[实用新型]开关电源

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种开关电源，尤其涉及一种可通用于多类便携设备的高功率密度开关电源。

背景技术

开关电源是一种利用开关功率器件并采用功率变换技术制成的直流稳压电源。这类电源具有对电网电压及频率的变化适应性强的特点。随着便携设备的流行，用户对便携设备进行充电所用配套设备的要求也越来越高。譬如，要使小体积的开关电源能够同时适用于手机、平板电脑、相机、上网本等多种移动设备，需要这种开关电源满足一定的功率要求，于是产生了设备体积与功率大小之间的矛盾。因此，如何在较小的空间条件下进一步提高开关电源的输出功率，即，如何进一步提高开关电源的功率密度(其单位比如是瓦/立方米)，成为现有技术中一个急待解决的技术问题。

发明内容

为解决上述现有技术存在的缺陷，本实用新型提供了一种高功率密度的开关电源。

在一个实施方式中，提供了一种开关电源。该开关电源包括：第一PCB板和多个电子元件，该多个电子元件至少包括安装于第一PCB板上的滤波元件、控制元件、功率变换元件和电源输出端口，其特征在于：该功率变换元件靠近第一PCB板的第一侧设置，该电源输出端口设置于该功率变换元件的上方，该滤波元件和该控制元件沿第一PCB板的第二侧成一排设置，其中第二侧是与第一侧相对的侧。

在另一个实施方式中，上述开关电源中的滤波元件包括第一电容，控制元件包括开关管，并且功率变换元件包括变压器。

在另一个实施方式中，上述开关电源中的滤波元件还包括第二电容和电感，第一电容、电感、第二电容和开关管按照以下顺序之一沿第二侧依次设置：开关管、第一电容、电感、第二电容；和第一电容、电感、第二电容和开关管。

在另一个实施方式中，上述开关电源中的电感的全体或一部分位于第一电容与第二电容之间的空间中。

在另一个实施方式中，上述开关电源中的电感位于第一电容、第二电容和变压器所围成的空间中。

在另一个实施方式中，上述开关电源还包括第二PCB板，并且在第二PCB板上安装有除滤波元件、开关管和变压器之外的一个或多个电子元件。第二PCB板盖在滤波元件、开关管、变压器和电源端口的上方，并且与变压器的次级绕组的输出线电连接。

在另一个实施方式中，上述开关电源中的开关管是N型MOS场效应晶体管和NPN双极型晶体管中的一种。

在另一个实施方式中，上述开关电源中的变压器是EE、EP、EQ和EPC型立式变压器中的任一种。

在另一个实施方式中，上述开关电源中的变压器包括磁芯和骨架，磁芯和骨架上分别设有相互匹配的、方便安装的弧形倒角。

在另一个实施方式中，上述开关电源中的骨架的材料为塑胶。

在另一个实施方式中，上述开关电源中的变压器的长度、宽度和高度分别不超过18毫米、11毫米和8.8毫米，磁芯的有效截面积不低于27.2平方毫米。

在另一个实施方式中，上述开关电源中的变压器的次级绕组输出线与变压器的引脚设置在变压器的同一侧。

在另一个实施方式中，上述开关电源中的电源输出端口是USB接口、micro USB接口和mini USB接口中的一种。

本实用新型某些实施方式的有益效果是：

通过合理布置第一电容、电感、第二电容、开关管、变压器和电源输出端口几个体积相对较大的电子元件，使布线方式顺应信号流向，方便了布线、节省了空间，从而有效地利用了PCB面积和开关电源内部空间，减小了开关电源体积、提高了开关电源功率密度。

在优选的实施方式中，将PCB板分成两块，并且正对相向设置，从而缩小了PCB板的垂直投影面积。另外，在高度上的增加仅是略高于PCB板的厚度，从而能够进一步缩小开关电源的体积。

附图说明

图1是开关电源的电路结构示意图；

图2是本实用新型的一个实施例的开关电源的电路结构示意图；

图3是本实用新型的另一个实施例的开关电源的电路结构示意图；

图4是本实用型的又一个实施例的开关电源在除去其外壳后的结构示意图；

图5是图4中所示的结构在除去第二PCB板和USB模块后的结构示意图；

图6是本实用新型的一个实施例的开关电源中变压器磁芯的结构示意图；

图7是可与图6中所示的变压器磁芯结构匹配的变压器骨架的结构示意图；以及

图8是本实用新型的另一实施例的开关电源在除去其外壳、第二PCB板和USB模块后的结构示意图。

具体实施方式

以下结合实施例并对照附图对本实用新型作进一步详细的说明。