USB充电电源机构及USB充电电源模块的制作方法

本实用新型涉及低压电器附件及充电器技术领域，尤其涉及一种USB充电电源机构及USB充电电源模块。

背景技术：

目前，随着智能终端设备的普及，对充电器的要求也随之越来越高，便携式充电器、充电头以及安装在开关插座墙盒里面的USB充电电源模块都能提供较为便利的充电功能。其中，将USB充电电源模块安装在低压开关或插座的墙盒中，对USB充电电源模块的体积提出了非常高的要求，当前市面上用于安装在墙盒里的USB充电电源模块，体积较大，电流较小，空间利用率低，使得当前的USB充电电源很难做到模块化，并很难与当前的开关、插座安装方式相兼容。

技术实现要素：

本实用新型的主要目的在于提出一种USB充电电源机构及USB充电电源模块，旨在减小USB充电电源模块的体积，提高空间利用率，提升与当前的开关、插座安装方式的兼容性。

为实现上述目的，本实用新型提供一种USB充电电源机构，包括至少四个PCB组件，所述四个PCB组件包括用于安装交流输入电路的输入PCB组件板、用于安装充电电源一次侧电路的电源变换PCB组件板、用于安装USB输出电路的输出PCB组件板、以及用于安装充电电源二次侧电路的整流控制PCB组件板，其中，所述输入PCB组件板、所述电源变换PCB组件板、所述输出PCB组件板、所述整流控制PCB组件板依次连接，所述输入PCB组件板、电源变换PCB组件板、输出PCB组件板、整流控制PCB组件板依次围绕形成方形结构。

可选地，所述输出PCB组件板与电源变换PCB组件板之间设置有第一绝缘片或第一绝缘墙，使所述输出PCB组件与电源变换PCB组件板之间形成电气隔离，所述整流控制PCB组件板与电源变换PCB组件板之间设置有第二绝缘片或第二绝缘墙，使所述整流控制PCB组件与电源变换PCB组件板之间形成绝缘。

可选地，所述第一绝缘片或第一绝缘墙、第二绝缘片或第二绝缘墙为麦拉片或PVC绝缘片。

可选地，所述输入PCB组件板上设有至少两个交流输入端点、一根保险丝、以及一个整流桥；所述电源变换PCB组件板上安装有隔离变压器、市电输入滤波电路、开关电源原边控制电路及开关电路；所述输出PCB组件板上安装有至少一个USB端子和USB端口识别电路；所述整流控制PCB组件板上安装有充电电源二次侧整流滤波电路。

可选地，所述电源变换PCB组件板与整流控制PCB组件板通过飞线连接。

可选地，所述输入PCB组件板与电源变换PCB组件板之间至少有两个电气连接网络，该两个电气连接网络分别是交流整流输出的高压直流正级和负级；所述电源变换PCB组件板与整流控制PCB组件板之间至少有两个电气连接网络，该两个电气连接网络分别是电源变换PCB组件板上电源隔离变压器的二次侧输出端；所述输出PCB组件板与整流控制PCB组件板之间至少有两个电气连接网络，该两个电气连接网络分别是充电电源输出的低压直流的正级和负级。

可选地，所述电源变换PCB组件板与输出PCB组件板之间通过Y电容跨接。

可选地，所述输入PCB组件板分别与所述电源变换PCB组件板、整流控制PCB组件板通过焊点或针脚固定连接，所述输出PCB组件板分别与所述电源变换PCB组件板、整流控制PCB组件板通过焊点或针脚固定连接。

为实现上述目的，本发明还提出一种USB充电电源模块，包括如上所述的USB充电电源机构。

可选地，所述USB充电电源模块还包括塑料壳体，所述USB充电电源机构安装于所述塑料壳体内。

本实用新型实施例提出的USB充电电源机构及USB充电电源模块中，USB充电电源机构包括用于安装交流输入电路的输入PCB组件板、用于安装充电电源一次侧电路的电源变换PCB组件板、用于安装USB输出电路的输出PCB组件板、以及用于安装充电电源二次侧电路的整流控制PCB组件板，其中，所述输入PCB组件板分别与所述电源变换PCB组件板、整流控制PCB组件板连接，所述电源变换PCB组件板、整流控制PCB组件板还分别与所述输出PCB组件板连接，所述输入PCB组件板、电源变换PCB组件板、输出PCB组件板、整流控制PCB组件板依次围绕形成方形结构，解决了现有技术中用于安装在开关、插座底盒中USB充电电源机构体积过大的问题，以及由于体积过大而导致的与传统开关、插座安装方式不兼容的问题。该机构通过多个PCB组件的巧妙组合，极大地提高了空间的利用率，能大幅减少USB充电电源模块的体积，使得多个PCB组件板构造稳定、可靠，能有效低完成完整的USB充电电源的功能，并形成输入、输出的良好电气隔离，使得USB充电电源模块能满足各个地区的安规标准要求。同时使得USB充电电源模块能匹配不同的底盒，与当前市面上的开关、安装方式相兼容。

附图说明

图1是本实用新型实施例USB充电电源机构的爆炸图；

图2是本实用新型实施例USB充电电源机构的立体结构示意图；

图3是本实用新型实施例USB充电电源机构另一角度的立体结构示意图；

图4是本实用新型实施例USB充电电源机构中输入PCB组件板的结构平面图；

图5是本实用新型实施例USB充电电源机构中输入PCB组件板的侧视图；

图6是本实用新型实施例USB充电电源机构中输入PCB组件板的立体结构示意图；

图7是本实用新型实施例USB充电电源机构中电源变换PCB组件板的结构平面图；

图8是本实用新型实施例USB充电电源机构中电源变换PCB组件板的另一结构平面图；

图9是本实用新型实施例USB充电电源机构中电源变换PCB组件板的侧视图；

图10是本实用新型实施例USB充电电源机构中电源变换PCB组件板的立体结构示意图；

图11是本实用新型实施例USB充电电源机构中输出PCB组件板的结构平面图；

图12是本实用新型实施例USB充电电源机构中输出PCB组件板的侧视图；

图13是本实用新型实施例USB充电电源机构中输出PCB组件板的立体结构示意图；

图14是本实用新型实施例USB充电电源机构中整流控制PCB组件板的结构平面图；

图15是本实用新型实施例USB充电电源机构中整流控制PCB组件板的侧视图；

图16是本实用新型实施例USB充电电源机构中整流控制PCB组件板的立体结构示意图；

图17是本实用新型实施例USB充电电源模块的立体结构示意图；

图18是本实用新型实施例USB充电电源模块的另一立体结构示意图。

附图标记：

输入PCB组件板10；交流输入端点101；保险丝102；整流桥103；电源变换PCB组件板20；隔离变压器201；市电输入滤波电路202；开关电源原边控制电路及开关电路203；输出PCB组件板30；USB端子301；USB端口识别电路302；整流控制PCB组件板40；二次侧整流滤波电路401；第一绝缘片50；第二绝缘片60。

本实用新型目的的实现、功能特点及优点将结合实施例，参照附图做进一步说明。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

需要说明，若本实用新型实施例中有涉及方向性指示(诸如上、下、左、右、前、后……)，则该方向性指示仅用于解释在某一特定姿态(如附图所示)下各部件之间的相对位置关系、运动情况等，如果该特定姿态发生改变时，则该方向性指示也相应地随之改变。

另外，若本实用新型实施例中有涉及“第一”、“第二”等的描述，则该“第一”、“第二”等的描述仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示其相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。另外，各个实施例之间的技术方案可以相互结合，但是必须是以本领域普通技术人员能够实现为基础，当技术方案的结合出现相互矛盾或无法实现时应当认为这种技术方案的结合不存在，也不在本实用新型要求的保护范围之内。

如图1至图3所示，本实用新型实施例提出的USB充电电源机构包括至少四个PCB组件，所述四个PCB组件包括用于安装交流输入电路的输入PCB组件板10、用于安装充电电源一次侧电路的电源变换PCB组件板20、用于安装USB输出电路的输出PCB组件板30、以及用于安装充电电源二次侧电路的整流控制PCB组件板40，其中，所述输入PCB组件板10分别与所述电源变换PCB组件板20、整流控制PCB组件板40连接，所述电源变换PCB组件板20、整流控制PCB组件板40还分别与所述输出PCB组件板30连接，所述电源变换PCB组件板20与整流控制PCB组件板40通过飞线连接。

所述输入PCB组件板10、电源变换PCB组件板20、输出PCB组件板30、整流控制PCB组件板40依次围绕形成方形结构。

其中，所述输出PCB组件板30与电源变换PCB组件板20之间设置有第一绝缘片50或第一绝缘墙，所述整流控制PCB组件板40与电源变换PCB组件板20之间设置有第二绝缘片60或第二绝缘墙。

所述第一绝缘片50或第一绝缘墙可以使得所述输出PCB组件与电源变换PCB组件板20形成电气隔离，所述第二绝缘片60或第二绝缘墙可以使得所述整流控制PCB组件板40与电源变换PCB组件板20形成绝缘。由此，使得本实用新型提出的USB充电电源机构能符合各国家、地区标准中的安规要求，包括放电距离、爬电距离、一二次侧的耐压等。

具体实施时，所述第一绝缘片50或第一绝缘墙、第二绝缘片60或第二绝缘墙均可以采用麦拉片或PVC绝缘片。

如图2、图3所示，在一实施例中，输入PCB组件板10、电源变换PCB组件板20、输出PCB组件板30、整流控制PCB组件板40四个组件板及内部绝缘片组装成USB充电电源模块；其中输入PCB组件板10、电源变换PCB组件板20、输出PCB组件板30、整流控制PCB组件板40四个组件板之间通过相邻之间PCB组件板的焊点进行电气与结构相连，形成一个结构稳定的立方体，相应的绝缘片放置在输出PCB组件板30与电源变换组件板20之间。

进一步的，如图4至图6所示，在一实施例中，所述输入PCB组件板10上安装有至少两个交流输入端点101(AC输入端)、一根保险丝102、以及一个整流桥103，输入PCB组件板10通过数个焊盘与电源变换PCB组件板20、整流控制PCB组件板40结构上相组合。

如图7至图10所示，在一实施例中，所述电源变换PCB组件板20上安装有隔离变压器201、市电输入滤波电路202、开关电源原边控制电路及开关电路203。电源变换PCB组件板20通过数个焊盘与输入PCB组件板10、输出PCB组件板30结构上组合。

如图11至图13所示，在一实施例中，所述输出PCB组件板30上安装有至少一个USB端子301和USB端口识别电路302。输出PCB组件板30通过数个焊盘与电源变换组件板20、整流控制PCB组件板40结构上组合。

如图14至图16所示，在一实施例中，所述整流控制PCB组件板40上安装有充电电源二次侧整流滤波电路401。整流控制PCB组件板40通过数个焊盘与输出PCB组件板30、输入PCB组件板10结构上组合。

更进一步的，在一实施例中，所述输入PCB组件板10与电源变换PCB组件板20之间至少有二个电气连接网络，分别是交流整流输出的高压直流正级和负级；所述电源变换PCB组件板20与整流控制PCB组件板40之间至少有两个电气连接网络，分别是电源变换PCB组件板20上电源隔离变压器201的二次侧输出端；所述输出PCB组件板30与整流控制PCB组件板40之间至少有二个电气连接网络，分别是充电电源输出的低压直流的正级和负级。

可以理解的是，所述电源变换PCB组件板20与输出PCB组件板30之间没有电气连接网络，具体实施时，所述电源变换PCB组件板20与输出PCB组件板30之间可以通过Y电容跨接。

更进一步的，作为一种实施方式，所述输入PCB组件板10分别与所述电源变换PCB组件板20、整流控制PCB组件板40通过焊点或针脚固定连接，所述输出PCB组件板30分别与所述电源变换PCB组件板20、整流控制PCB组件板40通过焊点或针脚固定连接。

例如，将所述输入PCB组件板10分别与电源变换PCB组件板20、整流控制PCB组件板40之间通过三个焊点进行电气与结构的连接，将所述输出PCB组件板30分别与所述电源变换PCB组件板20、整流控制PCB组件板40之间通过两个焊接点进行电气与结构的连接。

本实用新型USB充电电源机构通过上述技术方案，包括用于安装交流输入电路的输入PCB组件板10、用于安装充电电源一次侧电路的电源变换PCB组件板20、用于安装USB输出电路的输出PCB组件板30、以及用于安装充电电源二次侧电路的整流控制PCB组件板40，其中，所述输入PCB组件板10分别与所述电源变换PCB组件板20、整流控制PCB组件板40连接，所述电源变换PCB组件板20、整流控制PCB组件板40还分别与所述输出PCB组件板30连接，所述输入PCB组件板10、电源变换PCB组件板20、输出PCB组件板30、整流控制PCB组件板40依次围绕形成方形结构，解决了现有技术中用于安装在开关、插座底盒中USB充电电源机构体积过大的问题，以及由于体积过大而导致的与传统开关、插座安装方式不兼容的问题，使得USB充电电源机构能满足各地区的安规标准要求。

为实现上述目的，本实用新型还提出一种USB充电电源模块，所述USB充电电源模块包括如上实施例所提出的USB充电电源机构，其中，该USB充电电源机构的结构、作用原理上面已经详细阐述，这里不再赘述。

需要说明的是，作为一种实施方式，如图17和图18所示，本实用新型提出的USB充电电源模块还包括塑料壳体70，所述USB充电电源机构安装于所述塑料壳体70内。其中，所述塑胶壳体70上可以安装电源输入线80，该塑料壳体70与现有的调光器、开关等低压电气附件产品的尺寸及安装卡扣相兼容，能暗装于墙盒中，能直接在用户家中进行替换安装使用。

本实用新型实施例提出的USB充电电源模块，通过采用上述实施例所述的USB充电电源机构，该机构通过多个PCB组件的巧妙组合，极大地提高了空间的利用率，能大幅减少USB充电电源模块的体积，使得多个PCB组件板构造稳定、可靠，能有效低完成完整的USB充电电源的功能，并形成输入、输出的良好电气隔离，使得USB充电电源模块能满足各个地区的安规标准要求。同时使得USB充电电源模块能匹配不同的底盒，与当前市面上的开关、安装方式相兼容。

以上仅为本实用新型的优选实施例，并非因此限制本实用新型的专利范围，凡是利用本实用新型说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本实用新型的专利保护范围内。