构件的数量。图1中主装置100进一步包括选择输出部200，从而向利用通常PWM(Pulse WidthModulation)的 SMPS (Switching Mode Power Supply)电路解析包含于端部组件 400 的键411和键槽321的连接状态信息而输出不相同的功率。因此，主装置100包括构成利用 PWM的SMPS结构且接收DC电源的输入电源端110、包括对比设定电压和当前状态向FET(Q) 的选通器端发送改变脉幅的功率的PWM控制器IC(PWM Controller IC) 121且由通常SMPS 电路组成的转换电压部120、包括通过包含于本发明端部组件400的键411和键槽321的连接状态信息为由输出电源端130组成的电路改变输入到PWM控制器IC反馈端的设定电压的电路的选择输出部200。输入电源端110是接收电源释放的直流电源的端，这里，直流电源并不局限在汽车、飞机或电池等所有直流电源。因此，连接到本发明中输入端的输入端的形态可以采用虽然不是直接的DC电源但已设置通过附加电路获取的DC电源的PCB模式等，如用于汽车的雪茄插孔、气压插孔(Air Jack)等具有一定形态的电缆、家用AC电源端或内置电池等。如此，本发明可以采用多种形态和形状的电源。转换电压部120是包括对于设置电压通过分配IC外部电阻值而对比内部的基准电压和当前状态向FET(Q)的选通器端输出改变脉幅的功率的反馈端及输出端的PWM控制器IC(PWMController IC) 121的一般性SMPS电路，可以是增压型(Boost)、降压型(Buck) 及回扫型(Fly-Back)电路。本电路使用的PWM控制器IC可以采用Max668、TL494、UCC3843、 UCC38H43等多种PWM控制器IC。本发明转换电压部120必须包括作为SMPS电路组成因素的PWM控制器IC121、作为切换设备的FET(Q)、二极管(D)、电感器或变压器以及使输入端和输出电压保持恒压状态的电容器(Cin，Cout)，但是，可以根据使用的输入的种类和要输出的电压的状态，采用不同的方法连接而制作增压型、降压型、或回扫型电路。本发明转换电压部120中，基本电路包括切断过电压和过电流且分离输入和输出等来保证安全性的电路，还可以进一步采用为去除电磁波显示电路及运行状态等的附加电路。选择输出部200由根据包含于端部组件400的键槽321 (S1 Sn)的状态通过PWM 控制器IC121的反馈端转换设定电压的分配值的电阻阵列(R1-Rn)组成。可以输出的电压的种类由键槽的使用数量和包含于选择输出部200的电阻阵列的数量决定。电缆装置300用于连接本发明中主装置100和端部组件400，由与主装置100连接的电缆输入端310、与端部组件400连接的电缆输出端320、连接输出及输入端的内部电缆以及包住内部电缆的外置结构物组成。电缆输入端310与主装置100的输出端连接。本发明没有限制输入部的连接模式，可以根据预采用产品的种类，与主装置构成一体型结构或者采用连接器使其相互分离。本发明中键槽321是将本发明中键411的结构信息转换成电气信息的装置。在主装置的输出部320设置on/off开关后，与端部组件400结合时，按照置于端部组件的键4八的凹凸将on或off信息传达到主装置。本发明并没有限制键槽321的形态和设置位置。端部组件输出端430要具备符合可携式电子器件500的输入电源端510。选择信息显示部440将设置于端部组件的状态告知用户，由显示在端部组件外部的数码信息、显示在端部组件的末端或者机体上的色彩信息以及附加提供的用户手册组成。数码信息是根据端部组件输出端430的形态及设定电压显示其它数字或者符号的信息，色彩信息是根据端部组件里设定的电压以其它色彩显示的信息。所述选择信息显示部 440是首先由制造商制造出具有适合可携式电子器件的电压和连接器形态的端部组件，且在端部组件的外部显示数码信息及色彩信息之后，在用户手册中明示可携式电子器件的型号和使用方法。用户从用户手册寻找可用于自持可携式电子器件的端部组件400连接到电缆输出端320之后使用，因此，即使是不具备电子常识的用户，也可以方便使用。但是，仅以这些数字信息也无法在用户手册显示所有可用可携式设备。因此，具有手册未显示可携式电子器件的用户需要根据色彩信息选择妥当的端部组件。具有手册未显示可携式电子器件的用户首先要寻找物理特征上符合电子器件的DC输入部的端部组件，使用寻找到的端部组件时，需要根据色彩信息判断输出的电压是否符合使用的电子器件。色彩信息可以根据黄色、 红色及黑色等定义，也可以做出多种选择。图2图示了本发明一实施例中具备1个键的端部组件和键槽的外观。首先，对于端部组件400，用户根据自持电子器件的种类选择妥当端部组件的选择信息显示部的实施例使用了数码信息441和色彩信息442，且设置了可以选择电压并防反插键411和端部组件并坚固结合的防反插槽412。键槽结构物由将键的物理性选择转换成电气信号的键槽321 和对应于端部组件的槽421的槽322组成。本实施例提供具备键321的端部组件和不具备键321的端部组件，具备键时按键槽设置成on状态，而不具备键时无法按键槽设置成Off 状态。端部组件400设置为了选择电压对于阳极及阴极连接部起实际作用的键411。如图2所示，键槽321呈从电缆输出端410的端部突出的按键形态，可以通过按压作用起到 on/off开关作用。而且，键411的形态，优选地，只有端部组件输入端421端部面形成凹凸状态，以使键槽321呈按键形态时，与键槽321结合时，可以或无需按压特定按键。本实施例中键411呈凹凸状，而键槽321的形态呈两个按键形状。此时，将键槽321设置成按键形态，且根据按压程度，可以与阳极接合，也可以与阴极接合，并与此对应地设置键411的深度。一例中，将键槽321制作成按压键槽321的深度深时与阳极接合而按压键槽321的深度浅时与阴极接合的形态。因此，需要与阳极接合时，将键411设置成(不存在凹凸面的) 水平面，需要与阴极接合时，将键411设置成凹型，其深度小于不能按压所述键槽321而短路时的凹部深度，但相当于所述键槽可以与阴极接合的深度。或者，键槽321分别具备与阳极接合的按键和与阴极接合的按键，即具备两个按键。此时，键411可以根据各个按键的位置形成可以按压按键的水平面或者无法按压按键的凹部，当然，可以对于一个键411，也可以在各个键槽321只连接阳极线或者阴极线而呈现阳极结合/短路或者阴极结合/短路两种形态来代替阳极接合/阴极接合/短路三种状态。图3分别图示了具备两个连接/短路状态的键的键411/键槽321时所述键411/ 键槽321可以具备的4种形态，还图示了关于每个状态中键槽321的电气方面的解析。如此，具备两个与阴极线连接/短路的键411时，可以出现4种不同的状态。在不脱离本发明实质的情况下，关于键411和键槽321的设计可以采取与上述内容相同的方法具备与阳极线连接/短路的两种状态，或者与阳极线连接/与阴极线连接/短路的3种状态。该键411 可以设置1个乃至若干个。因此，扩展本实施例时，具备N个键411就可以制作具备2N种状态的端部组件。 以下详细说明使用键411/键槽321时输出电压的变化。首先，使用PWM控制器IC121的电路中，将置于PWM-IC内部反馈端的误差放大器的标准电压为Vref时，输出电压V-是 Vref* (Ra+Rb) /Rb，即，Vrrf* (1+Ra/Rb)(这里，各个符号以图1为基准)。因此，使用一个选择端 (S1)，即，使用1个电阻队的1个键411和1个键槽321处于使用状态时出现的3种输出处于短路状态时，通过公式1决定。阴极接合时和阳极结合时，分别通过公式2和公式3决定。
权利要求
1.一种通用电源供应装置，其特征在于通用电源装置包括端部组件和主机；该端部组件具备可供用户选择适合自持可携式电子器件的端部组件的选择信息显示部以及保存被选择电子器件的电压信息的配件式键；该主机包括键槽和功率转换部；该键槽将包含于端部组件的键的状态转换成电气信号而改变主机功率；该功率转换部向通常的电源装置解析键槽的信息且改变电压而输出；结合键和键槽时特征在于，端部组件通过键槽得到连接， 且在电气方面只具备阳极和阴极两极，并根据电压的信息通过具备不同物理结构的端部组件的连接输出不同电压。
2.如权利要求1所述的通用电源供应装置，其特征在于所述端部组件是根据附着在所需电子器件的DC端子的结构和选择电压制作之后进行替换，并连接主机而使用。
3.如权利要求2所述的通用电源供应装置，其特征在于所述端部组件的选择信息显示部在端部组件的外部显示数字、文字或色彩，并根据用户手册上提示的电子器件的型号或使用电压单独或复合显示有助于选择妥当端部组件的数字、文字或色彩。
4.如权利要求1所述的通用电源供应装置，其特征在于所述键槽设置于主机DC输出线路的末端，且置于键槽的开关依据包含于端部组件的键的形状接合阳极或阴极而改变输出电压。
5.如权利要求2至4之一所述通用电源供应装置，其特征在于通过端部组件和键槽的组合选择的第1电压和第2电压分别15至16伏特和18至20伏特，而使用电力介于60 至90瓦范围之内。
6.如权利要求2至4之一所述通用电源供应装置，其特征在于通过端部组件及键槽组合的转换而选择的第1电压条件、第2电压条件和第3电压条件分别是4至5伏特、9至 10伏特和12至15伏特，而使用电力介于5至24瓦范围之内。
7.如权利要求2至4之一所述通用电源供应装置，其特征在于将DC电源用作主装置的输入电源时，通过DC/DC适配器启动。
8.如权利要求2至4之一所述通用电源供应装置，其特征在于在主装置的输入端连接电池和控制电池电路部而通过外置电池组启动。
9.如权利要求2至4之一所述通用电源供应装置，其特征在于采用AC电源作为输入到主装置的电源而通过AC/DC适配器启动。
全文摘要
本发明涉及一种通用电源装置，具体涉及一种以如下内容为特征的通用电源装置，其特征在于，选择某一个主机和种类不同的端部组件中适合厂家、功能、电压等不同的多种可携式电子器件的端部组件，仅以端部组件和主机的结合就可以向任何种类的电子器件供应电源。为了实现上述目的，本发明提供一种端部组件，其特征在于，具备键、选择信息显示部和槽；该键包含适合于可携式电子器件的电压信息；该选择信息显示部可供用户选择适合自持可携式电子器件的端部组件；该槽保证端部组件的准确连接。本发明提供的主机具备键槽和选择输出部；该键槽具备特殊结构，从而通过物理结合向主机传达端部组件中包含的电压信息；该选择输出部依据键槽的电压信息转换成用户所愿电压而提供。
文档编号H01R13/46GK102377322SQ20101026240
公开日2012年3月14日 申请日期2010年8月25日 优先权日2010年8月25日
发明者尹大英, 金显峻 申请人:世派电子株式会社