KR20230043707A - 다중-포트 전력 어댑터를 위한 공간-효율적인 구조체 - Google Patents
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Abstract
소형 폼 팩터를 갖는 전력 어댑터들은, 많은 양의 전력을 전달할 수 있고, 다수의 전자 디바이스들을 충전할 수 있고, 효율적인 방식으로 다수의 전자 디바이스들 사이에서 전력을 할당할 수 있다.
Description
관련 출원들의 상호 참조
본 출원은 2021년 9월 24일자로 출원된 미국 가특허 출원 제63/248,295호 및 2022년 6월 5일자로 출원된 미국 특허 출원 제17/832,663호의 이익을 주장하며, 그 개시내용들은 본 명세서에 참고로 포함된다.
구매가능한 전자 디바이스의 유형들의 수는 지난 몇 년간 엄청나게 증가하였고, 새로운 디바이스가 소개되는 속도는 감소의 기미를 보이지 않는다. 태블릿 컴퓨터, 랩톱 컴퓨터, 데스크톱 컴퓨터, 올인원 컴퓨터, 휴대폰, 저장 디바이스, 웨어러블 컴퓨팅 디바이스, 휴대용 미디어 플레이어, 내비게이션 시스템, 모니터 및 다른 디스플레이 디바이스, 전력 어댑터 등과 같은 디바이스가 보편적으로 되었다.
이들 중 많은 것은 사용자들이 어디를 가든지 이들을 자유롭게 휴대하고 사용할 수 있게 하는 내부 배터리를 갖는 휴대용 디바이스들이다. 이러한 휴대용 디바이스들의 내부 배터리들은 전력 어댑터에 연결된 케이블을 통해 충전될 수 있으며, 전력 어댑터는 벽 콘센트에서의 AC 전력을 휴대용 디바이스에 의해 그의 내부 배터리들을 충전하는 데 사용될 수 있는 DC 전력으로 변환할 수 있다.
사용자들은 종종, 특히 여행하거나 긴 시간을 밖에서 보낼 때, 이러한 전력 어댑터들을 휴대해야 할 필요가 있다. 이러한 그리고 다른 이유로, 이러한 전력 어댑터들은 소형 폼 팩터를 갖는 것이 바람직할 수 있다. 그러나 이러한 휴대용 전자 디바이스들 중 일부는 큰 내부 배터리들을 가질 수 있고, 사용자들은 이러한 배터리들을 빠르게 충전하기를 원할 수 있다. 예를 들어, 이들은 떠나기 전에 벽 콘센트에 액세스할 수 있는 시간이 제한적일 수 있다. 따라서, 이러한 전력 어댑터들은 그들의 제한된 크기에도 불구하고 많은 양의 전력을 제공할 수 있는 것이 바람직할 수 있다.
사용자들은 또한 종종 충전해야 하는 하나 초과의 디바이스를 갖는다. 예를 들어, 그들은 전화기를 충전하는 동안 랩톱에서 작업하기를 원할 수 있다. 따라서, 전력 어댑터는 한 번에 하나 초과의 디바이스를 충전할 수 있는 것이 바람직할 수 있다. 그러나, 일부 상황들에서, 하나의 디바이스는 동시에 충전되는 다른 디바이스보다 더 많은 전력을 필요로 할 수 있다. 따라서, 전력 어댑터는 다수의 전자 디바이스들 사이에서 효율적인 방식으로 전력을 할당할 수 있는 것이 바람직할 수 있다.
따라서, 소형 폼 팩터를 갖고, 많은 양의 전력을 전달할 수 있고, 다수의 전자 디바이스들을 충전할 수 있고, 효율적인 방식으로 다수의 전자 디바이스들 사이에서 전력을 할당할 수 있는 전력 어댑터들이 필요하다.
따라서, 본 발명의 실시예들은 소형 폼 팩터를 갖고, 많은 양의 전력을 전달할 수 있고, 다수의 전자 디바이스들을 충전할 수 있고, 효율적인 방식으로 다수의 전자 디바이스들 사이에서 전력을 할당할 수 있는 전력 어댑터들을 제공할 수 있다.
본 발명의 예시적인 실시예는 소형 폼 팩터를 갖는 전력 어댑터들을 제공할 수 있다. 소형 폼 팩터는 작은 체적에서 많은 양의 기능을 제공할 수 있는 공간-효율적인 구조체들을 포함함으로써 달성될 수 있다. 전력 어댑터는 전력 프롱(power prong)들을 위한 제1 개구들, 제1 커넥터 리셉터클을 위한 제2 개구, 및 제2 커넥터 리셉터클을 위한 제3 개구를 갖는 인클로저를 가질 수 있다. 전력 어댑터는 전력 프롱들과 제1 커넥터 리셉터클 사이 그리고 전력 프롱들과 제2 커넥터 리셉터클 사이에 전자기적으로 위치되는 정렬 어댑터를 포함할 수 있다. 즉, 정렬 어댑터는 AC 전력을 수신하는 전력 프롱들로부터, AC 전력을 DC 전력으로 변환하는 변압기를 통해, 커넥터 리셉터클들까지의 경로 내에 위치될 수 있다. 정렬 어댑터는 전력 프롱들 각각이 대응하는 제1 개구들과 정렬될 수 있게 하고, 제1 커넥터 리셉터클이 제2 개구와 정렬될 수 있게 하고, 제2 커넥터 리셉터클이 제3 개구와 정렬될 수 있게 하는 보상 특징부를 포함할 수 있다. 이러한 전력 어댑터들은 전력 어댑터 인클로저가 조립될 때 전력 프롱들 각각을 내부 연결부들에 독립적으로 정렬시키는 것을 도울 수 있는 추가의 정렬 특징부들을 포함할 수 있다.
본 발명의 이들 및 다른 실시예들에서, 정렬 어댑터는 가요성 인터포저일 수 있다. 가요성 인터포저는 제1 보드에 전기적으로 연결하기 위한 제1 단부 및 제2 보드에 전기적으로 연결하기 위한 제2 단부를 갖는 다수의 접점들을 포함할 수 있다. 정렬 어댑터의 보상 특징부는 다수의 접점들 각각 상에 제1 각진 부분 및 제2 각진 부분을 포함할 수 있으며, 여기서 제1 각진 부분은 제1 예각을 형성할 수 있고 제2 각진 부분은 제2 예각을 형성할 수 있다. 접점들에 대한 이러한 구성은 작은 내부 구조체로 제조 허용오차를 흡수할 수 있는 가요성 인터포저를 제공할 수 있다.
가요성 인터포저와 같은 정렬 어댑터는 추가의 이점들을 제공할 수 있다. 예를 들어, 가요성 인터포저는 전력 어댑터가 낙하되는 것에 의해 야기될 수 있는 물리적 충격(shock) 또는 충돌(impact)로부터 에너지를 흡수할 수 있다. 일례로서, 가요성 인터포저는 일정량의 유연성(compliance)을 갖기 때문에, 커넥터 리셉터클에 가해진 충격은 제2 보드에 대한 제1 보드의 일시적 구부림 또는 변위를 야기할 수 있다. 가요성 인터포저는 이러한 충격을 흡수하여, 가요성 인터포저 자체를 포함하여, 제1 보드, 제2 보드, 및 이들 사이의 연결부를 보호할 수 있다. 또한, 정렬 어댑터는, 조립 동안 구현하기 어려울 수 있고 와이어들이 컴포넌트들 사이에 끼는(pinched) 결과를 초래할 수 있고 전력 어댑터 내부의 공간을 소비할 수 있는 종래의 유선 연결부들을 대체할 수 있다. 대신에, 전력 어댑터의 조립을 단순화할 수 있는 다소 강성의 구조체가 사용될 수 있다. 그것은 다소 강성의 구조체일 수 있지만, 가요성 인터포저는 유연성 또는 가요성을 가질 수 있다. 가요성 인터포저를 사용하는 것은 전력 어댑터의 개구들에 대한 전력 프롱들 및 커넥터 리셉터클들의 적절한 정렬을 허용하고 전력 어댑터에 대한 물리적 충격을 흡수할 수 있기 위해 필요한 유연성을 제공하면서 조립을 단순화할 수 있다.
전력 어댑터 인클로저가 조립될 때 전력 프롱들과 내부 연결부들 사이의 연결을 보장하기 위해 사용되는 추가의 정렬 특징부들은 또한 추가의 이점들을 제공할 수 있다. 정렬 어댑터와 유사하게, 추가의 정렬 특징부들은, 전력 어댑터가 벽 콘센트에 플러그인될 때 전력 어댑터를 발로 찰 때와 같은, 물리적 충격으로부터 에너지를 흡수할 수 있는 유연성을 가질 수 있다. 이러한 유연성은, 전력 프롱들에 대한 내부 연결부들을 파괴하지 않고 에너지를 흡수하는 능력을 추가의 정렬 특징부들에 제공할 수 있다. 또한, 추가의 정렬 특징부들은 조립 동안 구현하기 어려울 수 있는 종래의 유선 연결부들을 대체할 수 있다. 대신에, 전력 어댑터의 조립을 단순화할 수 있는 다소 강성의 구조체가 사용될 수 있다. 그것은 다소 강성의 구조체일 수 있지만, 추가의 정렬 특징부들은 유연성 또는 가요성을 가질 수 있다. 이러한 추가의 정렬 특징부들을 사용하는 것은 전력 어댑터 인클로저가 조립될 때 내부 연결부들에 대한 전력 프롱들의 적절한 정렬을 허용하고 전력 어댑터에 대한 물리적 충격을 흡수할 수 있기 위해 필요한 유연성을 제공하면서 조립을 단순화할 수 있다.
본 발명의 이들 및 다른 실시예들은 전자 디바이스를 위한 인클로저를 제공할 수 있으며, 여기서 인클로저는 외측 에지를 갖는 상부 부분을 포함한다. 상부 부분은 상부 표면 및 다수의 스냅들을 포함할 수 있으며, 여기서 각각의 스냅은 상부 표면으로부터 연장된다. 인클로저는 또한 상부 표면의 외측 에지와 끼워지는 측벽을 포함할 수 있다. 측벽은 내측 표면을 따라 다수의 후프들을 갖는 내측 표면을 가질 수 있다. 각각의 후프는 측벽의 내측 표면에 실질적으로 평행하고 그로부터 분리될 수 있다. 각각의 스냅은 대응하는 후프에 끼워지도록 위치되고 형상화될 수 있다. 각각의 스냅은 인클로저의 상부 부분으로부터 떨어져 스냅의 제2 단부에 탭을 포함할 수 있다. 조립 동안, 각각의 탭은 대응하는 후프의 상부에 들어갈 수 있고, 인클로저의 상부 부분 및 측벽이 결합됨에 따라 후프의 저부로부터 나올 수 있다. 탭은 스냅을 후프에서 제위치에 유지하는 것을 도울 수 있다. 인클로저는 저부 표면 및 측벽을 포함하는 저부 부분을 추가로 포함할 수 있으며, 여기서 상부 부분 및 저부 부분은 전자 디바이스를 적어도 실질적으로 봉입한다.
이러한 후프 및 스냅 구성은 인클로저의 상부 부분을 인클로저의 저부 부분에 고정하는 것을 도울 수 있다. 후프들 및 스냅들은 또한 인클로저에 대한 보강을 제공할 수 있다. 인클로저를 추가로 보강하기 위해 추가의 방안이 구현될 수 있다. 예를 들어, 제1 커넥터 리셉터클은 제1 탭 및 제2 탭을 포함할 수 있고 제2 커넥터 리셉터클은 제3 탭 및 제4 탭을 포함할 수 있다. 제1 탭, 제2 탭, 제3 탭, 및 제4 탭은 인클로저에 대한 보강을 제공하기 위해 인클로저의 내측 표면에 맞대어 위치될 수 있다.
본 발명의 이들 및 다른 실시예들에서, 전력 프롱들은 인클로저의 상부 부분에 고정될 수 있는 반면, 제1 커넥터 리셉터클 및 제2 커넥터 리셉터클은 인클로저의 저부 부분에 고정될 수 있다. 조립 동안, 인클로저의 상부 부분의 스냅들이 저부 인클로저의 후프들 내로 삽입됨에 따라, 전력 프롱들과 다른 내부 회로들 및 컴포넌트들 사이의 연결들이 형성될 수 있다. 예를 들어, 전력 어댑터는 상부 부분 및 저부 부분을 포함하는 인클로저를 포함할 수 있다. 저부 부분은 저부 표면 및 저부 표면으로부터 상부 부분까지 연장되는 측벽을 가질 수 있다. 인클로저 내의 보드는 저부 표면에 평행할 수 있으며, 보드는 인클로저의 저부 부분의 저부 표면을 향하는 저부 측면을 갖는다. 헤더는 보드의 상부 측면 상에 위치될 수 있고, 헤더의 저부 측면 상에 있고 보드의 상부 측면에 부착된 다수의 제1 단자들을 지지할 수 있다. 제2 단자는 헤더의 상부 측면에 부착될 수 있다. 제1 스프링 접점은 제1 단부에서 제1 전력 프롱에 연결될 수 있고, 제2 단자에 연결될 수 있는 제2 단부까지 연장될 수 있다. 제3 단자는 헤더의 상부 측면에 부착될 수 있다. 제2 스프링 접점은 제1 단부에서 제2 전력 프롱에 연결될 수 있고, 제3 단자에 연결될 수 있는 제2 단부까지 연장될 수 있다.
조립 동안, 인클로저의 상부 부분이 인클로저의 저부 부분과 정합될 때, 제1 스프링 접점의 제2 단부는 제2 단자에 물리적으로 그리고 전기적으로 연결될 수 있는 반면, 제2 스프링 접점의 제2 단부는 제3 단자에 물리적으로 그리고 전기적으로 연결될 수 있다. 제1 스프링 접점의 제2 단부 및 제2 단자는, 조립 동안 인클로저의 상부 부분이 인클로저의 저부 부분과 정합될 때, 제1 스프링 접점의 제2 단부가 개입 없이 제2 단자에 물리적으로 그리고 전기적으로 연결되도록 구성될 수 있다. 제1 스프링 접점의 제2 단부는 좁아지는 부분으로서 형성될 수 있다. 제2 단자는 제1 스프링 접점의 제2 단부의 좁아지는 부분을 수용하기 위한 도브테일형(dove-tailed) 또는 깔때기 개구를 갖도록 형성될 수 있다. 제2 스프링 접점의 제2 단부 및 제3 단자는 유사하게 구성될 수 있다.
조립 동안 뿐만 아니라 사용 동안, 홀더는 인클로저의 상부 부분에서 제위치에 제1 스프링 접점 및 제2 스프링 접점을 고정하기 위해 사용될 수 있다. 홀더는 인클로저의 상부 부분에서 인터로킹 또는 보유 특징부들을 사용하여 제위치에 유지될 수 있다. 본 발명의 이들 및 다른 실시예들에서, 홀더는 고온에서 형태를 유지할 수 있는 재료로 형성될 수 있다. 홀더는 높은 열-변형 온도 및 가연성 등급을 갖는 열가소성 물질과 같은 비전도성 재료로 형성될 수 있다. 예를 들어, 홀더는 액정 중합체, 폴리이미드 필름, 폴리카보네이트 필름, 페놀 플라스틱과 같은 열경화성 물질, 또는 다른 재료로 형성될 수 있다.
본 발명의 이들 및 다른 실시예들은 전력 어댑터의 크기를 감소시키는 것을 돕고 전력 어댑터가 많은 양의 전력을 제공하는 것을 도울 수 있는 지지 구조체들을 제공할 수 있다. 예를 들어, 헤더가 포함될 수 있으며, 여기서 헤더는 다수의 컴포넌트들 및 상호연결 라인들을 지지할 수 있다. 헤더는 다수의 제1 단자들을 통해 제1 보드에 연결될 수 있다. 상호연결 라인들은 컴포넌트들, 제1 단자들, 제2 단자, 및 제3 단자를 연결할 수 있다.
본 발명의 이들 및 다른 실시예들은 전력 어댑터 내부의 공간을 효율적으로 활용하도록 형상화된 컴포넌트들을 제공할 수 있다. 예를 들어, 컴포넌트들은 토로이드 형상을 갖는 권선들을 포함하는 인덕터를 포함할 수 있다. 권선들 주위에 코어가 위치될 수 있다. 코어는 직사각형 직육면체 외측 표면을 가질 수 있다. 버스-바를 지지하는 하우징이 포함될 수 있다. 버스-바의 제1 단부는 권선들 내의 와이어에 연결될 수 있고, 버스-바의 제2 단부는 헤더 상의 상호연결 라인에 연결된 단자일 수 있다.
본 발명의 이들 및 다른 실시예들에서, 전력 어댑터는 다수의 커넥터 리셉터클들에서 연결된 다수의 디바이스들에 전력을 제공할 수 있다. 전력 어댑터는 과열 없이 최대 전력량을 제공할 수 있다. 따라서, 전력 어댑터에 의해 충전되는 다수의 전자 디바이스들 사이에서 이 최대 전력을 할당하는 것이 바람직할 수 있다.
본 발명의 이들 및 다른 실시예들에서, 전력이 연결된 전자 디바이스들 사이에서 일관된 방식으로 분배되는 것이 바람직할 수 있다. 예를 들어, 전력 어댑터는 전력 어댑터에 대한 제1 전자 디바이스 및 제2 전자 디바이스의 연결 순서와 무관한 일관된 방식으로 제1 전자 디바이스 및 제2 전자 디바이스에 전력을 제공할 수 있다. 이는 특히, 2개의 전자 디바이스들이 전력 어댑터에 연결된 다음에 전력 어댑터가 벽 콘센트 또는 다른 전원에 플러그인될 때 유용하다.
연결 순서와 관계없이 전력을 할당하는 것이 가능하지 않을 수 있을 때, 전력 어댑터는 전력 어댑터에 대한 연결 순서에 의해 전력을 우선순위화할 수 있다. 이는 내부 배터리를 갖지 않는 2개의 전자 디바이스들이 전력 어댑터에 연결되는 경우에 유용할 수 있다. 이러한 2개의 전자 디바이스들은 내부 배터리를 갖지 않기 때문에, 그것들은 적절한 동작을 위해 전력 어댑터에 의해 연속적으로 전력을 공급받을 필요가 있을 수 있다. 전력 어댑터는 최대 전력의 1/2을 이러한 전자 디바이스들 각각에 할당할 수 있다. 그러나, 조합된 2개의 디바이스들이 최대 전력보다 더 많이 요구하는 경우, 전력 어댑터는 필요한 전력을 첫 번째 연결된 전자 디바이스에 할당하고, 저전력 상태에서 동작하기에 충분한 전력을 두 번째 전자 디바이스에 제공할 수 있다. 전력 어댑터는 다수의 디바이스들 사이에서 전력을 할당하는 데 있어서 다른 인자들을 고려할 수 있다. 예를 들어, 추가의 전력은 낮은 배터리 레벨을 갖는 디바이스로 향해지고 충분히 충전된 배터리 레벨을 갖는 디바이스로부터 멀어지게 될 수 있다.
이러한 전력 어댑터들의 컴포넌트들은 다양한 재료들로 형성될 수 있다. 예를 들어, 전력 프롱들, 접점들, 보호 커버들, 탭들, 스프링 접점들, 단자들, 버스-바들, 및 이들의 구성 부품들 및 전력 어댑터들의 다른 전도성 부분들은 인발, 기계가공, 스탬핑, 단조, 금속-사출 성형, 기계가공, 마이크로-기계가공, 3-D 프린팅, 또는 다른 제조 공정에 의해 형성될 수 있다. 이러한 전도성 부분들은 스테인리스강, 강철, 구리, 티탄 구리, 인청동, 또는 다른 재료 또는 재료들의 조합으로 형성될 수 있다. 그것들은 니켈, 팔라듐, 팔라듐-니켈, 금, 또는 다른 재료 또는 재료들의 조합의 하나 이상의 층들로 도금되거나 코팅될 수 있다.
인클로저, 하우징들, 헤더, 및 이들의 구성 부품들 및 다른 비전도성 부분들과 같은 비전도성 부분들은 사출 또는 다른 성형, 3-D 프린팅, 기계가공, 또는 다른 제조 공정을 사용하여 형성될 수 있다. 비전도성 부분들은 규소 또는 실리콘, 고무, 경질 고무, 플라스틱, 나일론, 유리-충전 나일론, 탄성중합체, 액정 중합체(LCP), 세라믹, 또는 다른 비전도성 재료 또는 재료들의 조합으로 형성될 수 있다. 접착제들은 감압 접착제, 열 활성화 필름, 폴리이미드 필름, 또는 다른 접착제일 수 있다. 보드들은 가요성 회로 보드들 또는 인쇄 회로 보드들일 수 있고, FR-4 또는 다른 재료로 형성될 수 있다.
본 발명의 실시예들은 USB(Universal Serial Bus), USB 타입-C, HDMI(High-Definition Multimedia Interface®), DVI(Digital Visual Interface), 이더넷, 디스플레이포트, 썬더볼트(Thunderbolt™), 라이트닝(Lightning™), JTAG(Joint Test Action Group), TAP(test-access-port), DART(Directed Automated Random Testing), UART(universal asynchronous receiver/transmitter), 클록 신호, 전력 신호, 및 개발되었거나, 개발중이거나, 또는 향후 개발될 다른 유형들의 표준, 비-표준, 및 전매 인터페이스들 및 이들의 조합과 같은 다양한 표준들을 준수하는 커넥터 인서트들을 수용할 수 있는 커넥터 리셉터클들을 갖는 전력 어댑터들을 제공할 수 있다.
본 발명의 다양한 실시예들은 본 명세서에 기재된 이들 및 다른 특징부들 중 하나 이상을 포함할 수 있다. 본 발명의 본질 및 이점들의 더 나은 이해가 하기의 상세한 설명 및 첨부 도면들을 참조함으로써 얻어질 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 전력 어댑터를 도시한다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 전력 어댑터의 부분들을 도시한다.
도 3a 내지 도 3c는 본 발명의 일 실시예에 따른 가요성 인터포저의 부분들을 도시한다.
도 4은 본 발명의 일 실시예에 따른 가요성 인터포저를 도시한다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 전력 어댑터의 일부분을 도시한다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 정렬 어댑터의 측면도를 도시한다.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 인클로저의 일부분을 도시한다.
도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 인클로저의 일부분의 절단 측면도를 도시한다.
도 9는 본 발명의 일 실시예에 따른 전력 어댑터의 일부분의 측면도를 도시한다.
도 10은 본 발명의 일 실시예에 따른 조립 동안 전력 어댑터의 일부분을 도시한다.
도 11은 본 발명의 일 실시예에 따른 조립 동안 전력 어댑터의 일부분을 도시한다.
도 12는 본 발명의 일 실시예에 따른 조립 동안 전력 어댑터의 일부분을 도시한다.
도 13은 본 발명의 일 실시예에 따른 인클로저의 내측 표면의 일부분을 도시한다.
도 14는 본 발명의 일 실시예에 따른 전력 어댑터의 내부 컴포넌트들을 도시한다.
도 15는 본 발명의 일 실시예에 따른 전력 어댑터에서 사용될 수 있는 헤더를 도시한다.
도 16은 본 발명의 일 실시예에 따른 전력 어댑터에서 사용하기 위한 공간-절약형 변압기를 도시한다.
도 17은 도 16의 변압기의 일부분을 도시한다.
도 18은 도 16의 변압기의 일부분을 도시한다.
도 19는 본 발명의 일 실시예에 따른 다중포트 전력 어댑터에 연결된 다수의 디바이스들에 전력을 할당하는 방법을 도시한다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 전력 어댑터의 부분들을 도시한다.
도 3a 내지 도 3c는 본 발명의 일 실시예에 따른 가요성 인터포저의 부분들을 도시한다.
도 4은 본 발명의 일 실시예에 따른 가요성 인터포저를 도시한다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 전력 어댑터의 일부분을 도시한다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 정렬 어댑터의 측면도를 도시한다.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 인클로저의 일부분을 도시한다.
도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 인클로저의 일부분의 절단 측면도를 도시한다.
도 9는 본 발명의 일 실시예에 따른 전력 어댑터의 일부분의 측면도를 도시한다.
도 10은 본 발명의 일 실시예에 따른 조립 동안 전력 어댑터의 일부분을 도시한다.
도 11은 본 발명의 일 실시예에 따른 조립 동안 전력 어댑터의 일부분을 도시한다.
도 12는 본 발명의 일 실시예에 따른 조립 동안 전력 어댑터의 일부분을 도시한다.
도 13은 본 발명의 일 실시예에 따른 인클로저의 내측 표면의 일부분을 도시한다.
도 14는 본 발명의 일 실시예에 따른 전력 어댑터의 내부 컴포넌트들을 도시한다.
도 15는 본 발명의 일 실시예에 따른 전력 어댑터에서 사용될 수 있는 헤더를 도시한다.
도 16은 본 발명의 일 실시예에 따른 전력 어댑터에서 사용하기 위한 공간-절약형 변압기를 도시한다.
도 17은 도 16의 변압기의 일부분을 도시한다.
도 18은 도 16의 변압기의 일부분을 도시한다.
도 19는 본 발명의 일 실시예에 따른 다중포트 전력 어댑터에 연결된 다수의 디바이스들에 전력을 할당하는 방법을 도시한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 전력 어댑터를 도시한다. 이 도면은, 다른 포함된 도면들에서와 마찬가지로, 예시 목적을 위해 도시되며 본 발명의 가능한 실시예들 또는 청구범위 어느 것도 제한하지 않는다.
전력 어댑터(100)는 상부 부분(120) 및 저부 부분(130)을 포함하는 인클로저(150)에 수용될 수 있다. 저부 부분(130)은 전력 어댑터(100)를 벽 콘센트에 삽입할 때 사용될 수 있는 리세스된 영역들(132)을 포함할 수 있다. 전력 어댑터(100)는 벽 콘센트 또는 다른 소스로부터 전력을 수신하기 위한 전력 프롱(power prong)들(110)을 포함할 수 있다. 본 발명의 이러한 및 다른 실시예들에서, 전력 프롱들(110)은 상이한 영역들에서의 벽 콘센트들에 순응하기 위한 다양한 형상들을 가질 수 있다. 상이한 수의 전력 프롱들(110)이 또한 구현될 수 있다. 예를 들어, 전력(고온), 중성 및 접지를 위한 프롱들이 포함될 수 있다. 전력 프롱들(110)은 운반을 용이하게 하기 위해 슬롯들 또는 개구들(122) 내로 접힐 수 있다. 전력 프롱들(110)은 벽 콘센트 또는 다른 전원과 정합하기 위해 도시된 바와 같이 상부 표면(121)으로부터 연장될 수 있다. 전력 어댑터(100)는 개구들(140)에서 하나 이상의 커넥터 리셉터클들(530)(도 5에 도시됨)을 포함할 수 있다. 전력 어댑터(100)가 2개의 커넥터 리셉터클들(530) 및 개구들(140)을 포함하는 것으로 도시되어 있지만, 전력 어댑터(100), 및 본 발명의 실시예들에 의해 제공되는 다른 전력 어댑터들은 1개, 2개, 3개 또는 3개 초과의 커넥터 리셉터클들(530) 및 개구들(140)을 제공할 수 있다. 커넥터 리셉터클들(530)은 USB, USB 타입-C, 또는 다른 독점적인 또는 표준 연결을 준수할 수 있다. 전력 어댑터(100)는 전력 프롱들(110)에서 콘센트로부터 AC 전력을 수신하고, 다수의 커넥터 리셉터클들(530)을 사용하여 다수의 디바이스들을 충전하기 위해 DC 전력을 제공할 수 있다.
제조 동안, 전력 어댑터(100) 내부의 컴포넌트들 및 구조체들은 다양한 제조 허용오차를 가질 수 있다. 이러한 제조 허용오차는 전력 프롱들(110)을 개구들(122)에, 그리고 커넥터 리셉터클들(530)을 개구들(140)에 동시에 정렬시키는 것을 어렵게 만들 수 있다. 따라서, 본 발명의 실시예들은 정렬 어댑터를 포함할 수 있다. 이러한 정렬 어댑터는 전력 프롱들(110)과 커넥터 리셉터클들(530) 사이에 전자기적으로 위치될 수 있다. 즉, 정렬 어댑터는 AC 전력을 수신하는 전력 프롱들(110)로부터, AC 전력을 DC 전력으로 변환하는 변압기를 통해, 커넥터 리셉터클들(530)까지의 경로 내에 위치될 수 있다. 이러한 정렬 어댑터는 전력 프롱들(110)이 개구들(122)에 정렬될 수 있고 커넥터 리셉터클들(530)이 개구들(140)에 정렬될 수 있도록 제조 허용오차를 흡수할 수 있다. 정렬 어댑터는 전력 어댑터(100)의 조립을 단순화할 수 있는 다소 강성의 구조체로 종래의 유선 연결부들을 대체할 수 있다. 그것은 다소 강성의 구조체일 수 있지만, 정렬 어댑터는 유연성 또는 가요성을 가질 수 있다. 정렬 어댑터는 보상 특징부를 포함할 수 있으며, 여기서 보상 특징부는 정렬 어댑터에 가연성을 제공한다. 전력 어댑터(100)는 전력 프롱들(110) 각각을 내부 연결부들에 독립적으로 정렬시키는 것을 도울 수 있는 추가의 정렬 특징부들을 추가로 포함할 수 있다. 하기 도면들에 예들이 도시되어 있다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 전력 어댑터의 부분들을 도시한다. 제1 보드(280)는 정렬 특징부를 통해 제2 보드(290)에 전기적으로 연결될 수 있으며, 정렬 특징부는 이 구현예에서 가요성 인터포저(200)일 수 있다. 제1 보드(280) 및 제2 보드(290)는 가요성 회로 보드들, 인쇄 회로 보드들, 또는 다른 적절한 기판들일 수 있다. (도 1에 도시된) 전력 프롱들(110) 및 제1 보드(280)는 (도 1에 도시된) 전력 어댑터(100)를 위한 인클로저(150)의 저부 부분(130)에 대하여 제위치에 고정될 수 있다. (도 5에 도시된) 커넥터 리셉터클들(530)은 제2 보드(290) 상에서 제위치에 고정될 수 있다. 가요성 인터포저(200)는 제1 보드(280)와 제2 보드(290) 사이의 상대적 이동을 허용할 수 있다. 이는 전력 프롱들(110) 및 커넥터 리셉터클들(530)이 각자의 개구들, 개구들(122) 및 개구들(140)(도 1에 도시됨)에 정렬되게 허용할 수 있다. 달리 말하면, 제1 보드(280)는 저부 부분(130)에 정렬될 수 있고 제2 보드(290) 상의 커넥터 리셉터클들(530)은 개구들(140)에 정렬될 수 있다. 가요성 인터포저(200)는 제1 보드(280)와 제2 보드(290)의 상대적 위치의 편차를 보상할 수 있다.
가요성 인터포저(200)와 같은 정렬 어댑터는 추가의 이점들을 제공할 수 있다. 예를 들어, 가요성 인터포저(200)는 전력 어댑터(100)가 낙하되는 것에 의해 야기될 수 있는 물리적 충격 또는 충돌로부터 에너지를 흡수할 수 있다. 일례로서, 일정량의 유연성을 가짐으로써, 커넥터 리셉터클들(530)에 가해진 충격은 제2 보드(290)에 대한 제1 보드(280)의 일시적 구부림 또는 변위를 야기할 수 있다. 가요성 인터포저(200)는 이러한 충격을 흡수하여, 가요성 인터포저(200) 자체를 포함하여, 제1 보드(280), 제2 보드(290), 및 이들 사이의 연결부를 보호할 수 있다. 아래에 도시된 추가의 정렬 특징부들은, 예를 들어 전력 프롱들에서, 충격을 흡수할 수 있다. 이러한 추가의 정렬 특징부들은 또한, 전력 어댑터가 벽 콘센트에 플러그인될 때 전력 어댑터를 발로 찰 때와 같은, 물리적 충격으로부터 에너지를 흡수할 수 있는 유연성을 가질 수 있다. 이러한 유연성은, 전력 프롱들에 대한 내부 연결부들을 파괴하지 않고 에너지를 흡수하는 능력을 추가의 정렬 특징부들에 제공할 수 있다. 또한, 가요성 인터포저(200)는, 조립 동안 구현하기 어려울 수 있고 와이어들이 컴포넌트들 사이에 끼는 결과를 초래할 수 있고 전력 어댑터(100) 내부의 공간을 소비할 수 있는, 종래의 유선 연결부들을 대체할 수 있다. 대신에, 전력 어댑터의 조립을 단순화할 수 있는 다소 강성의 구조체가 사용될 수 있다. 그것은 다소 강성의 구조체일 수 있지만, 가요성 인터포저(200)는 유연성 또는 가요성을 가질 수 있다. 가요성 인터포저(200)를 사용하는 것은 개구들(122)에 대한 전력 프롱들(110)의 적절한 정렬 및 전력 어댑터(100)의 개구들(140)에 대한 커넥터 리셉터클들(530)의 적절한 정렬을 허용하고 전력 어댑터(100)에 대한 물리적 충격을 흡수할 수 있기 위해 필요한 유연성을 제공하면서 조립을 단순화할 수 있다. 가요성 인터포저(200)의 추가 상세사항들이 하기 도면들에 도시된다.
도 3a 내지 도 3c는 본 발명의 일 실시예에 따른 가요성 인터포저의 부분들을 도시한다. 도 3a에서, 접점들(210)은 제1 단부들(212) 및 제2 단부들(216)을 갖는 접점 몸체(214)를 포함할 수 있다. 제1 단부들(212) 및 제2 단부들(216)은 서로 직교할 수 있다. 제1 단부들(212) 및 제2 단부들(216)은 각각 제1 보드(280) 및 제2 보드(290) 내의 개구들에 끼워지는 관통-구멍 접촉 부분들일 수 있다. 본 발명의 이들 및 다른 실시예들에서, 하나 이상의 접점들(210)은 분할 부분들(218)을 포함할 수 있다. 이러한 분할 부분들(218)은 증가된 전류 전달 능력 및 감소된 임피던스를 일부 접점들(210)에 제공할 수 있다. 이는 특히 전력 및 접지 접점들에 사용될 수 있다. 분할 부분들(218)을 제공함으로써, 접점들 각각은 전력 어댑터(100)의 조립 및 동작 동안 유사한 방식으로 굽혀지고 구부러질 수 있다.
도 3b는 접점들(210)을 서로에 대하여 제위치에 고정하는 데 사용될 수 있는 하우징들을 도시한다. 예를 들어, 제1 하우징(220)은 제1 단부들(212)이 제1 하우징(220)으로부터 연장되도록 접점들(210) 주위 및 제1 단부들(212) 근처에 위치될 수 있다. 제1 하우징(220)은 포스트들(222)을 포함할 수 있다. 포스트들(222)은 제1 보드(280) 내의 개구들에 끼워질 수 있다. 제2 하우징(230)은 제2 단부들(216)이 제2 하우징(230)으로부터 연장되도록 접점들(210) 주위에서 제2 단부들(216)을 향해 위치될 수 있다.
도 3c는 전력 어댑터(100)의 조립 동안 가요성 인터포저(200)를 보호하기 위해 제1 하우징(220) 및 제2 하우징(230)과 끼워질 수 있는 보호 커버(240)를 도시한다. 보호 커버(240)는 제1 보드(280) 및 제2 보드(290)에 대한 가요성 인터포저(200)의 연결 후 그리고 저부 부분(130)에 대한 상부 부분(120)의 부착 전에 제거될 수 있다. 보호 커버(240)는 제1 하우징(220)을 제2 하우징(230)을 향해 당기지 않는 방식으로 보호 커버(240)를 제거하는데 사용될 수 있는 탭들(241)을 포함할 수 있다. 예를 들어, 도구가 탭들(241)과 정렬되고 시계 방향으로 회전되어, 도구의 부분들이 탭들(241)과 보호 커버(240)의 나머지 부분 사이에 위치될 수 있도록 구성될 수 있다. 이어서, 도구는 가요성 인터포저로부터 멀리 이동되어 보호 커버(240)를 제거할 수 있다. 보호 커버(240)는 조립 동안 솔더 리플로우 전에 제거될 수 있거나, 또는 보호 커버(240)는 가요성 인터포저(200)가 제1 보드(280) 또는 제2 보드(290) 중 어느 하나 또는 둘 모두에 솔더링될 때 솔더 리플로우 후에 제거될 수 있다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 가요성 인터포저를 도시한다. 가요성 인터포저(200)는 접점들(210)을 포함할 수 있다. 접점들(210)은 제1 하우징(220) 및 제2 하우징(230)에 의해 서로에 대하여 고정될 수 있다. 접점들(210)은 제1 하우징(220)의 저부로부터 연장되는 제1 단부들(212), 및 제2 하우징(230)으로부터 연장되는 제2 단부들(216)을 포함할 수 있다. 이 예에서, 제1 단부들(212) 및 제2 단부들(216)은 관통-구멍 접촉 부분들일 수 있다. 본 발명의 이들 및 다른 실시예들에서, 이들 접점 단부들의 일부 또는 전부는 표면-실장 접촉 부분들(도시되지 않음)일 수 있다. 제1 하우징(220)은 포스트들(222)을 추가로 포함할 수 있다. 포스트들(222)은 가요성 인터포저(200)를 제위치에 고정하기 위해 제1 보드(280) 내의 개구들 내로 삽입될 수 있다. 접점들(210)은 제1 보드(280)와 제2 보드(290) 사이에서 신호들에 대한 고전류 및 저저항 경로를 제공할 수 있다. 가요성 인터포저(200)는 공간 효율적인 정렬 구조체를 제공할 수 있다.
조립 및 동작 동안, 접점들(210)은 굽혀지고 꼬일 수 있다. 접점들(210) 사이의 원하지 않는 연결을 피하기 위해, 접점들(210)은 전기영동 증착 코팅, 파릴렌 코팅, 또는 다른 코팅과 같은 비전도성 층으로 코팅될 수 있다. 접점들은 금, 니켈, 팔라듐 또는 다른 재료로 도금된 스테인리스강, 구리, 또는 다른 재료일 수 있다. 도금은 접점들(210)에 대한 응력으로 인한 박리를 피하기 위해 얇게 유지될 수 있는데, 이는 그렇지 않으면 박리된 도금 재료가 의도하지 않은 전기 연결을 야기할 수 있기 때문이다. 의도하지 않은 전기 연결을 피하기 위해 다른 절연 층 또는 접착 층과 같은 다른 층들이 접점들(210) 상에 배치될 수 있다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 전력 어댑터의 일부분을 도시한다. 제2 보드(290)는 다수의 관통-구멍 접점들(292) 및 관통-구멍 접점들(294)을 포함할 수 있다. 커넥터 리셉터클들(530)은 다수의 접점들(도시되지 않음)을 지지하기 위한 텅(tongue)(520)을 포함할 수 있다. 이들 접점들은 커넥터 리셉터클 조립체(500)의 배면 상의 관통-구멍 접촉 부분들(도시되지 않음)에서 종단될 수 있다. 이들 관통-구멍 접촉 부분들은 제2 보드(290) 상의 관통-구멍 접점들(292) 내로 삽입되고 그에 솔더링될 수 있다. 가요성 인터포저(200)의 접점들(210)의 제2 단부들(216)(둘 모두 도 4에 도시됨)은 제2 보드(290) 내의 관통-구멍 접점들(294) 내로 삽입되고 그에 솔더링될 수 있다.
커넥터 리셉터클 조립체(500)는 탭들(510) 및 탭들(512)을 포함할 수 있다. 탭들(510) 및 탭들(512)은 인클로저(150)(도 1에 도시됨)의 내측 표면에 맞대어 위치될 수 있다. 탭들(510) 및 탭들(512)은 금속으로 형성될 수 있고 인클로저(150)를 위한 보강을 제공하는 것을 도울 수 있다. 이는, 커넥터 리셉터클(530) 내로 삽입될 때 커넥터 인서트에 과도한 힘이 가해지는 경우에 특히 유용할 수 있다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 정렬 어댑터의 측면도를 도시한다. 이 예에서, 정렬 어댑터는 가요성 인터포저(200)일 수 있다. 가요성 인터포저(200)는 접점 몸체들(214)을 갖는 다수의 접점들(210)을 포함할 수 있다. 접점들(210)은 제1 보드(280)에 연결하기 위한 제1 단부들(212) 및 제2 보드(290)에 연결하기 위한 제2 단부들(216)을 포함할 수 있다. 가요성 인터포저(200)는 가요성 인터포저(200)가 정렬 어댑터로서 작용할 수 있도록 보상 특징부를 포함할 수 있다. 구체적으로, 접점들(210)은 각각 제1 각진 부분(217) 및 제2 각진 부분(219)을 포함할 수 있다. 제1 각진 부분(217)은 제1 예각을 형성할 수 있다. 제2 각진 부분(219)은 제2 예각을 형성할 수 있다. 이러한 2개의 예각들을 포함함으로써, 가요성 인터포저(200)는 전력 어댑터(100) 내의 컴포넌트들 및 구조체들에서의 제조 허용오차를 보상하기 위해 작은 체적에서 많은 양의 각도, 측방향, 및 수직 변위를 제공할 수 있다. 제1 각진 부분(217) 및 제2 각진 부분(219)의 사용은 또한 빔 부분(215) 및 빔 부분(213)에 대한 더 긴 빔 길이들을 제공할 수 있다. 더 긴 빔 부분(215) 및 빔 부분(213)은 조립 및 동작 동안 추가의 응력을 흡수하고 가요성 인터포저(200)에 대한 손상을 방지할 수 있다. 즉, 더 긴 빔 부분(215) 및 빔 부분(213)은 힘 및 응력을 분산시키는 더 긴 길이를 갖는다.
본 발명의 이들 및 다른 실시예들은 얇은 인클로저들을 제공함으로써 소형 폼 팩터들을 갖는 전력 어댑터들(100)을 제공할 수 있다. 이러한 얇은 인클로저들은 강력한 강도 및 내구성을 유지하면서 전력 어댑터에서 감소된 체적을 소비할 수 있다. 하기 도면들에 예들이 도시되어 있다.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 인클로저의 일부분을 도시한다. 인클로저(150)는 상부 부분(120) 및 저부 부분(130)을 포함할 수 있다. 상부 부분(120)은 상부 표면(121)으로부터 연장되는 다수의 스냅들(730)을 포함할 수 있다. 스냅들(730)은 탭들(740)에서 종단될 수 있다. 탭들(740)은 리세스들(744) 주위의 융기된 부분들(742)과 같은 보강 특징부들을 포함할 수 있다. 스냅들(730)은 후프들(720)에 끼워질 수 있다. 후프들(720)은 인클로저(150)의 저부 부분(130)의 내측 표면을 따라 형성될 수 있다. 조립 동안, 상부 부분(120)은 저부 부분(130)과 정합되어 완성된 인클로저(150)를 형성할 수 있다. 스냅들(730)은 후프들(720)의 상부(721)에 들어갈 수 있다. 상부 부분(120)은 저부 부분(130)과 정합하도록 낮아질 수 있다. 이 동작은 후프들(720)을 통해 스냅들(730)을 밀어서, 탭들(740)이 후프들(720)의 저부들(723)로부터 나오도록 할 수 있다. 탭들(740)은 스냅들(730)이 후프들(720)로부터 추출되는 것을 방지하는 것을 도울 수 있다. 이는 전력 어댑터(100)를 인클로저(150) 내에 밀봉된 채로 유지하는 것을 도울 수 있다. 후프들(720)에서 제위치에 스냅들(730)을 추가로 고정하기 위해, 스냅들(730) 또는 후프들(720)의 하나 이상의 측면들은 적어도 부분적으로 접착제로 코팅될 수 있다.
도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 인클로저의 일부분의 절단 측면도를 도시한다. 인클로저(150)는 상부 부분(120) 및 저부 부분(130)을 포함할 수 있다. 스냅들(730)은 상부 부분(120)의 상부 표면(121)으로부터 연장될 수 있다. 스냅들(730)은 저부 부분(130)의 내측 표면을 따라 형성될 수 있는 후프들(720)에 끼워질 수 있다. 스냅들(730)은 후프들(720)의 통로(729)에 끼워질 수 있다. 스냅들(730)은 탭들(740)을 포함할 수 있다. 탭들(740)은 상부 표면(810)을 포함할 수 있고 스냅들(730)이 후프들(720) 밖으로 당겨지는 것을 방지하는 것을 도울 수 있다. 구체적으로 상부 표면(810)은 후프(720)의 저부(723)와 만날 수 있으며, 이에 의해 스냅(730)의 이동을 제한할 수 있다. 탭들(740)의 상부 표면(810)과 후프들(720)의 저부(723) 사이에 간격(clearance)(820)이 제공될 수 있다. 이러한 간격은 조립 동안 탭(740)이 후프들(720)의 저부(723)를 빠져나가는 것을 보장할 수 있다. 측벽들(722)은 저부 부분(130)의 내측 표면에 후프들(720)을 부착할 수 있다.
본 발명의 이들 및 다른 실시예들에서, 전력 프롱들(110)은 인클로저(150)의 상부 부분(120)에 고정될 수 있는 반면, 제1 보드(280) 및 관련 컴포넌트들은 인클로저(150)의 저부 부분(130)에 고정될 수 있다. 인클로저(150)의 상부 부분(120)이 인클로저(150)의 저부 부분(130)과 정합될 때, 전력 프롱들(110)과 제1 보드(280)에 고정된 컴포넌트들 사이의 연결을 보장하는 것은 어려울 수 있다. 통상적으로, 긴 와이어들이 이러한 연결부들을 형성하기 위해 사용될 수 있다. 이어서, 이러한 긴 와이어들은 조립 동안 전력 어댑터(100) 내로 접힐 수 있다. 그러나, 이것은 조립자가 조립 동안 구조체들 사이에 와이어들을 끼지 않고서 완료하기 어려울 수 있고, 접힌 와이어들은 전력 어댑터(100)에서 많은 양의 공간을 소비할 수 있다. 따라서, 본 발명의 실시예들은 전력 프롱들(110)을 제1 보드(280)와 연관된 컴포넌트들에 연결하기 위한 공간-절약형 특징부들을 제공할 수 있다. 이들 특징부는 다소 강성일 수 있으며, 이는 조립 공정을 단순화할 수 있다. 그것들은 다소 강성이지만, 그것들은 상부 부분(120)이 저부 부분(130)과 정합됨에 따라 전력 프롱들(110)과 제1 보드(280)에 고정된 컴포넌트들 사이의 연결을 보장하는 데 도움이 될 수 있는 유연성을 가질 수 있다. 일 예가 하기 도면들에 도시된다.
도 9는 본 발명의 일 실시예에 따른 전력 어댑터의 일부분의 측면도를 도시한다. 전력 어댑터(100)는 전력 프롱들(110) 및 제1 보드(280)를 포함할 수 있다. 제1 스프링 접점들(910)은 단자들(112)을 통해 전력 프롱들(110)을 단자들(920)에 연결할 수 있다. 단자들(920)은 제1 보드(280)의 상부 표면 상에 위치될 수 있는 헤더(930)에 의해 지지될 수 있다. 헤더(930)는 코일(990)과 같은 다양한 컴포넌트들을 지지할 수 있고 단자들(922)을 통해 제1 보드(280)에 전기적으로 연결될 수 있다.
조립 동안, 상부 부분(120)(도 1에 도시됨), 전력 프롱들(110), 및 스프링 접점(910)은 저부 부분(130)(도 1에 도시됨)으로 낮아질 수 있다. 저부 부분(130)은 제1 보드(280), 헤더(930), 및 단자(920)를 지지할 수 있다. 상부 부분(120)이 저부 부분(130)과 정합됨에 따라, 스프링 접점(910)은 단자(920)에 물리적으로 그리고 전기적으로 연결될 수 있다.
상부 부분(120), 저부 부분(130), 제1 보드(280), 헤더(930) 및 단자(920)와 같은 이러한 구조체들의 크기들 및 배치들과 연관된 제조 허용오차가 있을 수 있다. 따라서, 스프링 접점(910)은, 상부 부분(120)이 저부 부분(130)에 적절하게 정렬될 때 스프링 접점(910)의 제2 단부(912)(도 10에 도시됨)가 단자(920)에 적절하게 안착될 수 있도록, 이러한 허용오차를 보상하도록 구성될 수 있다. 즉, 전력 프롱들(110)과 스프링 접점들(910) 사이, 그리고 스프링 접점들(910)과 헤더(930) 상의 단자(920) 사이의 연결부들은 각각 일정량의 유연성을 제공할 수 있다.
예를 들어, 전력 프롱들(110)과 스프링 접점(910) 사이의 연결부는 단자들(112)을 사용하여 형성될 수 있다. 단자들(112)은 전력 프롱들(110)에 부착되거나 그 일부로서 형성될 수 있고, 스프링 접점들(910)에 전기적으로 연결할 수 있다. 전력 프롱들(110)이 상위 위치(상부 부분(120)으로부터 연장됨)로부터 하위 위치(상부 부분(120) 및 저부 부분(130)에 의해 형성된 하우징과 함께 위치됨)로 이동됨에 따라, 단자들(112)은 스프링 접점(910) 및 전력 프롱들(110)과 접촉을 유지할 수 있다. 스프링 접점은 탭(914)에 의해 상부 부분(120)에서 고정될 수 있다. 단자들(112)과 탭(914) 사이의 길이는 일정량의 유연성을 제공할 수 있다. 또한, 스프링 접점(910)은 제1 보드(280)에 평행한 탭(914)으로부터의 측방향(도시된 바와 같이 "X" 방향)으로 그리고 제1 보드(280)에 직교하는 수직 방향(도시된 바와 같이 "Z" 방향)으로 충분한 길이를 가져서, 스프링 접점(910)이 굽혀지고 제조 허용오차를 보상하도록 단자(920)와 스프링 접점(910)의 탭(914) 사이에서 충분히 유연성이도록 할 수 있다. 스프링 접점(910)은 전력 프롱(110)에 직교하는 방향(도시된 바와 같이 "Y" 방향)에서 제조 허용오차를 보상하기 위해 비틀릴 수 있도록 충분히 얇을 수 있다. 전력 프롱들(110)과 스프링 접점들(910)의 탭들(914) 사이의 연결부의 유연성, 및 탭들(914)과 헤더(930)에 대한 그들의 연결부 사이의 스프링 접점들(910)의 유연성에 의해, 스프링 접점(910)은, 상부 부분(120)이 저부 부분(130)과 정합될 때 스프링 접점(910)이 단자(920)에 적절하게 안착될 수 있도록, 허용오차를 흡수할 수 있다.
스프링 접점들(910)의 다방향 유연성은 다른 이점들도 제공할 수 있다. 스프링 접점들(910) 또는 다른 추가의 정렬 특징부들은 또한, 전력 어댑터(100)가 벽 콘센트에 플러그인될 때 전력 어댑터(100)를 발로 찰 때와 같은, 물리적 충격으로부터 에너지를 흡수할 수 있는 유연성을 가질 수 있다. 이러한 유연성은, 전력 프롱들(110)에 대한 내부 연결부들 - 예컨대 단자(920) - 을 파괴하지 않고 에너지를 흡수하는 능력을 추가의 정렬 특징부들에 제공할 수 있다. 다시, 이러한 추가의 정렬 특징부들은 조립 동안 구현하기 어려울 수 있는 종래의 유선 연결부들을 대체할 수 있다. 대신에, 전력 어댑터의 조립을 단순화할 수 있는 다소 강성의 구조체가 사용될 수 있다. 그것들은 다소 강성의 구조체들일 수 있지만, 스프링 접점들(910)은 유연성 또는 가요성을 가질 수 있다. 스프링 접점들(910)을 사용하는 것은, 전력 어댑터 인클로저(150)가 조립될 때 단자들(920)과 같은 내부 연결부들에 대한 전력 프롱들(110)의 적절한 정렬을 허용하고 전력 어댑터(100)에 대한 물리적 충격을 흡수할 수 있기 위해 필요한 유연성을 제공하면서 조립을 단순화할 수 있다. 상부 부분(120) 및 저부 부분(130)의 조립을 추가로 도시하는 예들이 하기 도면들에 도시되어 있다.
도 10은 본 발명의 일 실시예에 따른 조립 동안 전력 어댑터의 일부분을 도시한다. 상부 부분(120)은 상부 표면(121)으로부터 연장되는 스냅들(730)을 포함할 수 있다. 스냅들(730)은 탭들(740)을 포함할 수 있다. 탭들(740)은 스냅들(730)의 일부로서 제조될 수 있거나, 또는 탭들(740)은 별도로 제조된 다음에 스냅들(730) 내의 개구들 내로 삽입될 수 있다. 상부 부분(120)은 단자들(112)을 포함할 수 있는 전력 프롱들(110)을 지지할 수 있다. 스프링 접점(910)은 단자(112)에 연결될 수 있고 제2 단부(912)에서 종단될 수 있다.
도 11은 본 발명의 일 실시예에 따른 조립 동안 전력 어댑터의 일부분을 도시한다. (도 1에 도시된) 인클로저(150)의 저부 부분(130)은 후프들(720)을 포함할 수 있다. 후프들(720)은 저부 부분(130)의 내측 표면으로부터 측벽들(722) 사이에서 연장될 수 있다. 후프들(720)은 통로들(729)(도 8에 도시됨)에 의해 인클로저(150)의 저부 부분(130)의 내측 표면으로부터 이격될 수 있고, 측벽들(722)에 의해 인클로저(150)의 저부 부분(130)의 내측 표면에 연결될 수 있다. 단자(920)는 헤더(930)에 의해 지지될 수 있다. 단자(920)는 도브테일 또는 깔때기-형상의 개구를 가질 수 있다.
도 12는 본 발명의 일 실시예에 따른 조립 동안 전력 어댑터의 일부분을 도시한다. 스프링 접점(910)의 제2 단부(912)가 단자(920) 내로 삽입되려고 한다. 제2 단부(912)는 단자(920)의 도브테일형 또는 깔때기-형상의 개구에 끼워지도록 좁아진 부분을 포함할 수 있다. 단자(920)는 헤더(930)에 의해 지지될 수 있다. 스프링 접점(910)은 전력 프롱(110)의 단자(112)에 연결될 수 있다. 스냅들(730) 상의 탭들(740)은 후프들(720)로부터 나오는 것으로 도시되어 있다. 상부 부분(120)이 인클로저(150)의 저부 부분(130)과 완전히 맞물리기 때문에(모두 도 1에 도시됨), 제2 단부(912)는 개입 없이 단자(920)와 정합될 수 있다. 탭들(940)은 후프들(720)의 저부(723)로부터 나올 수 있다. 이 예에서, 2개의 스프링 접점들(910)이 2개의 전력 프롱들(110)과 2개의 단자들(920) 사이에 연결부들을 형성할 수 있지만, 단순화를 위해 이 도면에는 하나만 도시되어 있다. 본 발명의 이들 및 다른 실시예들에서, 3개 이상의 스프링 접점들(910)이 3개 이상의 전력 프롱들(110)과 3개 이상의 단자들(920) 사이의 연결부들을 형성할 수 있다. 또한, 스프링 접점들(910)의 제2 단부들(912)이 좁아진 부분들을 갖는 것으로 도시되고 단자들(920)은 도브테일형 또는 깔때기-형상의 개구들을 갖는 것으로 도시되어 있지만, 단자들(920)이 좁아진 부분들을 가질 수 있고 스프링 접점들(910)의 제2 단부들(912)은 도브테일형 또는 깔때기-형상의 개구들을 가질 수 있다.
전력 어댑터(100)의 조립 및 사용 동안, 스프링 접점들(910)은 상부 부분(120)에 대하여 상대적으로 제위치에 고정된 채로 유지되는 것이 바람직할 수 있다. 따라서, 본 발명의 실시예들은 스프링 접점들(910)을 제위치에 고정하기 위한 특징부들을 제공할 수 있다. 일 예가 하기 도면에 도시된다.
도 13은 본 발명의 일 실시예에 따른 인클로저의 내측 표면의 일부분을 도시한다. 이 예에서, 상부 부분(120)은 스프링 접점들(910) 및 전력 프롱들(110)을 지지할 수 있다. 홀더(1300)가 스프링 접점들(910) 위에 배치되어, 스프링 접점들(910)이 상부 부분(120)과 홀더(1300) 사이에서 제위치에 고정되도록 할 수 있다. 홀더(1300)는 또한 전력 프롱들(110)의 제2 단부(912)(도 12에 도시됨)에 맞대어 스프링 접점들(910)을 편향시킬 수 있다. 홀더(1300)는 상부 부분(120)의 내측 표면 상에 형성될 수 있는 로킹 또는 보유 특징부들(125)에 의해 제위치에 고정될 수 있다. 본 발명의 이들 및 다른 실시예들에서, 홀더(1300)는 고온에서 형태를 유지할 수 있는 재료로 형성될 수 있다. 홀더(1300)는 높은 열-변형 온도 및 가연성 등급을 갖는 열가소성 물질과 같은 비전도성 재료로 형성될 수 있다. 예를 들어, 홀더(1300)는 액정 중합체, 폴리이미드 필름, 폴리카보네이트 필름, 페놀 플라스틱과 같은 열경화성 물질, 또는 다른 재료로 형성될 수 있다.
본 발명의 이들 및 다른 실시예들은 전력 어댑터(100)를 위한 다른 공간-절약형 특징부들을 제공할 수 있다. 하기 도면들에 예들이 도시되어 있다.
도 14는 본 발명의 일 실시예에 따른 전력 어댑터의 내부 컴포넌트들을 도시한다. 전력 프롱들(110)은 스프링 접점들(910)(여기서 명확성을 위해 제거되었지만 도 13에 도시됨)을 통해 연결될 수 있다. 스프링 접점들(910)은 헤더(930) 상의 단자들(920)에 연결될 수 있다. 헤더(930)는 제1 보드(280) 상에 실장될 수 있다. 헤더(930)는 컴포넌트들(1400)을 지지할 수 있다. 헤더(930)는 제1 보드(280) 상의 트레이스들에 대한 연결부들을 형성하기 위한 단자들(922)을 포함할 수 있다. 상호연결부(932)는 컴포넌트들(1400)을 서로 그리고 단자들(922) 및 단자들(920)에 연결하기 위해 헤더(930) 상에서 라우팅될 수 있다. 헤더(930)의 예가 하기 도면에 도시된다.
도 15는 본 발명의 일 실시예에 따른 전력 어댑터에서 사용될 수 있는 헤더를 도시한다. 헤더(930)는 하나 이상의 컴포넌트들(1400) 및 하나 이상의 단자들(920)을 지지할 수 있다. 헤더(930)는 또한 코일(990) 및 퓨즈(936)와 같은 다른 컴포넌트들을 지지할 수 있다. 헤더(930)는 단자들(922)을 통해 제1 보드(280)(도 14에 도시됨)에 연결될 수 있다. 헤더(930)는 컴포넌트들(1400)을 서로 그리고 단자들(920) 및 단자들(922)에 연결하는 데 사용될 수 있는 상호연결부(932)를 지지할 수 있다. 이러한 배열에서, 컴포넌트들(1400) 사이의 연결부들은 헤더(930) 상의 상호연결부(932)를 사용하여 형성될 수 있다. 이는 제1 보드(280)를 통해 이러한 연결부들을 형성할 필요성을 없앤다. 이는 제1 보드(280) 상의 공간을 절약하여, 전력 어댑터(100)의 전체 크기를 감소시킬 수 있다. 이는 또한 제1 보드(280)로부터 전력을 제거하여, 전력 어댑터(100)가 커넥터 리셉터클들(530)(도 5에 도시됨)에서 증가된 전력량을 제공할 수 있게 할 수 있다.
컴포넌트들(1400)은 전력 어댑터(100)에서 공간을 절약하도록 구성될 수 있다. 하기 도면들에 예들이 도시되어 있다.
도 16은 본 발명의 일 실시예에 따른 전력 어댑터에서 사용하기 위한 공간-절약형 변압기를 도시한다. 변압기(1600)는 권선들(1630) 주위의 코어(1610) 및 코어(1620)를 포함할 수 있다. 권선들(1630)은 하우징(1640)에서 단자들(1642)에 연결될 수 있다. 코어(1610) 및 코어(1620)는 변압기(1600)에 대해 직사각형 직육면체 형상을 제공할 수 있다. 이러한 형태는 전력 어댑터(100)에서 사용하기 위한 공간 효율적인 변압기(1600)를 제공할 수 있다.
도 17은 도 16의 변압기의 일부분을 도시한다. 코어(1620)는 권선들(1630) 주위에 위치될 수 있다. 권선들(1630)은 보빈(1710)에 의해 지지될 수 있다. 권선들(1630)은 단자들(1622)에서 종단될 수 있다.
일부 상황들에서, 헤더(930) 상의 상호연결부(932)(둘 모두 도 9에 도시됨)를 사용하여 단자들(1622)을 라우팅하는 것은 어려울 수 있다. 따라서, 본 발명의 실시예들은 하우징에 의해 지지되는 하나 이상의 버스-바들을 채용할 수 있다. 이는 상호연결부(932)를 사용한 변압기(1600)에 대한 연결들의 완료를 용이하게 할 수 있다. 일 예가 하기 도면에 도시된다.
도 18은 도 16의 변압기의 일부분을 도시한다. 권선들(1630)은 단자들(1622)에서 나올 수 있다. 단자들(1622)은 버스-바(1810) 및 버스-바(1820)에 연결될 수 있다. 버스-바(1810) 및 버스-바(8020)는 하우징(1640)에 의해 지지될 수 있다. 버스-바(1820)는 단자(1642)에서 종단될 수 있다.
본 발명의 이들 및 다른 실시예들에서, 전력 어댑터(100)(도 1에 도시됨)는 다수의 커넥터 리셉터클들(530)(도 5에 도시됨)에서 연결된 다수의 디바이스들에 전력을 제공할 수 있다. 전력 어댑터(100)는 과열 없이 최대 전력량을 제공할 수 있다. 따라서, 전력 어댑터(100)에 의해 충전되는 다수의 전자 디바이스들 사이에서 이 최대 전력량을 할당하는 것이 바람직할 수 있다. 전력 어댑터(100)는 커넥터 리셉터클들(530)에서 연결된 전자 디바이스들에 전력을 제공할 수 있다. 전력 어댑터(100)는 상이한 전력량들을 할당할 수 있고, 상이한 충전 전압들에서 전력을 할당할 수 있다.
본 발명의 이들 및 다른 실시예들에서, 전력이 연결된 전자 디바이스들 사이에서 일관된 방식으로 분배되는 것이 바람직할 수 있다. 예를 들어, 전력 어댑터(100)는 전력 어댑터(100)에 대한 제1 전자 디바이스 및 제2 전자 디바이스의 연결 순서와 무관한 일관된 방식으로 제1 전자 디바이스 및 제2 전자 디바이스에 전력을 제공할 수 있다. 이는 특히, 2개의 전자 디바이스들이 전력 어댑터(100)에 연결된 다음에 전력 어댑터(100)가 벽 콘센트 또는 다른 전원에 플러그인될 때 유용하다.
연결 순서와 관계없이 전력을 할당하는 것이 가능하지 않을 수 있을 때, 전력 어댑터(100)는 전력 어댑터(100)에 대한 연결 순서에 의해 전력을 우선순위화할 수 있다. 이는 내부 배터리를 갖지 않는 2개의 전자 디바이스들이 전력 어댑터(100)에 연결되는 경우에 유용할 수 있다. 이러한 2개의 전자 디바이스들은 내부 배터리를 갖지 않기 때문에, 그것들은 적절한 동작을 위해 전력 어댑터(100)에 의해 연속적으로 전력을 공급받을 필요가 있을 수 있다. 전력 어댑터(100)는 최대 전력의 1/2을 이러한 전자 디바이스들 각각에 할당할 수 있다. 그러나, 조합된 2개의 디바이스들이 최대 전력보다 더 많이 요구하는 경우, 전력 어댑터(100)는 필요한 전력을 첫 번째 연결된 전자 디바이스에 할당하고, 저전력 상태에서 동작하기에 충분한 전력을 두 번째 전자 디바이스에 제공할 수 있다. 어떤 전자 디바이스가 먼저 연결되었는지 명확하지 않은 경우, 우선순위는 커넥터 리셉터클들(530) 중 특정 하나에 연결된 전자 디바이스에 주어질 수 있다.
전력 어댑터(100)는 다수의 디바이스들 사이에서 전력을 할당하는 데 있어서 다른 인자들을 고려할 수 있다. 예를 들어, 추가의 전력은 낮은 배터리 레벨을 갖는 디바이스로 향해지고 더 충분히 충전된 배터리 레벨을 갖는 디바이스로부터 멀어지게 될 수 있다.
전력 어댑터(100)는 커넥터 리셉터클들(530)에 연결된 다수의 디바이스들 사이에서 전력을 할당하는 방법을 결정할 때 다양한 알고리즘들을 따를 수 있다. 이러한 알고리즘들은 전력 어댑터(100) 내의 프로세서 또는 다른 디바이스 상에서 실행될 수 있다. 예를 들어, 제1 전자 디바이스만이 전력 어댑터(100)에 연결될 때, 전력 어댑터(100)는 전력-전달 통신 방법을 준수하는지 확인할 수 있다. 이 통신 방법은 공지된 표준을 준수할 수 있거나, 또는 독점적인 방법일 수 있다. 본 발명의 이들 및 다른 실시예들에서, 전력-전달 통신 방법은 범용-직렬 버스 전력-전달 표준(universal-serial bus power-delivery standard, USB-PD)일 수 있다. 제1 전자 디바이스가 USB-PD를 준수하고 유일한 연결된 전자 디바이스일 때, 전력 어댑터(100)는 제1 전자 디바이스에 최대 전력을 제공할 수 있다. 전력 어댑터(100)는 또한 제1 전자 디바이스가 최신 버전의 USB-PD를 준수하는지 여부, 제1 전자 디바이스가 배터리를 갖는지 여부, 및 배터리의 충전 레벨이 얼마인지와 같은 정보를 요청할 수 있다. 전력 어댑터(100)는 또한 제1 전자 디바이스가 상이한 전력 공급 레벨들에서 얼마나 많은 전류를 요청할 수 있는지에 대한 정보를 요청할 수 있다. 이어서, 제1 전자 디바이스는 전력 어댑터(100)로부터 필요한 전력을, 최대 전력까지 요청할 수 있다. 제1 전자 디바이스만이 연결되고 USB-PD를 준수하지 않을 때, 전력 어댑터(100)는 최대 전력보다 작은 제1 전력량을 제공할 수 있다.
두 전자 디바이스들 사이의 전력 공유는 제2 전자 디바이스가 제1 전자 디바이스와 함께 전력 어댑터(100)에 연결될 때 발생할 수 있다. 제2 디바이스가 USB-PD를 준수하지 않는 경우, 제1 전력량은 제2 전자 디바이스에 할당될 수 있다. 제1 전력량은 사양에 의해 설정된 전력량일 수 있으며, 예를 들어, USB-PD 사양은 7.5 와트가 최소로 제공될 것을 요구할 수 있다. 제1 전력량은 필요한 정도까지 제1 전자 디바이스로 전달되는 전력으로부터 멀리 보내질 수 있다. 예를 들어, 제1 전자 디바이스가 최대 전력을 수신하고 있었다면, 제1 전자 디바이스로 전달되는 전력은 제1 전력량만큼 감소될 수 있다. 제2 디바이스가 USB-PD를 준수하는 경우, 전력 어댑터(100)는 제1 전력량 또는 이용가능한 전력(제1 전자 디바이스에 의해 소비되지 않은 전력) 중 어느 하나 - 어느 것이든 더 높은 것 - 를 제공할 수 있다.
이러한 전력량이 충분한 경우, 전력 어댑터(100)는 이러한 방식으로 제1 전자 디바이스 및 제2 전자 디바이스에 전력을 계속 제공할 수 있다. 이러한 전력량이 충분하지 않은 경우, 전력 어댑터(100)는 충돌이 존재한다고 결정할 수 있다. 충돌이 존재하는 경우, 전력 어댑터(100)는 제1 전자 디바이스 또는 제2 전자 디바이스 중 어느 하나가 내부 배터리를 갖지 않는지 여부를 결정할 수 있다. 제1 전자 디바이스가 내부 배터리를 갖지 않는 경우, 제1 전자 디바이스로부터의 전력에 대한 요청들은 제1 전력량을 뺀 최대 전력까지 전력에 대한 우선순위를 가질 수 있다. 제2 전자 디바이스는 제1 전자 디바이스에 의해 요청된 전력을 뺀 최대 전력까지 전력을 요청할 수 있고, 제2 디바이스는 적어도 제1 전력량을 수신하는 것을 보장받을 수 있다. 유사하게, 제2 전자 디바이스가 내부 배터리를 갖지 않는 경우, 제2 전자 디바이스로부터의 전력에 대한 요청들은 제1 전력량을 뺀 최대 전력까지 전력에 대한 우선순위를 가질 수 있다. 제1 전자 디바이스는 제1 전자 디바이스에 의해 요청된 전력을 뺀 최대 전력까지 전력을 요청할 수 있고, 제1 디바이스는 적어도 제1 전력량을 수신하는 것을 보장받을 수 있다. 제1 전자 디바이스 및 제2 전자 디바이스 둘 모두가 내부 배터리를 갖지 않는 경우, 전력 어댑터(100)는 최대 전력의 1/2을 이러한 전자 디바이스들 각각에 할당할 수 있다. 그러나, 조합된 2개의 디바이스들이 최대 전력보다 더 많이 요구하는 경우, 전력 어댑터(100)는 어느 것이든 먼저 연결된 전자 디바이스에 필요한 전력을 할당하고, 저전력 상태에서 동작하기에 충분한 전력을 두 번째로 연결된 전자 디바이스에 제공할 수 있다. 어느 전자 디바이스가 먼저 연결되었는지 명확하지 않은 경우, 예를 들어 2개의 디바이스들이 전력 어댑터(100)에 연결된 다음에 전력 어댑터(100)가 콘센트에 플러그인되는 경우, 우선순위는 커넥터 리셉터클들(530) 중 특정 하나에 연결된 전자 디바이스에 주어질 수 있다. 이러한 예들에서, 가능한 경우, 우선순위는 내부 배터리를 포함하지 않는 디바이스에 주어진다. 전력 어댑터(100)가 내부 배터리가 존재하는지 여부를 결정할 수 없을 때, 전력 어댑터(100)는 필요하지 않은 곳에 우선순위를 주는 것을 피하기 위해 내부 배터리가 존재한다고 가정할 수 있다.
충돌이 존재하고 제1 전자 디바이스 및 제2 전자 디바이스 둘 모두가 내부 배터리들을 갖는 경우, 전력 어댑터(100)는 제1 전자 디바이스 또는 제2 전자 디바이스가 제1 전압 또는 제2 전압에서 충전되는 디바이스들인지를 결정할 수 있으며, 이때 제2 전압은 제1 전압보다 더 높다. 예를 들어 완전 충전의 70, 80 또는 90 퍼센트 미만의 낮은 배터리 레벨을 갖는 전자 디바이스는 더 높은 제2 전압에서 충전될 수 있는 반면, 동일한 디바이스는, 예를 들어 완전 충전의 70, 80, 또는 90 퍼센트 초과의 높은 배터리 레벨을 가질 때, 더 낮은 제1 전압에서 충전될 수 있다. 대안적으로, 전자 디바이스는 그의 배터리의 충전 레벨을 전력 어댑터(100)에 제공할 수 있다. 제1 전자 디바이스 및 제2 전자 디바이스 둘 모두가 제1 전압에서 충전되는 경우(또는 전력 어댑터(100)가 둘 모두가 거의 충전된 배터리를 갖는다는 것을 앎), 또는 제1 전자 디바이스 및 제2 전자 디바이스 둘 모두가 제2 전압에서 충전되는 경우(또는 전력 어댑터(100)가 둘 모두 낮은 배터리 레벨을 갖는다는 것을 앎), 전력 어댑터(100)는 최대 전력의 1/2까지 각각의 디바이스에 제공할 수 있다. 제1 전압 디바이스 또는 제2 전자 디바이스 중 어느 하나만이 제1 전압에서 충전되는 경우(또는 전력 어댑터(100)가 그것이 거의 충전되었음을 앎), 전력 어댑터(100)는 그 디바이스에 제2 전력량을 제공하는 것을 우선순위화할 수 있으며, 여기서 제2 전력량은 최대 전력의 1/2 미만이고 제1 전력량보다 크다. 제2 전압에서 충전되고 있는 전자 디바이스(전력 어댑터(100)가 그것이 낮은 배터리 레벨을 갖는다는 것을 앎)는 제2 전력량을 뺀 최대 전력까지 수신할 수 있다.
일부 상황들에서, 제1 전자 디바이스는 전력 어댑터(100)에 연결된 유일한 전자 디바이스일 수 있으며, 여기서 제1 전자 디바이스는 배터리를 갖지 않고, 제1 전력량을 뺀 최대 전력보다 많지만 최대 전력보다 작은 전력량을 요구한다. 전력 어댑터(100)는 이 전력을 제공할 수 있지만, 제2 전자 디바이스가 연결될 때, 전력 어댑터(100)는 제2 전자 디바이스에 제1 전력량을 제공할 것이다. 이는 동작하기에 충분한 전력을 제1 전자 디바이스에 남기지 않을 것이다. 이러한 상황에서, 전력 어댑터(100)는 제1 전자 디바이스에 제1 전력량을 제공하면서, 제2 전자 디바이스에 가능한 정도까지 전력을 공급할 수 있다. 이는, 전력 어댑터(100)가 제공할 수 있는 것 초과의 전력이 제1 전자 디바이스 및 제2 전자 디바이스의 조합에 의해 요청되고 있음을 사용자에게 경고할 수 있다.
도 19는 본 발명의 일 실시예에 따른 다중포트 전력 어댑터에 연결된 다수의 디바이스들에 전력을 할당하는 방법을 도시한다. 본 발명의 이들 및 다른 실시예들을 예시하기 위해 특정 예들이 도 19에 적용될 수 있다.
제1 예에서, 제1 전자 디바이스(도시되지 않음)는 USB-PD를 준수하고, 제2 전압에서 충전되고(즉, 낮은 배터리를 갖고), 최대 전력을 요청할 것인 랩톱일 수 있고, 동작(1902)에서 전력 어댑터(100)(도 1에 도시됨)에 연결될 수 있다. 동작(1904)에서, 전력 어댑터(100)는 전자 디바이스들이 커넥터 리셉터클들(530)(도 5에 도시됨) 둘 모두에서 연결되는지 여부를 결정할 수 있다. 제1 전자 디바이스만 연결되는 경우, 제1 전자 디바이스는 동작(1906)에서 최대 전력까지 제공받을 수 있다. 이 예에서, 제1 전자 디바이스는 최대 전력에서 충전을 시작한다. 전력 어댑터(100)는 동작(1914)에서 제1 전자 디바이스로부터 정보를 요청할 수 있다. 예를 들어, 전력 어댑터(100)는 제1 전자 디바이스가 최신 버전의 USB-PD를 준수하는지 여부, 제1 전자 디바이스가 배터리를 갖는지 여부, 및 배터리의 충전 레벨이 얼마인지와 같은 정보를 요청할 수 있다. 전력 어댑터(100)는 또한 제1 전자 디바이스가 상이한 전력 공급 레벨들에서 얼마나 많은 전류를 요청할 수 있는지에 대한 정보를 요청할 수 있다. 이어서, 제1 전자 디바이스는 전력 어댑터(100)로부터 필요한 전력을, 최대 전력까지 요청할 수 있다.
제2 전자 디바이스(도시되지 않음)는 제1 전자 디바이스가 연결된 상태로 유지되는 동안 동작(1902)에서 전력 어댑터(100)에 연결될 수 있다. 제2 전자 디바이스는 거의 충전된 배터리를 갖는 전화기일 수 있다. 제2 전자 디바이스는 USB-PD를 준수할 수 있고, (거의 충전된 배터리를 갖기 때문에) 제1 전압에서 충전된다. 동작(1908)에서, 전력 어댑터(100)는 제1 전력량이 이용가능하지 않다고 결정할 수 있고, 동작(1910)에서 그 충전 전력을 제1 전자 디바이스로부터 제2 전자 디바이스로 이송할 수 있다. 이러한 제1 전력량은 사양에 의해 결정될 수 있다. 예를 들어, USB-PD는 이것이 7.5 와트이도록 지정한다. 이 전력은 동작(1912)에서 제2 전자 디바이스에 제공될 수 있다. 제2 전자 디바이스에 대한 정보는 동작(1914)에서 검색될 수 있고, 그것에 기초하여, 전력 어댑터(100)는 동작(1916)에서 호환성 미스매치가 있다고 결정할 수 있다.
전력 어댑터(100)는 동작(1918)에서 디바이스들 둘 모두가 배터리로 전력공급받는다고 결정할 수 있거나, 또는 우선순위의 불필요한 부여를 피하기 위해, 전력 어댑터(100)는 그것들이 배터리들을 갖는다고 가정할 수 있다. 동작(1922)에서 제2 전자 디바이스가 제1 전압에서 충전되므로(거의 충전됨), 동작(1926)에서 제2 전력량은 제2 전자 디바이스에 할당될 수 있다. 대안적으로, 제2 전자 디바이스는 그의 배터리의 충전 레벨을 전력 어댑터(100)에 제공할 수 있다. 제2 전압에서 충전되는(낮은 배터리 레벨을 가짐) 제1 전자 디바이스는 동작(1924)에서 제2 전력량을 뺀 최대 전력을 할당받을 수 있다. 대안적으로, 제2 전자 디바이스는 그의 배터리의 충전 레벨을 전력 어댑터(100)에 제공할 수 있다. 일단 전력 할당들이 완료되면, 동작(1930)에서 알고리즘은 종료될 수 있다.
제2 예는 제1 전자 디바이스가 USB-PD를 준수하고, 제2 전압에서 충전되고(즉, 낮은 배터리를 가짐), 최대 전력을 요청할 것인 랩톱일 수 있다는 점에서 유사할 수 있다. 제2 전자 디바이스는 다시 전화기일 수 있지만, 이번에는 고갈된 배터리를 갖는다. 제2 전자 디바이스는 USB-PD를 준수할 수 있고, (낮은 배터리 레벨을 갖기 때문에) 제2 전압에서 충전된다. 이 예에서, 디바이스들 둘 모두는 동작(1922)에서 더 높은 전압에서 충전되는 것으로 결정되고, 둘 모두는 동작(1924)에서 최대 전력의 1/2을 제공받을 수 있다.
제1 예에서, 제2 전자 디바이스 내의 배터리는 거의 충전되고 제2 전력량을 제공받는 반면, 제2 예에서, 제2 전자 디바이스 내의 배터리는 낮은 레벨에 있고 최대 전력의 1/2을 제공받는다는 점에 유의해야 한다. 제2 전력량은 최대 전력의 1/2보다 작기 때문에, 제2 예에서의 고갈된 배터리는 제1 예의 더 충분히 충전된 배터리보다 더 많은 충전 전력을 수신한다.
제3 예에서, 제1 전자 디바이스가 전력 어댑터(100)에 연결되고 이어서 제2 전자 디바이스가 연결되면, 제2 전자 디바이스가 제1 전력량보다 작게 끌어당기는 경우, 제2 전자 디바이스는 제1 전력량을 제공받을 수 있고 제1 전자 디바이스는 제1 전력량을 뺀 최대 전력까지 제공받을 수 있다. 즉, 전력 어댑터(100)는 동작(1916)에서 충돌이 존재하지 않는다고 결정할 수 있다. 본 발명의 이들 및 다른 실시예들에서, 제2 전자 디바이스는 그것이 제1 전력량보다 적게 필요로 한다는 것을 통신하는 능력을 가질 수 있다. 이 경우, 전력 어댑터(100)는 제1 전력량보다 적은 전력을 제2 전자 디바이스에 제공하고, 초과량(제2 전자 디바이스가 요구하는 것을 뺀 제1 전력량)을 제1 전자 디바이스에 제공할 수 있다.
제4 예에서, 배터리를 갖지 않으며 동작하기 위해 최대 전력의 1/2보다 더 많이 요구하는 제1 전자 디바이스, 및 배터리를 갖지 않으며 동작하기 위해 최대 전력의 1/2보다 더 많이 요구하는 제2 전자 디바이스 둘 모두가 전력 어댑터(100)에 연결된다. 전력 어댑터(100)는 동작(1916)에서 충돌이 존재한다고 결정할 수 있다. 전력 어댑터(100)는 동작(1918)에서 제1 전자 디바이스 및 제2 전자 디바이스 둘 모두가 배터리를 갖지 않는다고 결정할 수 있다. 이에 응답하여, 먼저 연결된 전자 디바이스는 동작(1920)에서 동작하기에 충분한 전력을 제공받을 수 있는 반면, 제2 전자 디바이스에는 제1 전력량만이 제공된다.
제5 예에서, 배터리를 갖지 않고 동작하기 위해 최대 전력의 1/2보다 더 많이 요구하는 제1 전자 디바이스, 및 제2 전자 디바이스 둘 모두가 전력 어댑터(100)에 연결된다. 전력 어댑터(100)는 동작(1914)에서 충돌을 결정할 수 있다. 동작(1918)에서 전력 어댑터(100)는 제1 전자 디바이스가 배터리를 갖지 않는다고 결정할 수 있다. 동작(1920)에서, 전력 어댑터(100)는 제1 전자 디바이스에 그것이 필요로 하는 전력을 제공할 수 있다. 나머지 전력은, 제2 전자 디바이스 내의 배터리 충전 레벨에 따라, 동작(1924) 또는 동작(1926)에서 제공될 수 있다.
제6 예에서, 제1 전자 디바이스는 전력 어댑터(100)에 연결된 유일한 전자 디바이스일 수 있다. 제1 전자 디바이스는 제1 전력량을 뺀 최대 전력보다 크지만 최대 전력보다 작은 전력량을 요구한다. 전력 어댑터(100)는 이 전력을 제공할 수 있지만, 제2 전자 디바이스가 연결될 때, 전력 어댑터(100)는 제2 전자 디바이스에 제1 전력량을 제공할 것이다. 이는 동작하기에 충분한 전력을 제1 전자 디바이스에 남기지 않을 것이고, 제1 전자 디바이스는 제2 전자 디바이스가 전력 어댑터(100)에 연결될 때 동작 모드를 변경할 수 있다. 이를 피하기 위해, 전력 어댑터(100)는 제2 전자 디바이스가 연결되지 않을 때에도 제1 전자 디바이스에 전력을 제공하지 않을 수 있다.
본 발명의 이들 및 다른 실시예들에서, 최대 전력, 제1 전력량, 제2 전력량 및 제1 전압은 상이한 값들을 가질 수 있다. 예를 들어, 최대 전력은 30 와트, 35 와트, 40 와트, 또는 50 와트일 수 있다. 제1 전력량은 7.5 와트, 10 와트, 또는 다른 전력량일 수 있다. USB-PD 사양 하에서, 제1 전력량은 2개의 상이한 전력들로부터 선택될 수 있다. 제2 전력량은 10 와트, 15 와트, 또는 다른 전력량일 수 있다. 제2 전력량 또는 제2 전력은 구현된 전력 정책에 의해 정의될 수 있다. 제1 전압은 5 볼트, 9 볼트, 또는 다른 전압들일 수 있다.
이러한 전력 어댑터들(100)의 컴포넌트들은 다양한 재료들로 형성될 수 있다. 예를 들어, 전력 프롱들(110), 접점들(210), 보호 커버(240), 탭(510), 탭(512), 스프링 접점들(910), 단자들(920), 버스-바(1810), 버스-바(1820) 및 이들의 구성 부품들 및 전력 어댑터들(100)의 다른 전도성 부분들은 인발, 기계가공, 스탬핑, 단조, 금속-사출 성형, 기계가공, 마이크로-기계가공, 3-D 프린팅, 또는 다른 제조 공정에 의해 형성될 수 있다. 이러한 전도성 부분들은 스테인리스강, 강철, 구리, 티탄 구리, 인청동, 또는 다른 재료 또는 재료들의 조합으로 형성될 수 있다. 그것들은 니켈, 팔라듐, 팔라듐-니켈, 금, 또는 다른 재료 또는 재료들의 조합의 하나 이상의 층들로 도금되거나 코팅될 수 있다.
인클로저(150), 제1 하우징(220), 제2 하우징(230), 헤더(930), 및 이들의 구성 부품들 및 다른 비전도성 부분들과 같은 비전도성 부분들은 사출 또는 다른 성형, 3-D 프린팅, 기계가공, 또는 다른 제조 공정을 사용하여 형성될 수 있다. 비전도성 부분들은 규소 또는 실리콘, 고무, 경질 고무, 플라스틱, 나일론, 유리-충전 나일론, 탄성중합체, 액정 중합체(LCP), 세라믹, 또는 다른 비전도성 재료 또는 재료들의 조합으로 형성될 수 있다. 접착제들은 감압 접착제, 열 활성화 필름, 폴리이미드 필름, 또는 다른 접착제일 수 있다. 제1 보드(280), 제2 보드(290), 및 다른 보드들은 가요성 회로 보드 또는 인쇄 회로 보드일 수 있고, FR-4 또는 다른 재료로 형성될 수 있다.
본 발명의 실시예들은 USB(Universal Serial Bus), USB 타입-C, HDMI(High-Definition Multimedia Interface®), DVI(Digital Visual Interface), 이더넷, 디스플레이포트, 썬더볼트(Thunderbolt™), 라이트닝(Lightning™), JTAG(Joint Test Action Group), TAP(test-access-port), DART(Directed Automated Random Testing), UART(universal asynchronous receiver/transmitter), 클록 신호, 전력 신호, 및 개발되었거나, 개발중이거나, 또는 향후 개발될 다른 유형들의 표준, 비-표준, 및 전매 인터페이스들 및 이들의 조합과 같은 다양한 표준들을 준수하는 커넥터 인서트들을 수용할 수 있는 커넥터 리셉터클들을 갖는 전력 어댑터들을 제공할 수 있다.
개인 식별가능 정보의 사용은 사용자들의 프라이버시를 유지하기 위한 산업 또는 정부 요건들을 충족시키거나 초과하는 것으로 일반적으로 인식되는 프라이버시 정책들 및 관례들을 따라야 한다는 것이 잘 이해된다. 특히, 개인 식별가능 정보 데이터는 의도하지 않은 또는 인가되지 않은 액세스 또는 사용의 위험성들을 최소화하도록 관리되고 처리되어야 하며, 인가된 사용의 성질은 사용자들에게 명확히 표시되어야 한다.
본 발명의 실시예들의 상기 설명은 예시 및 설명의 목적으로 제시되었다. 이는 총망라하거나 본 발명을 기재된 정확한 형태로 제한하도록 의도되지 않으며, 많은 변형 및 변경이 상기의 교시에 비추어 가능하다. 본 발명의 원리들 및 그의 실제적인 응용들을 가장 잘 설명하여서, 본 발명이 속한 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가, 본 발명을 다양한 실시예들에서 그리고 고려되는 특정 용도에 적합한 바와 같은 다양한 변형을 갖고서 가장 잘 이용하는 것을 가능하게 하도록, 실시예들이 선택 및 설명되었다. 따라서, 본 발명은 하기의 청구범위의 범주 내의 모든 수정들 및 등가물들을 커버하도록 의도된다는 것이 이해될 것이다.
Claims (20)
- 전력 어댑터로서,
제1 커넥터 리셉터클;
제2 커넥터 리셉터클;
복수의 전력 프롱(power prong)들;
상기 전력 어댑터를 위한 인클로저 - 상기 인클로저는 상기 제1 커넥터 리셉터클을 위한 제1 개구, 상기 제2 커넥터 리셉터클을 위한 제2 개구, 및 상기 복수의 전력 프롱들을 위한 복수의 제3 개구들을 가짐 -; 및
상기 제1 커넥터 리셉터클과 상기 복수의 전력 프롱들 사이에 그리고 상기 제2 커넥터 리셉터클과 상기 복수의 전력 프롱들 사이에 전기적으로 위치되는 정렬 어댑터를 포함하며, 상기 정렬 어댑터는, 상기 제1 커넥터 리셉터클이 상기 제1 개구와 정렬될 수 있게 하고 상기 제2 커넥터 리셉터클이 상기 제2 개구와 정렬될 수 있게 하고 상기 복수의 전력 프롱들 각각이 상기 복수의 제3 개구들 내의 대응하는 개구들과 정렬될 수 있게 하는 보상 특징부를 제공하는, 전력 어댑터. - 제1항에 있어서, 상기 전력 어댑터는 제1 보드 및 제2 보드를 추가로 포함하며, 상기 정렬 어댑터는 가요성 인터포저를 포함하고, 상기 가요성 인터포저는,
상기 제1 보드에 전기적으로 연결하기 위한 제1 단부 및 상기 제2 보드에 전기적으로 연결하기 위한 제2 단부를 갖는 복수의 접점들을 포함하고,
상기 보상 특징부는 상기 복수의 접점들 각각 상에 제1 각진 부분 및 제2 각진 부분을 포함하며, 상기 제1 각진 부분은 제1 예각을 형성하고 상기 제2 각진 부분은 제2 예각을 형성하는, 전력 어댑터. - 제2항에 있어서, 상기 복수의 접점들 내의 각각의 접점에 대해, 상기 제1 단부는 상기 제2 단부에 직교하는, 전력 어댑터.
- 제2항 또는 제3항에 있어서, 상기 복수의 접점들 내의 상기 접점들 각각의 상기 제1 단부는 제1 관통-구멍 접촉 부분을 포함하고, 상기 접점들 각각의 상기 제2 단부는 제2 관통-구멍 접촉 부분을 포함하는, 전력 어댑터.
- 제4항에 있어서, 상기 전력 어댑터는 제1 하우징 및 제2 하우징을 추가로 포함하며, 상기 제1 하우징은 상기 복수의 접점들 내의 각각의 접점의 상기 제1 단부가 상기 제1 하우징으로부터 연장되도록 상기 복수의 접점들 주위에 그리고 각각의 접점의 상기 제1 단부 근처에 있고, 상기 제2 하우징은 각각의 접점의 상기 제2 단부가 상기 제2 하우징으로부터 연장되도록 상기 복수의 접점들 주위에 그리고 각각의 접점의 상기 제2 단부 근처에 있는, 전력 어댑터.
- 제5항에 있어서, 상기 제1 커넥터 리셉터클은 제1 탭 및 제2 탭을 포함하고, 상기 제2 커넥터 리셉터클은 제3 탭 및 제4 탭을 포함하며, 상기 제1 탭, 상기 제2 탭, 상기 제3 탭, 및 상기 제4 탭은 상기 인클로저에 대한 보강을 제공하기 위해 상기 인클로저의 내측 표면에 맞대어 위치되는, 전력 어댑터.
- 제6항에 있어서, 상기 복수의 접점들 위에 형성된 비전도성 층을 추가로 포함하는, 전력 어댑터.
- 전자 디바이스를 위한 인클로저로서,
외측 에지를 갖는 상부 부분 - 상기 상부 부분은 상부 표면 및 복수의 스냅들을 포함하고, 각각의 스냅은 상기 상부 표면에 제1 단부를 갖고 각각의 스냅은 상기 상부 표면으로부터 연장됨 -; 및
상기 상부 부분의 상기 외측 에지와 끼워지는 측벽을 포함하며, 상기 측벽은 내측 표면 및 복수의 후프들을 포함하고, 각각의 후프는 상기 측벽의 상기 내측 표면에 실질적으로 평행하고 그로부터 분리되며,
상기 복수의 스냅들 내의 각각의 스냅은 대응하는 후프에 끼워지도록 형상화되는, 인클로저. - 제8항에 있어서, 각각의 스냅은 상기 스냅의 제2 단부에 탭을 포함하고, 상기 제2 단부는 상기 제1 단부에 대향하며, 상기 탭은 상기 스냅을 상기 대응하는 후프에서 제위치에 고정하기 위해 상기 대응하는 후프를 통해 연장되는, 인클로저.
- 제8항 또는 제9항에 있어서, 상기 인클로저는 저부 표면 및 상기 측벽을 포함하는 저부 부분을 추가로 포함하며, 상기 상부 부분 및 상기 저부 부분은 상기 전자 디바이스를 적어도 실질적으로 봉입하는, 인클로저.
- 제8항 또는 제9항에 있어서, 상기 전자 디바이스는 전력 어댑터를 포함하는, 인클로저.
- 전력 어댑터로서,
상부 부분 및 저부 부분을 포함하는 인클로저 - 상기 저부 부분은 저부 표면 및 상기 저부 표면으로부터 상기 상부 부분까지 연장되는 측벽을 가짐 -;
상기 인클로저 내에 있고 상기 저부 표면에 평행한 보드 - 상기 보드는 상기 인클로저의 상기 저부 부분의 상기 저부 표면을 향하는 저부 측면을 가짐 -;
상기 보드 상의 헤더 - 상기 헤더는, 상기 헤더의 저부 측면 상에 있고 상기 보드의 상부 측면에 부착된 복수의 제1 단자들을 지지함 -;
상기 헤더의 상부 측면에 부착된 제2 단자;
상기 인클로저의 상기 상부 부분의 내측 표면에 부착된 제1 전력 프롱; 및
제1 단부에서 상기 제1 전력 프롱에 연결되고 제2 단부까지 연장되는 제1 스프링 접점을 포함하며, 상기 제2 단부는 상기 제2 단자에 연결되는, 전력 어댑터. - 제12항에 있어서, 상기 제1 스프링 접점의 상기 제2 단부 및 상기 제2 단자는, 조립 동안 상기 인클로저의 상기 상부 부분이 상기 인클로저의 상기 저부 부분과 정합될 때, 상기 제1 스프링 접점의 상기 제2 단부가 상기 제2 단자에 물리적으로 그리고 전기적으로 연결되도록 구성되는, 전력 어댑터.
- 제12항 또는 제13항에 있어서, 상기 제1 스프링 접점의 상기 제2 단부 및 상기 제2 단자는, 조립 동안 상기 인클로저의 상기 상부 부분이 상기 인클로저의 상기 저부 부분과 정합될 때, 상기 제1 스프링 접점의 상기 제2 단부가 개입 없이 상기 제2 단자에 물리적으로 그리고 전기적으로 연결되도록 구성되는, 전력 어댑터.
- 제12항 또는 제13항에 있어서, 상기 제1 스프링 접점의 상기 제2 단부는 좁아지는 부분을 포함하고, 상기 제2 단자는 상기 제1 스프링 접점의 상기 제2 단부의 상기 좁아지는 부분을 수용하기 위한 도브테일형(dove-tailed) 개구를 포함하는, 전력 어댑터.
- 제12항 또는 제13항에 있어서, 상기 전력 어댑터는,
상기 헤더의 상기 상부 측면에 부착된 제3 단자;
상기 인클로저의 상기 상부 부분의 상기 내측 표면에 부착된 제2 전력 프롱; 및
제1 단부에서 상기 제1 전력 프롱에 연결되고 제2 단부까지 연장되는 제2 스프링 접점을 추가로 포함하며, 상기 제2 단부는 상기 제3 단자에 연결되는, 전력 어댑터. - 제16항에 있어서,
상기 전력 어댑터는 상기 인클로저의 상기 상부 부분에서 제위치에 상기 제1 스프링 접점 및 상기 제2 스프링 접점을 고정하기 위한 홀더를 추가로 포함하며, 상기 홀더는 열가소성 물질로 형성되는, 전력 어댑터. - 제17항에 있어서, 상기 헤더는 복수의 컴포넌트들 및 복수의 상호연결 라인들을 지지하며, 상기 복수의 상호연결 라인들은 상기 복수의 컴포넌트들, 상기 제1 복수의 단자들, 상기 제2 단자, 및 상기 제3 단자를 연결하는, 전력 어댑터.
- 제18항에 있어서, 상기 복수의 컴포넌트들은 토로이드 형상을 갖는 권선들 및 상기 권선들 주위의 코어를 포함하는 인덕터를 포함하고, 상기 코어는 직사각형 직육면체 외측 표면을 갖는, 전력 어댑터.
- 제19항에 있어서, 상기 전력 어댑터는 버스-바를 지지하는 하우징을 추가로 포함하며, 상기 버스-바의 제1 단부는 상기 권선들 내의 와이어에 연결되고, 상기 제2 단부는 상기 헤더 상의 상호연결 라인에 연결된 단자인, 전력 어댑터.
Applications Claiming Priority (4)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| US202163248295P | 2021-09-24 | 2021-09-24 | |
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| Publication Number | Publication Date |
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|---|---|---|---|
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Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR102615864B1 (ko) | 2023-08-30 | 2023-12-20 | 주식회사 멜리언스 | 규격별 호환이 가능한 휴대용 멀티 어댑터 |
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| KR102615864B1 (ko) | 2023-08-30 | 2023-12-20 | 주식회사 멜리언스 | 규격별 호환이 가능한 휴대용 멀티 어댑터 |
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