分離式電源轉換裝置的製作方法

2023-10-26 04:08:57

專利名稱：分離式電源轉換裝置的製作方法
技術領域：
本實用新型涉及電器供電和電源轉換技術，具體是一種分離式電源轉換裝置。
背景技術：
通常用電器從電源獲取電能，均需要通過導電體之間直接接觸來獲取電能，用電器與電源之間採用各種各樣的插頭插座來連接；而且電壓不同的用電器需要通過不同規格的電源轉換器來獲取所需規格的電能。如電動剃鬚刀、手機等工作電壓電流規格各異，一般都需要專用的電源，而目前市電只能提供電壓為固定值的交流電，不能直接提供電動剃鬚刀、手機等需要的低壓直流電，外出旅行、工作不但要帶電器本身還需要攜帶多個專門的電源和插頭連線。
目前，可供自動抄表的水錶均採用內置電池為水錶抄收時提供電源，而不能採用無導體接觸的外部電源來供電，這種方式對水錶防水防潮要求很高，成本增加，電池很容易失效，更換起來也很麻煩。

發明內容
本實用新型的目的在於克服現有技術的上述不足，提供一種分離式電源轉換裝置，以滿足電器的非接觸供電。
本實用新型提供分離式電源轉換裝置是這樣實現的，該裝置包括電源側電源轉換器20和用電器側電源轉換器21，所述電源側電源轉換器20含殼體，殼體內設置用於將市電或直流電轉變為高頻交流電的電能轉換電路6，該電能轉換電路6的輸入端接市電或直流電，電能轉換電路6的輸出迴路中的高頻輸出線圈3設置於一個高頻磁芯4上；所述用電器側電源轉換器21含殼體，殼體內設置用於將高頻交流電轉為市電或直流電的電能轉換電路12，該電能轉換電路12的輸入迴路中的高頻輸入線圈10設置於另一個高頻磁芯11上，電能轉換電路12的輸出端接用電器；在所述兩個高頻磁芯拼合狀態，兩個高頻磁芯4、11以及兩者上的高頻輸出線圈3、高頻輸入線圈10構成一高頻變壓器，通過高頻電磁耦合方式使電源側電源轉換電路產生的高頻電能變換為用電器需要的市電或直流電。
本實用新型包括電源側電源轉換器和用電器側電源轉換器兩部分，兩轉換器之間拼合時，前者的半個高頻變壓器與後者的另外半個高頻變壓器構成一完整高頻變壓器，通過高頻電磁耦合方式實現電能的傳輸，避免了使用插座插頭容易觸電、以及外露插座由於氧化造成老化、積塵短路等現象，提高了電器用電安全性。同時，用電器側電源轉換器設置於用電器內，解決了傳統用電器需要外配變壓器、充電器等的麻煩。


圖1為本實用新型的分離式電源轉換裝置原理框圖；圖2為其實施例1的結構示意圖；圖3為實施例1的電路圖；圖4為本實用新型實施例2的結構示意圖。
具體實施方式
下面結合實施例附圖對本實用新型進一步描述。
如圖1所示，本分離式電源轉換裝置包括電源側電源轉換器20和用電器側電源轉換器21，所述電源側電源轉換器20含殼體，殼體內設置用於將市電或直流電轉為高頻交流電的電能轉換電路6，該電能轉換電路6的輸入端接市電或直流電，電能轉換電路6的輸出迴路中的高頻輸出線圈3設置於一個高頻磁芯4上。
所述用電器側電源轉換器21含殼體，殼體內設置用於將高頻交流電轉為市電或直流電的電能轉換電路12，該電能轉換電路12的輸入迴路中的高頻輸入線圈10設置於另一個高頻磁芯11上，電能轉換電路12的輸出端接用電器。
電源側電源轉換器20的高頻磁芯4與用電器側電源轉換器21的高頻磁芯11接近時，所述兩個高頻磁芯以及兩者上的高頻輸出線圈3、高頻輸入線圈10構成一高頻變壓器。
上述電源側之高頻輸出線圈3的匝數是固定的，用電器側之高頻輸入線圈10的匝數根據用電器所需電壓選擇，這樣可採用一個規格的電源轉換器向不同的用電器供電。
圖2實施例1是應用於自動抄水錶的分離式電源轉換裝置。
參照圖2、3，在水錶1中設置用電器側電源轉換器，該用電器側電源轉換器包括用於將高頻交流電轉為直流電的電能轉換電路12，串接於電能轉換電路12輸入迴路中的高頻輸入線圈10設置於一個高頻磁芯11上，電能轉換電路12的輸出端給傳感器和水錶讀數傳輸電路13提供工作電壓，帶輸入線圈10的高頻磁芯11安裝於水錶的受電口處，高頻磁芯11旁邊的受電口處還設置用於通訊的紅外通訊口9。
在抄表器2中設置電源側電源轉換器，該電源側電源轉換器包括用於將直流電轉為高頻交流電的電能轉換電路6，串接於電能轉換電路6輸出迴路中的高頻輸出線圈3設置於另一個高頻磁芯4上，電能轉換電路6的輸入端接電池7，帶輸出線圈3的高頻磁芯4安裝於抄表器的供電口處，高頻磁芯4旁邊的供電口處還設置用於通訊的紅外通訊口5。圖中8為抄表器主電路，它與電池7連接。
上述高頻輸出線圈3及其所在的一高頻磁芯4構成半個高頻變壓器，高頻輸入線圈10及其所在的另一個高頻磁芯11構成另外半個高頻變壓器，使所述兩個高頻磁芯拼合構成一完整的高頻變壓器，完成電能從電源側電源轉換器到用電器側電源轉換器的傳輸。所述兩個高頻磁芯是「E」形高頻磁芯，或「C」形高頻磁芯等。
電能轉換電路6含高頻振蕩器和接於高頻振蕩器輸出端的高頻放大器。其中，高頻振蕩器由IC555、電阻R1、R2及電容C1組成。高頻放大器由三極體Q1、Q1基極的電阻R3、及Q1集電極迴路中的高頻輸出線圈3組成。
電能轉換電路12含整流電路和接於整流電路輸出端的濾波電路。其中，高頻輸入線圈10和二極體D1構成整流電路，二極體D1的負極與高頻輸入線圈10一端之間並接濾波電容C2、C3。圖3中還接有穩壓電路LM1117穩壓電路，LM1117輸出端接濾波C4、C5。
抄表器的電能轉換電路6輸入迴路中串聯抑制電磁輻射的開關K1，用電器不用電時該開關K1是斷開的，電能轉換電路6不工作。
電源側之抑制電磁輻射的開關可以是微動開關、磁控開關等，採用磁控開關時在用電器側設置一磁鐵，用來控制磁控開關。
抄表時，將抄表器的供電口接近水錶的受電口處，使磁觸發開關K1閉合，電能轉換電路6工作，抄表器內的電池7通過電能轉換電路6、帶磁芯的輸出線圈3與輸入線圈10構成的高頻變壓器、以及電能轉換電路12給水錶內的傳感器和水錶讀數傳輸電路13提供工作電壓，水錶讀數傳輸電路13通過紅外通訊口9、5將數據傳輸給抄表器，抄收完成後，拿開抄表器，水錶內的電路失去工作電壓，停止向外傳輸數據。
上述水錶克服了傳統自動抄表的水錶需要安裝電池，對防水防潮要求很高，電池很容易失效，而且更換電池麻煩等缺陷。
實施例2為應用於電源座的分離式電源轉換裝置。
如圖4所示，在電源座的殼體17中安裝電源側電源轉換器，該電源側電源轉換器含用於將市電轉為高頻交流電的電能轉換電路6，串接於電能轉換電路6高頻輸出迴路中的輸出線圈3設置於一個高頻磁芯4上，電能轉換電路6輸入迴路中串聯抑制電磁輻射的開關18，用電器不用電時該開關是斷開的，帶輸出線圈3的高頻磁芯4安裝於電源座殼體17的供電口處，在電源座的殼體17的供電口處還設置有用電器支撐座19。其中，電源側之抑制電磁輻射的開關是微動開關、磁控開關等，採用磁控開關時在用電器側設置一磁鐵，用來控制磁控開關。
在手機16中設置用電器側電源轉換器，該用電器側電源轉換器包括用於將高頻交流電轉為直流電的電能轉換電路12，串接於電能轉換電路12高頻輸入迴路中的輸入線圈10設置於另一個高頻磁芯11上，電能轉換電路12的輸出端給手機電池充電電路14供電，高頻磁芯11安裝於手機16的受電口處。當手機需要充電時，將手機放置於上述電源座的用電器支撐座上，市電依次通過電源側電源轉換器、用電器側電源轉換器以及充電電路14給手機電池15充電。
本實用新型可廣泛應用於剃鬚刀、手機等各種需要充電的小功率用電器。在用電器中設置用電器側電源轉換器，這樣，當人們出差、旅遊、探親訪友時，就不必再帶各種各樣的充電器和電源了，可以直接從帶有電源側電源轉換器的標準電源座上為手機、剃鬚刀等用電器充電。
權利要求1.一種分離式電源轉換裝置，其特徵是包括電源側電源轉換器(20)和用電器側電源轉換器(21)；所述電源側電源轉換器(20)含殼體，殼體內設置用於將市電或直流電轉變為高頻交流電的電能轉換電路(6)，該電能轉換電路(6)的輸入端接市電或直流電，電能轉換電路(6)的輸出迴路中的高頻輸出線圈(3)設置於一個高頻磁芯(4)上；所述用電器側電源轉換器(21)含殼體，殼體內設置用於將高頻交流電轉為市電或直流電的電能轉換電路(12)，該電能轉換電路(12)的輸入迴路中的高頻輸入線圈(10)設置於另一個高頻磁芯(11)上，電能轉換電路(12)的輸出端接用電器；在所述兩個高頻磁芯拼合狀態，兩個高頻磁芯(4、11)以及兩者上的高頻輸出線圈(3)、高頻輸入線圈(10)構成一高頻變壓器。
2.根據權利要求1所述的分離式電源轉換裝置，其特徵是所述電能轉換電路(6)含高頻振蕩器和接於高頻振蕩器輸出端的高頻放大器。
3.根據權利要求1所述的分離式電源轉換裝置，其特徵是所述電能轉換電路(12)含整流電路和接於整流電路輸出端的濾波電路。
4.根據權利要求1所述的分離式電源轉換裝置，其特徵是所述高頻輸出線圈(3)及其所在的一高頻磁芯(4)構成半個高頻變壓器，所述高頻輸入線圈(10)及其所在的另一個高頻磁芯(11)構成另外半個高頻變壓器。
5.根據權利要求1或4所述的分離式電源轉換裝置，其特徵是所述兩個高頻磁芯是「E」形高頻磁芯，或「C」形高頻磁芯。
6.根據權利要求1所述的分離式電源轉換裝置，其特徵是在電源側之電能轉換電路(6)的輸入迴路中串聯抑制電磁輻射的開關，用電器不用電時該開關是斷開的。
7.根據權利要求6所述的分離式電源轉換裝置，其特徵是所述抑制電磁輻射的開關是微動開關、或磁控開關。
8.根據權利要求1所述的分離式電源轉換裝置，其特徵是所述電源側之高頻輸出線圈(3)的匝數是固定的，用電器側之高頻輸入線圈(10)的匝數是根據用電器所需電壓選擇的。
專利摘要一種分離式電源轉換裝置，包括電源側電源轉換器和用電器側電源轉換器；所述電源側電源轉換器含殼體，殼體內設置用於將市電或直流電轉變為高頻交流電的電能轉換電路，該轉換電路輸出迴路中的高頻輸出線圈設置於一高頻磁芯上；所述用電器側電源轉換器含殼體，殼體內設置用於將高頻交流電轉為市電或直流電的電能轉換電路，該轉換電路的輸入迴路中的高頻輸入線圈設置於另一個高頻磁芯上；在所述兩高頻磁芯拼合狀態，兩個磁芯以及兩者上的輸出、輸入線圈構成一高頻變壓器。其通過高頻電磁耦合方式實現電能的傳輸，提高了用電安全性，同時，用電器側電源轉換器設置於用電器內，解決了傳統用電器需要外配變壓器、充電器等的麻煩。
文檔編號H02M3/24GK2733714SQ200420046998
公開日2005年10月12日 申請日期2004年6月11日 優先權日2004年6月11日
發明者尹曉翔, 王綱, 尹兆羆 申請人:深圳市丕希軟體科技有限公司