专利名称：多功能时钟的制作方法
技术领域：
本发明涉及电源转换装置，特别是涉及一种集时钟显示、AC电源转换插座、USB充电等多种功能于一体的多功能时钟。
背景技术：
目前电子类产品已经广泛应用到人们生活的各个领域中，而每个产品都离不开电源。许多使用直流电的小型电子产品则需要将公用电网提供的交流电转换成与产品匹配的直流电。现有的电源转换装置可谓形式多样，但普遍存在着功率消耗大，转换效率低，体积大不便于携带等问题。另一方面，现有的交流电源插座和电子时钟均只具有单一的连接功能和时间显示功能，而不具备为产品充电等功能，使得人们在出差旅行或外出时，不得不同时携带转换器、充电器等器件，因而常感不便。
发明内容本发明旨在解决上述问题，而提供一种集多种功能于一体，转换效率高，体积小、重量轻、便于携带，使用安全可靠的多功能时钟。为实现上述目的，本发明提供一种多功能时钟，该装置包括外壳，其特征在于，在外壳上设有时间显不器，并设有至少一个交流电源插座及至少一个USB充电器,外壳内设有防雷电路、输入抗电磁干扰滤波电路、直流变换电路及直流输出滤波电路，所述防雷电路的输入端与交流电源连接，其输出端与输入抗电磁干扰滤波电路连接，输入抗电磁干扰滤波电路的输出端一路与交流电源插座连接，另一路经整流滤波电路、直流变换电路及直流输出滤波电路与USB充电器及时间显示器连接。在外壳上还设有电源开关、蜂鸣器及时间设置按键。时间显示器、交流电源插座及USB充电器设于外壳前侧，电源开关、蜂鸣器及时间设置按键设于外壳顶部。外壳由上壳、下壳、前内侧板、前外侧板及后侧板对合连接而成，上壳上设有电源开关、蜂鸣器及时间设置按键的安装孔，前内侧板固定于上壳、下壳前侧，前外侧板则卡接于前内侧板前侧，前内侧板上设有用于安装显示器、交流电源插座及USB充电器的内安装孔，前外侧板上设有与所述交流电源插座及USB充电器的内安装孔对应的外安装孔。防雷电路包括突波吸收器Ml、M2、M3、温度保险丝TFl及热敏电阻NTCl，其中，温度保险丝TFl和热敏电阻NTCl分别与交流电源的火线和零线相连接，突波吸收器Ml并接于交流电源的火线与零线之间，突波吸收器M2并接于交流电源的火线与地线之间，突波吸收器M3并接于交流电源的零线和地线之间。输入抗电磁干扰滤波电路是由电容Cl、C2、CX电感LI、L2构成的双π型滤波电路。直流变换电路是用于DC-DC变换的脉宽调制变换器，其使得USB充电器输出恒流恒压充电电流。
直流输出滤波电路是由电感L3、电容C7、C8构成的π型滤波电路。时间显示器为LED时钟、IXD时钟及数字时钟中的一种。本发明的贡献在于，其有效解决了现有时钟功能单一等问题。本发明集时钟显示、AC电源转换插座、USB充电、防雷及输入抗电磁干扰等多种功能于一体,具有电源转换效率高，体积小、重量轻、便于携带，使用安全可靠等特点。当人们外出旅行时，只要携带该多功能时钟即可解决电源连接、家用电器充电、时钟、闹钟等问题，而不必分别电源插座、充电器等多种电子产品。
图I是本发明的外形示意图。图2是本发明的部件分解立体示意图。 图3是本发明的电路结构框图。图4是本发明的电路原理图。图5是本发明的防雷电路原理图。图6是本发明的输入抗电磁干扰滤波电路原理图。图7是本发明的直流输出滤波电路原理图。
具体实施方式下列实施例是对本发明的进一步解释和说明，对本发明不构成任何限制。参阅图I 图3，本发明的多功能时钟包括外壳10、时间显示器20、交流电源插座30、USB充电器40、防雷及输入抗电磁干扰滤波电路51、整流滤波电路52及直流变换电路53，所述各电路设于线路板90上。如图2，本实施例中，所述外壳10呈椭圆形，其由上壳11、下壳12、前内侧板13、前外侧板14及后侧板对合连接而成。在上壳11顶部设有电源开关安装孔111、蜂鸣器安装孔112及时间设置按键孔113。所述前内侧板13用螺钉固定于上壳11、下壳12前侧，前内侧板13上设有用于安装显示器的内安装孔131，两个用于安装交流电源插座的内安装孔132及用于安装USB充电器的内安装孔133。前内侧板13的上边缘设有与前外侧板14卡接用的连接孔134。前外侧板14上设有与所述交流电源插座及USB充电器的内安装孔对应的外安装孔141、142，前外侧板14上边缘设有锁舌143。前外侧板14通过将其锁舌143卡入前内侧板的连接孔134而卡接于前内侧板13前侧。后侧板用螺钉固定于上壳11、下壳12后侧。如图I、图2，在外壳10的前内侧板13的内安装孔131内装有时间显示器20，该时间显示器可以是LED时钟、LCD时钟及数字时钟中的任一种，该时间显示器20的内部电路可以是现有的LED时钟、LCD时钟及数字时钟电路中的任一种。本实施例中，该时间显示器20为LED时钟，其电路由微处理器MCU与石英振荡器及其外围电路构成，时间显示器20与直流变换电路53连接，由该直流变换电路为其提供显示电源。考虑到外部电网的不稳定因素，可在时间显示器20上装设干电池或钮扣电池，供其保持时间，并作为备用电池而防止开机时从新矫正时钟。如图I、图2，本实施例中，在前内侧板13的两个内安装孔132及前外侧板14上的两个外安装孔141内装有两个交流电源插座30，该交流插座可以是符合中国、欧洲或其它国家标准的三孔插座，每个交流电源插座30的两侧各通过螺钉与前内侧板13固定，两个交流电源插座30的前端与前外侧板14的外表面平齐。笔记本电脑等家用电器的电源插头可直接插接到交流电源插座30，为其提供交流电源。在前内侧板的内安装孔133及前外侧板14的外安装孔142内装有USB充电器40，USB充电器40的前端与前外侧板14的外表面平齐，其输出电压为5V，可为手机等电子产品充电。在上壳11顶部的电源开关安装孔111内装有电源开关60。在上壳11顶部的蜂鸣器安装孔112内装有蜂鸣器70，用于发出闹钟铃声。在上壳11顶部的时间设置按键孔113内装有时间设置按键80，用于调整时间和设定闹钟。该电源开关60、蜂鸣器70及时间设置按键80均与线路板90相连接。本发明的电路部分设于外壳10内，如图3所示，本实施例中，本发明的电路包括防雷电路51、输入抗电磁干扰滤波电路52、直流变换电路53及直流输出滤波电路54，上述电路设于线路板90上。所述防雷电路51包括突波吸收器M1、M2、M3、温度保险丝TFl及热敏电阻NTCl，其·中，温度保险丝TFl和热敏电阻NTCl分别与交流电源的火线和零线相连接，突波吸收器Ml并接于交流电源的火线与零线之间，突波吸收器M2并接于交流电源的火线与地线之间，突波吸收器M3并接于交流电源的零线与地线之间。如图5，本实施例中，所述防雷电路51包括三个突波吸收器M1、M2、M3和一个温度保险丝TFl和一个热敏电阻NTCl，所述突波吸收器Ml、M2、M3为压敏电阻，防雷电路51的输入端与100V 240V交流电源连接，其输出端与输入抗电磁干扰滤波电路52连接。图4中，突波吸收器Ml并接于交流电源的火线与零线之间，突波吸收器M2并接于交流电源的火线与地线之间，突波吸收器M3串接于交流电源的地线上。温度保险丝TFl和热敏电阻NTCl分别与交流电源的火线和零线相连接。当发生雷击时，如高压雷电经电网导入电源时，由三个突波吸收器Ml、M2、M3和温度保险丝TF1、热敏电阻NTCl构成的电路进行保护。如图4，当加在所述突波吸收器两端的电压超过其工作电压时，其阻值降低，使高压能量消耗在突波吸收器上，若电流过大，则将温度保险丝TF1、热敏电阻NTCl烧毁而保护后级电路，且该防雷电路使得在突波吸收器短路失效后与开关电源电路相分离，而不会引起失火。如图6，本实施例中，所述输入抗电磁干扰滤波电路52是由电容Cl、C2、CX、电感L1、L2构成的双π型滤波电路，其输入端与由二极管D1、D2、D3、D4构成的桥式整流电路连接。该抗电磁干扰滤波电路52用于对输入电源的电磁噪声及杂波信号进行抑制，防止对电源的干扰，同时也防止电源本身产生的高频杂波对电网的干扰。如图3，该输入抗电磁干扰滤波电路52的输出端分两路，一路与交流电源插座30连接，使得从电网输入的交流电，经防雷电路511和入抗电磁干扰滤波电路512直接为两个交流电源插座30供电。输入抗电磁干扰滤波电路输出的另一路经整流滤波电路52、直流变换电路53及直流输出滤波电路54与USB充电器40及时间显示器20连接，直流变换电路直接输出5V/1A的直流电到USB充电器40，为用户提供恒流恒压充电，并为时间显示器20提供3. 3V/20mA的直流电。如图4，本实施例中，所述直流变换电路53是用于DC-DC变换的脉宽调制变换器，其内部集成有输入过欠压保护电路、输出过欠压保护电路、输出过流保护电路、输出短路保护电路等，使得USB充电器40输出恒流恒压充电电流。如图7，本实施例中，所述直流输出滤波电路54是由电感L3、电容C7、C8构成的Ji型滤波电路，通过该H型滤波电路，可大大减少输出纹波，得到干净的直流电源。尽管通过以上实施例对本发明进行了揭示，但本发明的保护范围并不局限于此， 在不偏离本发明构思的条件下，对以上各构件所做的变形、替换等均将落入本发明的权利要求范围内。
权利要求
1.一种多功能时钟,包括外壳(10),其特征在于,在外壳(10)上设有时间显不器(20),并设有至少一个交流电源插座(30)及至少一个USB充电器(40)，外壳(10)内设有防雷电路(51)、输入抗电磁干扰滤波电路(52 )、直流变换电路(53 )及直流输出滤波电路(54 )，所述防雷电路(51)的输入端与交流电源连接,其输出端与输入抗电磁干扰滤波电路(52)连接，输入抗电磁干扰滤波电路(52)的输出端一路与交流电源插座(30)连接，另一路经整流滤波电路(52 )、直流变换电路(53 )及直流输出滤波电路(54 )与USB充电器(40 )及时间显示器(20)连接。
2.如权利要求I所述的多功能时钟，其特征在于，在外壳(10)上还设有电源开关(60)、蜂鸣器(70)及时间设置按键(80)。
3.如权利要求2所述的多功能时钟，其特征在于，所述时间显示器(20)、交流电源插座(30)及USB充电器(40)设于外壳(10)前侧，电源开关(60)、蜂鸣器(70)及时间设置按键(80)设于外壳(10)顶部。
4.如权利要求I所述的多功能时钟，其特征在于，所述外壳(10)由上壳(11)、下壳(12)、前内侧板(13)、前外侧板(14)及后侧板对合连接而成，上壳(11)上设有电源开关(60)、蜂鸣器(70)及时间设置按键(80)的安装孔(111、112、113)，前内侧板(13)固定于上壳(11)、下壳(12)前侧，前外侧板(14)则卡接于前内侧板(13)前侧，前内侧板(13)上设有用于安装显示器、交流电源插座及USB充电器的内安装孔(131、132、133)，前外侧板(14)上设有与所述交流电源插座及USB充电器的内安装孔对应的外安装孔(141、142)。
5.如权利要求I所述的多功能时钟，其特征在于，所述防雷电路(51)包括突波吸收器(Ml、M2、M3 )、温度保险丝(TFl)及热敏电阻(NTCl )，其中，温度保险丝(TFl)和热敏电阻(NTCl)分别与交流电源的火线和零线相连接，突波吸收器Ml并接于交流电源的火线与零线之间，突波吸收器M2并接于交流电源的火线与地线之间，突波吸收器M3并接于交流电源的零线与地线之间。
6.如权利要求I所述的多功能时钟，其特征在于，所述输入抗电磁干扰滤波电路(52)是由电容(Cl、C2、CX)电感(LI、L2)构成的双π型滤波电路。
7.如权利要求I所述的多功能时钟，其特征在于，所述直流变换电路(53)是用于DC-DC变换的脉宽调制变换器，其使得USB充电器(40)输出恒流恒压充电电流。
8.如权利要求5所述的多功能时钟，其特征在于，所述直流输出滤波电路(54)是由电感(L3)、电容(C7、C8)构成的型滤波电路。
9.如权利要求3所述的多功能时钟，其特征在于，所述时间显示器(20)为LED时钟、IXD时钟及数字时钟中的一种。
全文摘要
一种多功能时钟，该装置包括外壳，其特征在于，在外壳上设有时间显示器，并设有至少一个交流电源插座及至少一个USB充电器，外壳内设有防雷电路、输入抗电磁干扰滤波电路、直流变换电路及直流输出滤波电路，所述防雷电路的输入端与交流电源连接，其输出端与输入抗电磁干扰滤波电路连接，输入抗电磁干扰滤波电路的输出端一路与交流电源插座连接，另一路经整流滤波电路、直流变换电路及直流输出滤波电路与USB充电器及时间显示器连接。本发明集多种功能于一体，转换效率高，体积小、重量轻、便于携带，使用安全可靠。
文档编号H02M1/14GK102929120SQ20121044368
公开日2013年2月13日 申请日期2012年11月8日 优先权日2012年11月8日
发明者冯启祥 申请人:深圳市天星泰光电科技有限公司