[发明专利]移动设备适配器和充电器

说明书

背景技术

本申请涉及DC电源以及AC-DC功率适配器。本申请进一步涉及多功能电源、USB电源以及提高的电源效率、功率密度和电路保护。

随着近代电子设备的激增，与那些电子设备通信和对其供电的很多种类的互连和电源已涌现出范围广泛的形状、尺寸和连接形式。对于许多计算设备，功率经由开关电源被提供给设备，该开关电源接收AC输入并将DC功率提供给电子设备。一种可能的连接是至电子设备的简单DC端输入。另外，尽管从电源至电子设备存在多种电源连接形式，然而通用串行总线(USB)接口是常用的连接接口。

USB接口包括能既实现信息连接的功能又实现设备充电连接的功能的优点。一般的USB接口具有引脚定义，包括VBUS端子、D+端子、D-端子和接地端子。如果USB接口连接至DC电源，则VBUS端子和接地端子被用来输出DC功率。D+和D-端子被用来传输数据。相比传统的计算机连接总线，USB接口能传输数据并作为电源连接提供标准化形式的电功率。由于前面提到的特征，一些便携式电子设备被设计成具有用于连接至计算机并从计算机对便携式电子设备充电的USB接口。尽管当前存在功率适配器和电源以支持范围广泛的设备，然而由于由个人用户或家庭使用的需要充电的设备数目而存在不断增加的需要。能同时为不同类型的设备和多个设备提供功率适配和充电功能的经改善移动设备适配器和充电器因此可在目前可用的设备适配器和电源上实现改进。

发明内容

本创新的各实施例描述了一种经改善的功率适配器。各替代性实施例包括经改善的功率适配器和电源，它具有经改善的DC电源模块、经改善的AC-DC功率模块、经改善的多功能功率模块和输出、经改善的USB电源以及经改善的电源效率、功率密度和电路保护。也描述了附加的组合和改进，由此所给出例子的替代组合对本领域内普通技术人员来说从所给出例子的细节可以明显看出。

在一个特定实施例中，描述了经改善的功率适配器，该功率适配器由AC输入、耦合至AC输入的整流器、耦合至整流器的功率因数校正电路以及耦合至功率因数校正电路的猝发脉冲开关电路构成。猝发脉冲开关电路经由一组FET驱动器、一组FET和变压器向DC输出提供功率，其中猝发脉冲开关电路使用来自DC输出的反馈输入以猝发脉冲模式排它地提供功率。变压器可由耦合至这组FET的第一绕组、分别耦合至第一绕组的第二、第三、第四和第五绕组构成，其中第二绕组和第三绕组被嵌入到印刷电路板内，并且第四和第五绕组各自包括环绕变压器铁芯的导电条带。

各实施例也可包括功率适配器外壳，它围住功率适配器以使由功率适配器外壳围住的功率适配器的功率密度大于12瓦/立方英寸，这相比具有等同功能的之前已知的电源提供经改善的功率密度。

各实施例也可包括耦合至功率因数校正电路的总线输出的高压线、比较器以及耦合至晶体管的二极管，其中该晶体管进一步耦合至高电压线。在某些实施例中，二极管和晶体管在功率适配器的启动时工作以形成低电压支持，该低电压支持在功率适配器启动时将工作功率提供给这组FET驱动器，并且当第二绕组由第一绕组驱动时，该第二绕组可形成FET驱动器工作电压，该FET驱动器工作电压在将功率提供给这组FET驱动器时取代低电压支持。附加地，某些实施例可发挥作用，由此比较器将第一比较电压与FET驱动器工作电压进行比较，并当FET驱动器工作电压降至低于由第一比较电压设定的预定阈值时比较器的输出被耦合至晶体管以维持低电压支持。

在根据本创新的又一些实施例中，改善的功率适配器可具有耦合至DC输出的USB开关，该USB开关将USB电压和USB电流驱动至第一USB输出和第二USB输出。某些实施例可包括经改善的系统监视，其具有：第一监视电路，它监视USB电流并当USB电流超出电流阈值时激活功率因数校正电路的故障输入；第二监视电路，它监视USB电压并当USB电压超出电压阈值时激活功率因数校正电路的故障输入；和/或第三监视电路，它当DC输出的DC输出电压超出DC电压阈值时激活功率因数校正电路的故障输入。

附图说明

图1示出根据此创新的一个实施例的功率适配器的立体图。

图2示出根据此创新的一个实施例的功率适配器的俯视图。

图3示出根据此创新的一个实施例的功率适配器的底视图。

图4示出根据此创新的一个实施例的功率适配器的侧视图。

图5示出根据此创新的一个实施例的功率适配器的侧视图。

图6示出根据此创新的一个实施例的包括AC输入的功率适配器的端视图。