一種背板和電路板系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】本實(shí)用新型適用于電力電子領(lǐng)域，提供了一種背板和電路板系統(tǒng)，所述背板包括多個(gè)用于安裝單板的槽位；還包括連接所述各單板IO接口、用于單板間傳輸實(shí)時(shí)信號和/或特殊信號的可編程邏輯器件。本實(shí)用新型提供的背板和電路板系統(tǒng)可實(shí)現(xiàn)背板上各個(gè)單板之間的靈活連接。
【專利說明】 一種背板和電路板系統(tǒng)

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型屬于電力電子領(lǐng)域，尤其涉及一種背板和電路板系統(tǒng)。

【背景技術(shù)】
[0002]隨著電力電子技術(shù)的不斷發(fā)展，電力傳動與電能質(zhì)量方面的設(shè)備不斷地向大功率和大容量方面發(fā)展，這些設(shè)備的控制系統(tǒng)要控制的執(zhí)行單元的數(shù)量越來越多，種類越來越復(fù)雜，而且不同容量、不同應(yīng)用場合的控制系統(tǒng)所要控制的執(zhí)行單元的種類和數(shù)量各不相同，為了降低控制系統(tǒng)的成本、使控制系統(tǒng)應(yīng)用靈活方便，控制系統(tǒng)需要進(jìn)行模塊化設(shè)計(jì)，將不同的功能單元和執(zhí)行單元做成不同種類的單板，然后根據(jù)不同容量、不同應(yīng)用場合組裝出滿足實(shí)際需要的控制系統(tǒng)。這種系統(tǒng)中，各個(gè)單板通過背板進(jìn)行連接，背板作為基礎(chǔ)載體，為各個(gè)單板提供物理連線，通常還會為各個(gè)單板提供電源，形成一個(gè)共地系統(tǒng)。一般而言，背板上會有一套總線，用于單板間的數(shù)據(jù)交互，如圖1所示。
[0003]總線可用于傳遞較大的數(shù)據(jù)量，對于主從式總線，一般會有一個(gè)主控板進(jìn)行總線的控制，而對于仲裁式總線，則需要一個(gè)仲裁機(jī)制，以保證總線不出現(xiàn)沖突，不管是哪一種結(jié)構(gòu)，輪詢或仲裁都會帶來額外的時(shí)間延遲，使得系統(tǒng)對于突發(fā)事件的處理能力較差。
[0004]因此，改進(jìn)的系統(tǒng)中，單板之間還會有少量的1連接，用于傳遞緊急和突發(fā)事件，如圖2所示。受到芯片引腳和接插件引腳數(shù)量的影響，單板之間的1連線一般較少，且連接關(guān)系固定，當(dāng)系統(tǒng)應(yīng)用發(fā)生變時(shí)，這種固定的1連接方式無法滿足新系統(tǒng)的需求，降低了系統(tǒng)的靈活性和可用性。
實(shí)用新型內(nèi)容
[0005]本實(shí)用新型實(shí)施例的目的在于提供一種背板和電路板系統(tǒng)，旨在解決現(xiàn)有的背板中各個(gè)單板的連接方式靈活性差的問題。
[0006]本實(shí)用新型實(shí)施例是這樣實(shí)現(xiàn)的，一種背板，包括多個(gè)用于安裝單板的槽位；還包括連接所述各單板1接口、用于單板間傳輸實(shí)時(shí)信號和/或特殊信號的可編程邏輯器件。
[0007]進(jìn)一步地，所述實(shí)時(shí)信號包括故障信號、異常信號和報(bào)警信號。
[0008]進(jìn)一步地，所述特殊信號包括后臺監(jiān)控信號、升級信號、PWM波信號和特殊繼電器的直接控制信號。
[0009]本實(shí)用新型還提供一種電路板系統(tǒng)，包括背板及安裝在背板上的多個(gè)單板，所述各單板包括用于傳輸實(shí)時(shí)信息和/或特殊信息的1接口，所述背板上還包括用于連接各單板1接口的可編程邏輯器件。
[0010]進(jìn)一步地，所述實(shí)時(shí)信號包括故障信號、異常信號和報(bào)警信號。
[0011]進(jìn)一步地，所述特殊信號包括后臺監(jiān)控信號、升級信號、PWM波信號和特殊繼電器的直接控制信號。
[0012]進(jìn)一步地，所述多個(gè)單板為具有總線連接功能的第一類單板，所述背板上設(shè)有連接第一類單板總線接口的背板總線。
[0013]進(jìn)一步地，所述多個(gè)單板包括具有總線連接功能的第一類單板和不具有總線連接功能的第二類單板，所述背板上設(shè)有連接第一類單板總線接口的背板總線。
[0014]本實(shí)用新型實(shí)施例提供了新的背板和電路板結(jié)構(gòu)，通過設(shè)置可編程邏輯器件，實(shí)現(xiàn)各個(gè)單板之間的通訊，且可以根據(jù)不同系統(tǒng)的需求進(jìn)行配置，使得單板之間的連接關(guān)系靈活且動態(tài)可配置，并可協(xié)助管理一些功能簡單的單板，極大的提高了系統(tǒng)應(yīng)用的靈活性、可用性和適應(yīng)性。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0015]圖1是現(xiàn)有技術(shù)的背板結(jié)構(gòu)圖；
[0016]圖2是現(xiàn)有技術(shù)中改進(jìn)的背板結(jié)構(gòu)圖；
[0017]圖3是本實(shí)用新型的背板結(jié)構(gòu)圖；
[0018]圖4是本實(shí)用新型的背板的一 1連接示意圖；
[0019]圖5是本實(shí)用新型的背板的另一 1連接示意圖；
[0020]圖6是本實(shí)用新型的背板的又一 1連接示意圖；
[0021]圖7是本實(shí)用新型的背板的又一 1連接示意圖；
[0022]圖8是本實(shí)用新型的背板的又一 1連接示意圖；
[0023]圖9是本實(shí)用新型的背板的又一 1連接示意圖；
[0024]圖10是本實(shí)用新型的背板的又一 1連接示意圖。

【具體實(shí)施方式】
[0025]為了使本實(shí)用新型的目的、技術(shù)方案及優(yōu)點(diǎn)更加清楚明白，以下結(jié)合附圖及實(shí)施例，對本實(shí)用新型進(jìn)行進(jìn)一步詳細(xì)說明。應(yīng)當(dāng)理解，此處所描述的具體實(shí)施例僅僅用以解釋本實(shí)用新型，并不用于限定本實(shí)用新型。
[0026]本實(shí)用新型實(shí)施例提出一種背板，如圖3所示，包括背板主體30以及設(shè)置于背板主體30上、用于安裝單板的多個(gè)槽位20、連接各單板1接口用于單板間傳輸實(shí)時(shí)信號和/或特殊信號的可編程邏輯器件10。
[0027]每個(gè)槽位20擁有相同的接插件，因此，單板的物理位置可以不受限制。各個(gè)單板的電源連接在一起，由背板或某些單板提供。同時(shí)，設(shè)置于背板主體30上的可編程邏輯器件10與每個(gè)槽位20都有單獨(dú)的1連接，可編程邏輯器件10可以是現(xiàn)場可編程門陣列(Field — Programmable Gate Array, FPGA)、復(fù)雜可編程邏輯器件(Complex ProgrammableLogic Device,CPLD)或可編程芯片(Programmable Logic Device,PLD)等，可實(shí)現(xiàn)協(xié)議或普通的10功能，用于單板間傳遞的一類數(shù)據(jù)包括:實(shí)時(shí)性要求高的實(shí)時(shí)信號(如故障信號、報(bào)警信號、異常信號等)、或一些有特殊要求的特殊信號(如后臺監(jiān)控信號、升級信號、PWM波信號、特殊繼電器的直接控制信號等)。
[0028]根據(jù)插入槽位20內(nèi)的單板，可以設(shè)計(jì)不同的線路結(jié)構(gòu)，如圖4所示，當(dāng)槽位20內(nèi)插入的全部是具有總線連接功能的單板(簡稱第一類單板)時(shí)，各單板的10接口通過可編程邏輯器件10連接，此外，背板還提供一套總線(如TI的XINTF總線、SERDES總線等)，連接到各個(gè)槽位20，用于第一類單板間基礎(chǔ)數(shù)據(jù)傳輸，包括:主要數(shù)據(jù)交互、傳遞周期性數(shù)據(jù)(如電壓、電流采樣數(shù)據(jù)等)或一些實(shí)時(shí)性要求不高的非周期性數(shù)據(jù)(如版本信息、配置信息等)。
[0029]如圖5所示，當(dāng)不同的槽位20內(nèi)插入不同單板時(shí)，如包括第一類單板(具有總線連接功能的單板如主控板、電壓采樣板、電流采樣板等)和第二類單板(不具有總線連接功能的單板如通訊接口板、數(shù)字輸入輸出板等)，第一類單板之間、第一類單板和第二類單板之間、第二類單板之間的1接口通過背板主體30上的可編程邏輯器件10連接，第一類單板的總線接口通過背板總線連接。
[0030]由于可編程邏輯器件10的可編程特性，任意兩個(gè)單板之間可通過可編程邏輯器件10實(shí)現(xiàn)簡單1互連，或者進(jìn)行協(xié)議通訊，如SP1、SC1、I2C之類。如圖6所示，連接1的方向和數(shù)量都可以隨需求而修改，協(xié)議類型和數(shù)量也可根據(jù)需要的不同而改變，且不受物理位置的限制。
[0031]另外，某一單板的輸出信號，可以通過1或者協(xié)議的方式，傳送給可編程邏輯器件10，之后由可編程邏輯器件10分發(fā)給其他單板，分發(fā)的位置可隨意配置，如圖7所示，通過這種方式，相當(dāng)于擴(kuò)展了某一單板輸出1的數(shù)量。
[0032]同樣，多個(gè)單板的輸入信號，也可以通過背板進(jìn)行整理，如進(jìn)行與操作、或操作或者更加復(fù)雜的操作等，將輸入信號整理后通過1或協(xié)議的方式，傳送給某一單板，這種操作方式，擴(kuò)展了單板輸入1的數(shù)量，如圖8所示。
[0033]除此之外，在系統(tǒng)運(yùn)行過程中，還可通過配置背板上的可編程邏輯器件10，動態(tài)的調(diào)整單板之間的連接關(guān)系，如圖9所示。
[0034]對于一些功能簡單的單板，背板上的可編程邏輯器件10可以自行或者在其他單板的配置下對其進(jìn)行管理，簡化整個(gè)系統(tǒng)的運(yùn)行，如圖10所示。
[0035]本實(shí)用新型還提出一種電路板系統(tǒng)，包括背板及安裝在背板上的多個(gè)單板，各單板包括用于傳輸實(shí)時(shí)信息和/或特殊信息的1接口，背板上還包括用于連接各單板1接口的可編程邏輯器件。
[0036]上述單板可以是具有總線連接功能的第一類單板，也可以是不具有總線連接功能的第二類單板，對于第一類單板，背板上設(shè)有連接第一類單板總線接口的背板總線。
[0037]上述背板，其結(jié)構(gòu)與工作原理與圖3所示之背板類似，此處不再贅述。
[0038]本實(shí)用新型的背板和電路板系統(tǒng)，通過設(shè)置可編程邏輯器件，實(shí)現(xiàn)各個(gè)單板之間的通訊，且可以根據(jù)不同系統(tǒng)的需求進(jìn)行配置，使得單板之間的連接關(guān)系靈活且動態(tài)可配置，并可協(xié)助管理一些功能簡單的單板，極大的提高了系統(tǒng)應(yīng)用的靈活性、可用性和適應(yīng)性。
[0039]以上所述僅為本實(shí)用新型的較佳實(shí)施例而已，并不用以限制本實(shí)用新型，凡在本實(shí)用新型的精神和原則之內(nèi)所作的任何修改、等同替換和改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本實(shí)用新型的保護(hù)范圍之內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1.一種背板，包括多個(gè)用于安裝單板的槽位；其特征在于，還包括連接所述各單板10接口、用于單板間傳輸實(shí)時(shí)信號和/或特殊信號的可編程邏輯器件。
2.如權(quán)利要求1所述的背板，其特征在于，所述實(shí)時(shí)信號包括故障信號、異常信號和報(bào)警信號。
3.如權(quán)利要求1所述的背板，其特征在于，所述特殊信號包括后臺監(jiān)控信號、升級信號、？麗波信號和特殊繼電器的直接控制信號。
4.一種電路板系統(tǒng)，包括背板及安裝在背板上的多個(gè)單板，其特征在于，所述各單板包括用于傳輸實(shí)時(shí)信息和/或特殊信息的10接口，所述背板上還包括用于連接各單板10接口的可編程邏輯器件。
5.如權(quán)利要求4所述的電路板系統(tǒng)，其特征在于，所述實(shí)時(shí)信號包括故障信號、異常信號和報(bào)警信號。
6.如權(quán)利要求4所述的電路板系統(tǒng)，其特征在于，所述特殊信號包括后臺監(jiān)控信號、升級信號、？麗波信號和特殊繼電器的直接控制信號。
7.如權(quán)利要求4所述的電路板系統(tǒng)，其特征在于:所述多個(gè)單板為具有總線連接功能的第一類單板，所述背板上設(shè)有連接第一類單板總線接口的背板總線。
8.如權(quán)利要求4所述的電路板系統(tǒng)，其特征在于:所述多個(gè)單板包括具有總線連接功能的第一類單板和不具有總線連接功能的第二類單板，所述背板上設(shè)有連接第一類單板總線接口的背板總線。
【文檔編號】G05B19/048GK204188987SQ201420512265
【公開日】2015年3月4日 申請日期:2014年9月5日 優(yōu)先權(quán)日:2014年9月5日
【發(fā)明者】秦志, 彭意成, 呂一航, 夏全波 申請人:深圳市禾望電氣有限公司