一种电源适配器及电子设备的制作方法

1.本实用新型涉及电源技术领域，尤其涉及一种电源适配器及电子设备。


背景技术：

2.对于笔记本电脑来说，小体积高性能一直是其追求的优势；随着笔记本电脑性能需求越来越高，其需要的电源功率也越来越大；
3.在相关技术中，随着电源功率的需求增大，电源的散热性能并未进行有效的改进，导致目前的高功率电源的散热效果不佳，影响用户体验；
4.因此，如何提高电源的散热性能成为了现有技术中亟需改进的问题。


技术实现要素：

5.本技术旨在提供一种电源适配器及电子设备，以解决如何提高电源的散热性能的问题。
6.而本技术为解决上述技术问题所采用的方案为：
7.第一方面，本技术提供一种电源适配器，包括：
8.电路板，具有相背设置的第一侧面和第二侧面；
9.发热元件，设置在所述第一侧面上；
10.第一功率元件，设置在所述第一侧面上，且远离所述发热元件设置；
11.第二功率元件，设置在所述第二侧面上，且远离所述发热元件设置；
12.其中，所述第二功率元件的封装高度小于所述第一功率元件的封装高度及所述发热元件的封装高度；且所述第一功率元件包括桥堆和第一mos管单元，第二功率元件包括第二mos管单元。
13.在本技术的部分实施例中，所述发热元件包括第一电感，所述桥堆和所述第一mos管单元间隔设置在所述第一电感的两侧。
14.在本技术的部分实施例中，所述第一mos管单元被配置为矩形封装结构，且所述矩形封装结构的短边侧相较于其长边侧更靠近所述第一电感。
15.在本技术的部分实施例中，所述电源适配器还包括第一散热片，所述第一散热片被配置在所述第一mos管单元和所述第一电感的一侧，并用以给所述第一mos管单元和所述第一电感散热。
16.在本技术的部分实施例中，所述桥堆为插件封装结构，所述桥堆和所述第一电感之间设置有第二电感，所述第二电感的线圈由扁平导线绕制而成。
17.在本技术的部分实施例中，所述第二mos管单元在所述电路板上的投影与所述发热元件在所述电路板上的投影彼此分离。
18.在本技术的部分实施例中，所述发热元件还包括变压器，所述变压器的一侧设置有第二散热片；所述第二mos管单元包括贯穿到所述第一侧面的第一引脚，所述第一引脚与所述第二散热片热接触连接。
19.在本技术的部分实施例中，所述电源适配器还包括散热壳体，所述电路板、所述发热元件、所述第一功率元件和所述第二功率元件容置在所述散热壳体内。
20.在本技术的部分实施例中，所述散热壳体与所述电路板、所述发热元件、所述第一功率元件和所述第二功率元件之间设置有导热硅胶。
21.一种电子设备，包括上述的电源适配器。
22.本技术所提供的一种电源适配器及电子设备，发热元件作为主要发热元件，第一功率元件和第二功率元件作为次要发热元件，本技术将发热元件和第一功率元件以及第二功率元件相互远离设置，能够避免热集中，减少热叠加，有利于提高整体结构的热扩散效果；并且将第二功率元件设置在背离发热元件的第二侧面，进一步远离发热元件设置，有利于热量向四周方向扩散。
附图说明
23.为了更清楚地说明本技术实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
24.图1为本实用新型的电源适配器在第一视角下的结构示意图；
25.图2为本实用新型的电源适配器在第二视角下的结构示意图；
26.图3为本实用新型的电源适配器在图1中的俯视结构示意图；
27.图4为本实用新型的电源适配器的整体结构示意图。
28.主要元件符号说明：
29.100-电源适配器，110-发热元件，111-变压器，112-第一电感，120-第一功率元件，121-桥堆，122-第一mos管单元，130-第一散热片，140-第二散热片，150-第二电感，160-电路板，161-第一侧面，162-第二侧面，170-第二功率元件，201-散热壳体。
具体实施方式
30.下面将结合本技术实施例中的附图，对本技术实施例中的技术方案进行清楚、整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的施例。基于本实用新型中的实施例，本领域技术人员在没有作出创造性劳动前提下获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
31.本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“长度”、“宽度、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“顶”、“底”、内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。此外，语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明或者隐含地包括一个或者更多个所述特征。在本实用新型的描述中，“多个”的含义两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。
32.在申请中，“示例性”一词用来表示“用作例子、例证或说明”。本技术中被描述为示
例性”的任何实施例不一定被解释为比其它实施例更优选或更具优势。为使本领域任何技术人员能够实现和使用本实用新型，给出了以下描述。在以下描述，为了解释的目的而列出了细节。应当明白的是，本领域普通技术人员可以认到，在不使用这些特定细节的情况下也可以实现本实用新型。在其它实例中，不会对已知的结构和过程进行详细阐述，以避免不必要的细节使本实用新型的描述变得晦涩。因此，本实用新型并非旨在限于所示的实施例，而是与符合本技术所公开的原理的最广范围相一致。
33.需要解释的是，对于笔记本特别是游戏本来说，对电源小体积高散热的需求越来越高；并且随着笔记本性能的提高，其电源的功率可能会高达100w甚至200w以上，充电器大如“砖头”，不仅不易携带，也拉低了笔记本的轻便性能。本技术基于此对电源结构进行了改进。
34.请参阅图1和图3，本实施例的主体是一种电源适配器100，该电源适配器100包括电路板160、发热元件110、第一功率元件120和第二功率元件170。其中，发热元件110可以被解释为在电路板160上发热量较大的主要发热元器件，比如变压器111、pfc电感等。第一功率元件120或第二功率元件170可以被解释为在电路板160上发热量较小的次要发热元器件，比如桥堆121、mos管等。
35.更为具体地，电路板160具有相背设置的第一侧面161和第二侧面162；其中，第一侧面161和第二侧面162可以被解释为电路板160面积最大的两个表面。
36.更为具体地，第一功率元件120和发热元件110设置在第一侧面161上，且第一功率元件120远离发热元件110设置；并且第二功率元件170设置在第二侧面162上，且第二功率元件170也远离发热元件110设置。
37.需要解释的是，第一功率元件120和发热元件110同设在第一侧面161上，第一功率元件120和发热元件110之间间隔设置或者中间设置有其他隔热部件，都可以理解为第一功率元件120远离发热元件110设置。
38.更为具体地，在保证电路板160的正常结构的条件下，使第一功率元件120和发热元件110的距离尽可能的大，有利于第一功率元件120和发热元件110分别散热。
39.需要解释的是，第二功率元件170设置在第二侧面162上，第二功率元件170和发热元件110设置在不同的侧面，但是电路板160本身具有一定的导热效果，因此第二功率元件170也要尽量远离发热元件110设置。
40.更为具体地，在保证电路板160的正常结构的条件下，使第二功率元件170和发热元件110的距离尽可能的大，有利于第一功率元件120和发热元件110分别散热。
41.更为具体地，第二功率元件170的封装高度小于第一功率元件120的封装高度及发热元件110的封装高度。
42.需要解释的是，将封装高度较小的第二功率元件170单独设置在第二侧面162，能够尽量减小第二侧面162上元器件的高度，有利于缩小封装体积，同时给第一侧面161预留更充裕的散热空间；将封装高度较大的第二功率元件170和发热元件110设置在第一侧面161，有利于将高度较高的元器件统一封装，有序排列有利于缩小整体体积。
43.在本技术的部分实施例中，发热元件110包括第一电感112；第一功率元件120包括桥堆121和第一mos管单元122；其中，桥堆121和第一mos管单元122间隔设置在第一电感112的两侧。
44.具体而言，第一电感112为pfc电感，桥堆121选用25a800v、gbl封装，这种封装属于插件封装结构，相比较于贴片封装，虽然体积更大，但是提高了桥堆121的散热面积，有利于提高桥堆121的性能。
45.更为具体地，第一mos管单元122作为pfcmos管进行使用。
46.在本技术的部分实施例中，第一mos管单元122被配置为矩形封装结构，且矩形封装结构的短边侧相较于其长边侧更靠近第一电感112。可减少第一mos管单元122对第一电感112的阻挡，能够给第一电感112留出更大的散热面积，有利于第一电感112的散热。同时减少第一电感112和第一mos管单元122的热交换面积，有利于降低第一电感112和第一mos管单元122之间的热干扰。
47.在本技术的部分实施例中，请参阅图1，电源适配器100还包括第一散热片130，第一散热片130被配置在第一mos管单元122和第一电感112的一侧，并用以给第一mos管单元122和第一电感112散热。
48.更为具体地，第一散热片130为铜片、铁片或者铝片制成，且第一散热片130和第一mos管单元122以及第一电感112之间设置有导热硅胶，利用导热硅胶的高热导率，有利于将第一mos管单元122和第一电感112的热量迅速导入到第一散热片130上。
49.在本技术的部分实施例中，请参阅图1，桥堆121为插件封装结构，桥堆121和第一电感112之间设置有第二电感150，第二电感150的线圈由扁平导线绕制而成。
50.更为具体地，第二电感150被配置为共模电感；在相关技术中，用于抑制emi用的电感都是环形电感，虽然磁环较大，但是非常占用空间，且线圈的线径很小，不利于散热；由于第二电感150设置在桥堆121和第一电感112之间，第一电感112和桥堆121均能够产生热量，因此本实施例中采用扁平导线绕制形成共模电感，散热面积更大，提高第二电感150的散热效果。
51.在本技术的部分实施例中，请参阅图2，第二功率元件170包括第二mos管单元，且第二mos管单元在电路板160上的投影与发热元件110在电路板160上的投影彼此分离。
52.更为具体地，第二mos管单元被配置为同步整流mos管。
53.需要解释的是，传统的同步整流mos管采用t0-220封装，这种封装体积较大，但是只能单点散热；本实施例中采用gan型mos管作为同步整流mos管，这种mos管具有多点散热的能力，能够增加其散热面积，并且导通内阻可以低至170mω，有利于降低导通损耗。
54.更为具体地，同步整流mos管采用toll贴片封装，相较于传统的t0-220封装，体积更小，散热面积更大。若采用传统的插件封装，受限于体积的制约，只能将同步整流mos管靠近变压器111设置，二者温升相互叠加，会造成变压器111和同步整流mos管的温度急剧升高。
55.在本技术的部分实施例中，请参阅图1和图3，发热元件110还包括变压器111，变压器111的一侧设置有第二散热片140；第二mos管单元包括贯穿到第一侧面161的第一引脚，第一引脚与第二散热片140热接触连接。
56.更为具体地，第二散热片140为铜片、铁片或者铝片制成，且第二散热片140和变压器111之间设置有导热硅胶，利用导热硅胶的高热导率，有利于将变压器111的热量迅速导入到第二散热片140上。
57.更为具体地，由于第二mos管单元和变压器111分设在电路板160的不同侧面，为促
进第二mos管单元的散热，将第二mos管单元的引脚贯穿到第一侧面161与第二散热片140连接，有利于第二mos管单元的散热。
58.在一些实施例中，电路板160采用四层板结构，且至少两层结构之间设置有散热箔，且至少部分散热箔延伸出电路板160外。散热箔有利于将电路板160内部的热量导出，提高电路板160的散热性能。
59.在一些实施例中，散热箔为金属材料制成，且与第一散热片130和/或第二散热片140搭接，提高其散热效果。
60.更为具体地，电路板160中的相邻两层结构之间均设置散热箔。
61.在本技术的部分实施例中，请参阅图1和图4，电源适配器100还包括散热壳体201，电路板160、发热元件110、第一功率元件120和第二功率元件170容置在散热壳体201内。
62.在一些实施例中，散热壳体201包括可相互拆卸的上壳体和下壳体；便于使用，并且方便更换；更为具体地，上壳体和下壳体通过卡扣的方式实现可拆卸连接。
63.散热壳体对电路板160、发热元件110、第一功率元件120和第二功率元件170的上下、左右、前后共六个面进行包覆，且需要部分暴露出部分元件器，以便于和其他电路元件连接。
64.在一些实施例中，散热壳体201由铜、铁、铝的等导热性好的金属材料制成。
65.在本技术的部分实施例中，散热壳体201与电路板160、发热元件110、第一功率元件120和第二功率元件170之间设置有导热硅胶。
66.更为具体地，导热硅胶采用涂覆的方式设置；也可以采用灌胶的方式制备导热硅胶。
67.一种电子设备，包括上述的电源适配器100。
68.更为具体地，电子设备包括电脑，尤其是指笔记本电脑。
69.本实施例中，电源适配器100可以作为笔记本电脑的快充电源使用，且该电源适配器100通过上述实施例的组装及其布置方式可以有效减小电源适配器100的体积，并且具有重量轻、携带方便的效果。
70.在一些实施例中，电子设备可以为手机、ipad等需要充电的设备。
71.在上述实施例中，对各个实施例的描述都各有侧重，某个实施例中没有详述的部分，可以参见上文针对其他实施例的详细描述，此处不再赘述。
72.上文已对基本概念做了描述，显然，对于本领域技术人员来说，上述详细披露仅仅作为示例，而并不构成对本技术的限定。虽然此处并没有明确说明，本领域技术人员可能会对本技术进行各种修改、改进和修正。该类修改、改进和修正在本技术中被建议，所以该类修改、改进、修正仍属于本技术示范实施例的精神和范围。
73.同时，本技术使用了特定词语来描述本技术的实施例。如“一个实施例”、“一实施例”、和/或“一些实施例”意指与本技术至少一个实施例相关的某一特征、结构或特点。因此，应强调并注意的是，本说明书中在不同位置两次或多次提及的“一实施例”或“一个实施例”或“一个替代性实施例”并不一定是指同一实施例。此外，本技术的一个或多个实施例中的某些特征、结构或特点可以进行适当的组合。
74.同理，应当注意的是，为了简化本技术披露的表述，从而帮助对一个或多个实用新型实施例的理解，前文对本技术实施例的描述中，有时会将多种特征归并至一个实施例、附
图或对其的描述中。但是，这种披露方法并不意味着本技术对象所需要的特征比权利要求中提及的特征多。实际上，实施例的特征要少于上述披露的单个实施例的全部特征。
75.一些实施例中使用了描述成分、属性数量的数字，应当理解的是，此类用于实施例描述的数字，在一些示例中使用了修饰词“大约”、“近似”或“大体上”来修饰。除非另外说明，“大约”、“近似”或“大体上”表明数字允许有
±
20％的变化。相应地，在一些实施例中，说明书和权利要求中使用的数值参数均为近似值，该近似值根据个别实施例所需特点可以发生改变。在一些实施例中，数值参数应考虑规定的有效数位并采用一般位数保留的方法。尽管本技术一些实施例中用于确认其范围广度的数值域和参数为近似值，在具体实施例中，此类数值的设定在可行范围内尽可能精确。
76.针对本技术引用的每个专利、专利申请、专利申请公开物和其他材料，如文章、书籍、说明书、出版物、文档等，特此将其全部内容并入本技术作为参考，但与本技术内容不一致或产生冲突的申请历史文件除外，对本技术权利要求最广范围有限制的文件(当前或之后附加于本技术中的)也除外。需要说明的是，如果本技术附属材料中的描述、定义、和/或术语的使用与本技术内容有不一致或冲突的地方，以本技术的描述、定义和/或术语的使用为准。
77.以上对本技术实施例所提供的技术方案进行了详细介绍，本文中应用了具体个例对本实用新型的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本实用新型的方法及其核心思想；同时，对于本领域的技术人员，依据本实用新型的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处，综上所述，本说明书内容不应理解为对本实用新型的限制。