一种终端设备及其供电连接结构论文和设计-柳江

全文摘要

本实用新型公开了一种终端设备及其供电连接结构，终端设备包括：连接器单元，包括相互并联连接的两个连接器；电源管理单元，用于对连接器单元的电压进行稳压处理，以及用于连接负载电路；保护器单元，连接于连接器单元和电源管理单元之间，用于在终端设备出现故障时断开，每一组终端设备通过以下连接方式形成链式连接结构：第一个终端设备通过自身的第一个连接器连接供电输入单元\/供电输出单元,其他的终端设备均通过自身的第一个连接器连接排在自身前面的终端设备的第二个连接器,最后一个终端设备通过自身的第二个连接器连接供电输出单元\/供电输入单元，如此，可以给多终端设备提供稳定可靠的固定供电电压，故障相互隔离和替换维护保养方便。

主设计要求

1.一种终端设备，其特征在于，包括：连接器单元，包括相互并联连接的两个连接器，所述连接器可连接一个终端设备或者供电输入单元或者供电输出单元；电源管理单元，用于对连接器单元的电压进行稳压处理，以及用于连接负载电路；保护器单元，连接于连接器单元和电源管理单元之间，用于在终端设备出现故障时断开。

设计方案

1.一种终端设备，其特征在于，包括：

连接器单元，包括相互并联连接的两个连接器，所述连接器可连接一个终端设备或者供电输入单元或者供电输出单元；

电源管理单元，用于对连接器单元的电压进行稳压处理，以及用于连接负载电路；

保护器单元，连接于连接器单元和电源管理单元之间，用于在终端设备出现故障时断开。

2.根据权利要求1所述的终端设备，其特征在于，所述两个连接器的类型相同或者不同，所述连接器的类型包括：表贴式PCB连接器、直插式PCB连接器、螺钉式PCB端子、插座、按压式接线端子、快速接线端子。

3.根据权利要求1所述的终端设备，其特征在于，所述保护器单元包括以下几种保护器中的一种或多种：过流过压保护芯片、保险丝、压敏电阻、瞬态电压抑制器、浪涌保护器、空气开关。

4.根据权利要求1所述的终端设备，其特征在于，所述电源管理单元包括以下几种电路中的一种或多种：交流变直流稳压电路、直流降压稳压电路、直流升压稳压电路。

5.根据权利要求1所述的终端设备，其特征在于，所述保护器单元包括瞬态电压抑制器和第一保险丝，所述电源管理单元包括降压芯片、第二保险丝以及外围电路，

两个连接器的负电源端共接，两个连接器的正电源端共接，瞬态电压抑制器连接于连接器的正电源端和负电源端之间，所述第一保险丝连接于所述连接器的正电源端和所述降压芯片的输入引脚之间，所述第二保险丝连接于所述负载电路和所述降压芯片的输出引脚之间。

6.一种终端设备供电连接结构，其特征在于，包括至少一组终端设备，所述终端设备为如权利要求1-5任一项所述的终端设备，每一组终端设备通过以下连接方式形成链式连接结构：第一个终端设备通过自身的第一个连接器连接供电输入单元\/供电输出单元,其他的终端设备均通过自身的第一个连接器连接排在自身前面的终端设备的第二个连接器,最后一个终端设备通过自身的第二个连接器连接供电输出单元\/供电输入单元。

7.根据权利要求6所述的终端设备供电连接结构，其特征在于，多组终端设备分布于多个竖直空间，所述多个竖直空间并排设置，且相邻的两个竖直空间之间具有列向空隙，每一竖直空间由上而下分为多个安放空间，每一所述安放空间放置一个终端设备，每一所述安放空间通过一个电源线孔与所述列向空隙连通；

其中，同一个竖直空间中的所有终端设备划分为一组终端设备，一组终端设备中相邻的两个终端设备的连接器通过一根电源线连接，所述一根电源线沿所述列向空隙走线且电源线两端分别通过对应的电源线孔与对应的两个终端设备的连接器连接。

8.根据权利要求6所述的终端设备供电连接结构，其特征在于，多组终端设备分布于多个竖直空间，所述多个竖直空间并排设置，且相邻的两个竖直空间之间具有列向空隙，每一竖直空间由上而下分为多个安放空间，每一所述安放空间放置一个终端设备，每一所述安放空间通过一个电源线孔与所述列向空隙连通；

其中，所有竖直空间中的位于同一行的安放空间的所有终端设备划分为一组终端设备，一组终端设备中相邻的两个终端设备的连接器通过一根电源线连接，所述一根电源线穿过所述列向空隙且电源线两端分别通过对应的电源线孔与对应的两个终端设备的连接器连接。

设计说明书

技术领域

本实用新型涉及智能信息设备领域，尤其涉及一种终端设备及其供电连接结构。

背景技术

随着物联网技术在线下场景应用的增多，越来越多的终端设备进入人们的生活，而每个终端设备都必须配备一个供电单元，这就造成了大量的供电单元的闲置与浪费。基于这些物联网终端设备的低压低功耗特点，我们可以使多设备的供电进行并联后，再使用同一个供电单元供电。虽然市面上有类似的解决方案，但多采用一级供电的方式，导致每个并联设备获得的供电电压不一致，从而影响设备的正常工作。另一方面，常用的一级供电方式还容易因并联节点上的某一个设备故障短路，而造成整个链路出现故障。此外，当前的多终端设备连接方式固定不变，替换维护保养困难，不利于物联网设备的推广普及。

实用新型内容

本实用新型要解决的技术问题在于，针对现有技术的上述缺陷，提供一种终端设备及其供电连接结构。

本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是：

一方面，构造一种终端设备，包括：

连接器单元，包括相互并联连接的两个连接器，所述连接器可连接一个终端设备或者供电输入单元或者供电输出单元；

电源管理单元，用于对连接器单元的电压进行稳压处理，以及用于连接负载电路；

保护器单元，连接于连接器单元和电源管理单元之间，用于在终端设备出现故障时断开。

可选的，所述两个连接器的类型相同或者不同，所述连接器的类型包括：表贴式PCB连接器、直插式PCB连接器、螺钉式PCB端子、插座、按压式接线端子、快速接线端子。

可选的，所述保护器单元包括以下几种保护器中的一种或多种：过流过压保护芯片、保险丝、压敏电阻、瞬态电压抑制器、浪涌保护器、空气开关。

可选的，所述电源管理单元包括以下几种电路中的一种或多种：交流变直流稳压电路、直流降压稳压电路、直流升压稳压电路。

可选的，所述保护器单元包括瞬态电压抑制器和第一保险丝，所述电源管理单元包括降压芯片、第二保险丝以及相关的外围电路，

另一方面，构造一种终端设备供电连接结构，包括至少一组终端设备，所述终端设备为如前任一项所述的终端设备，每一组终端设备通过以下连接方式形成链式连接结构：第一个终端设备通过自身的第一个连接器连接供电输入单元\/供电输出单元,其他的终端设备均通过自身的第一个连接器连接排在自身前面的终端设备的第二个连接器,最后一个终端设备通过自身的第二个连接器连接供电输出单元\/供电输入单元。

可选的，多组终端设备分布于多个竖直空间，所述多个竖直空间并排设置，且相邻的两个竖直空间之间具有列向空隙，每一竖直空间由上而下分为多个安放空间，每一所述安放空间放置一个终端设备，每一所述安放空间通过一个电源线孔与所述列向空隙连通；

本实用新型的终端设备及其供电连接结构，具有以下有益效果：本实用新型中的终端设备具有相互并联连接的两个连接器，一组终端设备可以形成链式连接结构，通过电源管理单元、保护器单元，可以给多终端设备提供稳定可靠的固定供电电压，且具有故障相互隔离和替换维护保养方便的特点。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术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实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据提供的附图获得其他的附图：

图1是本实用新型终端设备的结构框图；

图2是本实用新型终端设备的一实施例的电路图；

图3是本实用新型终端设备的供电连接结构的示意图；

图4是本实用新型终端设备的供电连接结构的实施例一的示意图；

图5是本实用新型终端设备的供电连接结构的实施例二的示意图；

图6是本实用新型终端设备的供电连接结构的实施例三的示意图；

图7是本实用新型终端设备的供电连接结构的实施例四的示意图；

图8是本实用新型终端设备的供电连接结构的实施例五的示意图；

图9是本实用新型终端设备的供电连接结构的实施例六的示意图。

具体实施方式

为了便于理解本实用新型，下面将参照相关附图对本实用新型进行更全面的描述。附图中给出了本实用新型的典型实施例。但是，本实用新型可以以许多不同的形式来实现，并不限于本文所描述的实施例。相反地，提供这些实施例的目的是使对本实用新型的公开内容更加透彻全面。应当理解本实用新型实施例以及实施例中的具体特征是对本申请技术方案的详细的说明，而不是对本申请技术方案的限定，在不冲突的情况下，本实用新型实施例以及实施例中的技术特征可以相互组合。

需要说明的是，当元件被称为“固定于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的元件。当一个元件被认为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。本文所使用的术语“垂直的”、“水平的”、“左”、“右”以及类似的表述只是为了说明的目的。

除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本实用新型的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本实用新型的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本实用新型。

本说明书中使用的“第一”、“第二”等包含序数的术语可用于说明各种构成要素，但是这些构成要素不受这些术语的限定。使用这些术语的目的仅在于将一个构成要素区别于其他构成要素。例如，在不脱离本发明的权利范围的前提下，第一构成要素可被命名为第二构成要素，类似地，第二构成要素也可以被命名为第一构成要素。

参考图1，图1是本实用新型终端设备的结构框图。本实用新型的终端设备2包含有电子电路模块，电子电路模块具体包括连接器单元401和电路单元402。电路单元402包括保护器单元403和电源管理单元404。其中：

连接器单元401，包括相互并联连接的两个连接器，如图中J1和J2所示，所述连接器可连接一个终端设备或者供电输入单元或者供电输出单元。

可以理解的是，两个连接器并联连接，即两个连接器的负电源端共接，两个连接器的正电源端共接。

其中，同一连接器单元401中的两个连接器的类型可以相同，也可以不同，所述连接器的类型可以采用但不限于：表贴式PCB连接器、直插式PCB连接器、螺钉式PCB端子、插座、按压式接线端子、快速接线端子。

电源管理单元404，用于对连接器单元401的电压进行稳压处理，以及用于连接负载电路405。其中，所述电源管理单元404可以采用以下几种电路中的一种或多种：交流变直流稳压电路、直流降压稳压电路、直流升压稳压电路。

保护器单元403，连接于连接器单元401和电源管理单元404之间，用于在终端设备出现故障时断开。故障包括但不限于过流、过压等故障，因此所述保护器单元403可以采用以下几种保护器中的一种或多种：过流过压保护芯片、保险丝、压敏电阻、瞬态电压抑制器、浪涌保护器、空气开关。

需要说明的是，连接器单元401、保护器单元403、电源管理单元404都是集成于终端设备2中，但是负载电路405既可以集成于终端设备2中，也可以以附属设备的形式独立出来，然后通过相应的线材与电源管理单元404连接即可。

一组本实用新型的终端设备可以形成链式连接结构，通过电源管理单元、保护器单元，可以给多终端设备提供稳定可靠的固定供电电压，且具有故障相互隔离和替换维护保养方便的特点。

具体的，参考图2，图2是本实用新型终端设备的一实施例的电路图。本实施例中，所述保护器单元403包括瞬态电压抑制器D1和第一保险丝F1，所述电源管理单元404包括降压芯片U1、第二保险丝F2以及相关的外围电路，其中，U1具体为LM46002。

两个连接器J1、J2的负电源端共接，两个连接器J1、J2的正电源端共接，瞬态电压抑制器D1连接于J1或J2的正电源端和负电源端之间，所述第一保险丝F1连接于所述连接器J1或J2的正电源端和所述降压芯片U1的输入引脚之间，所述第二保险丝F2连接于所述负载电路405和所述降压芯片U1的输出引脚之间。电容C1、C2、C3、C4、C5、C6，电感L1，电阻R1、R2等构成外围电路，其中芯片U1的输出电压由电阻R1和R2的电阻比值决定，保险丝F2能防止因负载电路405短路而损毁整个电源管理单元404。图中VIN为9V-48V，VOUT为5V。

参考图3，图3是本实用新型终端设备的供电连接结构的示意图。本实用新型终端设备的供电连接结构包括至少一组终端设备2，图3中仅示意了一组终端设备2的情形，所述终端设备2为前述的终端设备，具体可参考前述关于终端设备部分的内容，因此此处不再赘述。

其中，每一组终端设备2通过以下连接方式形成链式连接结构：第一个终端设备2通过自身的第一个连接器J1连接供电输入单元\/供电输出单元,其他的终端设备2均通过自身的第一个连接器J1连接排在自身前面的终端设备2的第二个连接器J2,最后一个终端设备2通过自身的第二个连接器J2连接供电输出单元\/供电输入单元。

其中，连接器J1、J2均是通过电源线3与其他结构连接，比如图1中，第一个终端设备2的连接器J1是通过一根电源线3连接供电输入单元\/供电输出单元，之后的每一个终端设备2的连接器J1是通过一根电源线3连接位于其前面的终端设备2的连接器J2，最后一个终端设备2的连接器J2通过一根电源线3连接供电输出单元\/供电输入单元。

通过以上连接方式，所述供电输入单元、供电输出单元、终端设备2、电源线3通过终端设备2中连接器401相互连接，共同构成一个菊花链并联供电结构。

为了方便理解，以下举例对垂直方向的链式供电方式进行说明，参考图4，图4是本实用新型终端设备的供电连接结构的实施例一的示意图。该实施例属于垂直方向的链式供电情形。

本实施例中，多组终端设备分布于多个竖直空间，如图4中，仅示意了两个竖直空间。所述多个竖直空间左右并排设置，且相邻的两个竖直空间之间具有列向空隙7。每一竖直空间由上而下分为多个安放空间6，如图4中，仅示意了三个安放空间6。每一所述安放空间6放置一个终端设备2，每一所述安放空间6通过一个电源线孔5与所述列向空隙7连通。

其中，同一个竖直空间中的所有终端设备2划分为一组终端设备2，一组终端设备2对应一个供电输出单元和一个供电输入单元。一组终端设备2中相邻的两个终端设备2的连接器通过一根电源线3连接，所述一根电源线3沿所述列向空隙7走线且电源线3两端分别通过对应的电源线孔5与对应的两个终端设备2的连接器连接。

可以理解的是，这种情形下，每一安放空间6可以只用开一个电源线孔5，每一安放空间6中的终端设备2的两个连接器所对应的两根电源线3同时从这一个电源线孔5穿过。

其中，电源线3是一段两端带有连接器的短线材，如此方便与终端设备2的连接器对接。

为了方便理解，以下举例对垂直方向的链式供电方式进行说明，参考图5，图5是本实用新型终端设备的供电连接结构的实施例二的示意图。该实施例同样属于垂直方向的链式供电情形。

与上一实施例的不同之处在于，负载电路405是以附属设备8的形式独立于终端设备2之外，附属设备8通过相应的线材10与终端设备2内的电源管理单元404连接。每一所述安放空间6还通过一个线材孔9与列向空隙7连通。线材10也是沿所述列向空隙7走线且线材10两端分别通过对应的线材孔9与对应的终端设备2以及附属设备8连接。

当然，可以理解的是，附属设备8、终端设备2在同一个安放空间6中时，两者之间的线材10也可以直接在安放空间6内走线。另外，线材10也可以是一段两端带有连接器的短线材，只需将电源管理单元404的输出端、负载电路405的输入端各连接一个对应的连接器即可。

为了方便理解，以下进一步举例对垂直方向的链式供电方式进行说明，参考图6，图6是本实用新型终端设备的供电连接结构的实施例三的示意图。该实施例同样属于垂直方向的链式供电情形，并且属于三维立体图。与上一实施例的不同之处在于，附属设备8在安放空间6外部，另外，本实施例中，安放空间6中设置有一覆盖于终端设备2上方的盖板11，盖板11是实现机械上的隔离保护，盖板11下部分空间放终端设备2，上部分空间空闲，用于收纳其他物体。

为了方便理解，以下举例对水平方向的链式供电方式进行说明，参考图7，图7是本实用新型终端设备的供电连接结构的实施例四的示意图。该实施例属于水平方向的链式供电情形。

本实施例中，多组终端设备也是分布于多个竖直空间，如图7中，仅示意了三个竖直空间。所述多个竖直空间左右并排设置，且相邻的两个竖直空间之间具有列向空隙7。每一竖直空间由上而下分为多个安放空间6，如图7中，仅示意了两个安放空间6。每一所述安放空间6放置一个终端设备2，每一所述安放空间6通过一个电源线孔5与所述列向空隙7连通。

与垂直方向的链式供电情形不同的是，每个安放空间6需要在左右两侧分别开一个电源线孔5。

其中，所有竖直空间中的位于同一行的安放空间6的所有终端设备2划分为一组终端设备2，此处，终端设备2在同一行也即终端设备2在竖直空间中的排序相同。一组终端设备2中相邻的两个终端设备2的连接器通过一根电源线3连接，所述一根电源线3穿过所述列向空隙7且电源线3两端分别通过对应的电源线孔5与对应的两个终端设备2的连接器连接。

其中，电源线3是一段两端带有连接器的短线材，如此方便与终端设备2的连接器对接。

为了方便理解，以下举例对垂直方向的链式供电方式进行说明，参考图8，图8是本实用新型终端设备的供电连接结构的实施例五的示意图。该实施例同样属于水平方向的链式供电情形。

与上一实施例的不同之处在于，负载电路405是以附属设备8的形式独立于终端设备2之外，附属设备8通过相应的线材10与终端设备2内的电源管理单元404连接。每一所述安放空间6还通过一个线材孔9与列向空隙7连通。线材10沿所述列向空隙7走线且线材10两端分别通过对应的线材孔9与对应的终端设备2以及附属设备8连接。

为了方便理解，以下进一步举例对垂直方向的链式供电方式进行说明，参考图9，图9是本实用新型终端设备的供电连接结构的实施例六的示意图。该实施例同样属于水平方向的链式供电情形，并且属于三维立体图。与上一实施例的不同之处在于，附属设备8在安放空间6外部，另外，本实施例中，安放空间6中设置有一覆盖于终端设备2上方的盖板11，盖板11是实现机械上的隔离保护，盖板11下部分空间放终端设备2，上部分空间空闲，用于收纳其他物体。

综上可见，本实用新型可以应用于物联网终端设备、穿戴设备等智能信息设备，终端设备具有相互并联连接的两个连接器，一组终端设备可以形成链式连接结构，通过电源管理单元、保护器单元，可以给多终端设备提供稳定可靠的固定供电电压，且具有故障相互隔离和维护保养方便的特点。

上面结合附图对本实用新型的实施例进行了描述，但是本实用新型并不局限于上述的具体实施方式，上述的具体实施方式仅仅是示意性的，而不是限制性的，本领域的普通技术人员在本实用新型的启示下，在不脱离本实用新型宗旨和权利要求所保护的范围情况下，还可做出很多形式，这些均属于本实用新型的保护之内。

设计图

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