CN102857348A - 供电系统、方法及通信设备 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种供电系统、方法及通信设备，属电子技术应用领域。该系统包括：电源输入单元、电源分配单元和电源汇流单元；其中，电源输入单元设有电源输入接口和电源输出接口，电源输入接口与外部电源电连接，用于引入外部电源，电源输出接口与电源汇流单元电连接；电源汇流单元，连接在电源输入单元与电源分配单元间；电源分配单元，设有输入电源接口和输出电源连接器；输入电源接口与电源汇流单元电连接，输出电源连接器用于连接单板。该供电系统的各部分相互独立，便于与背板装配，各部分损坏后易于单独更换，避免了采用汇流铜板供电很难在双面背板中应用以及装配较为复杂、存在安全性及散热不好的问题。

Description

供电系统、方法及通信设备

技术领域

本发明涉及电子技术应用领域，尤其涉及一种可用于通信产品中的供电系统、方法及通信设备。

背景技术

通信产品系统的发展：在现代电子通信产品中，背板通常用来连接电信号单板等，即背板需要提供信号的传输通道，同时承载电流供给其他单板。然而，随着通信产业的快速发展，系统容量不断提升，系统能耗不断增大，从而导致背板尺寸剧增：长度越来越大、层数越来越多、厚度越来越高。这些给背板的制造带来了很大困难，且价格不菲。因为信号速率较高，需要在PCB板上布置薄铜实现细密精确线路；信号数量较多，需要多层才能实现；而强电流需PCB板上布置厚铜实现大体积线路；从而导致背板越来越复杂，尺寸越来越大，超出或接近供应商制造能力，不但难以实现且成本较高。

目前与系统背板供电相关的现有技术包括：(1)使用现有的线缆或供电板直接与系统背板相连，系统背板通过内部的多层线路传递电流，将电源供到所需单板上。(2)通过汇流铜板的方式，使用现有的线缆或供电板直接和汇流铜板相连，汇流铜板装配在系统背板的背面，汇流铜板接收到电流后，成为一个电源体，整体给系统背板或单板供电，可在需要供电的位置，对应在汇流铜板上安装电源连接器来连接系统背板与单板。

上述第(2)种采用汇流铜板供电的方式虽避免上述第(1)种通过系统背板直接传输电流方式的缺点，但至少也存在下述缺点：

(1)很难在双面背板中应用：为方便外部线缆接入，汇流铜板需要装配在系统背板背后，因此汇流铜板很难在双面背板中应用；

(2)装配较为复杂：由于汇流铜板尺寸和系统背板相当，装配时两者的位置偏差较难控制，位置偏差较大就会导致和插入的单板不能实现互配；另外汇流铜板尺寸较大时，重量较重，装配难度也随之增大；

(3)需要增加相应的安全设计：汇流铜板成为一个电源体后，与系统背板、机框之间都需要增加相应的隔离措施；同时需要在系统设计上考虑汇流铜板的散热问题。

发明内容

本发明实施方式提供一种供电装置、方法及系统，可以解决目前通信系统采用汇流铜板方式供电时，存在的很难在双面背板中应用、装配较为复杂以及要解决安全及散热等问题。

本发明实施方式提供一种供电系统，包括：

电源输入单元、电源分配单元和电源汇流单元；其中，

所述电源输入单元，设有电源输入接口和电源输出接口，其中，电源输入接口与外部电源电连接，用于引入外部电源，电源输出接口与所述电源汇流单元电连接；

所述电源汇流单元，连接在所述电源输入单元与电源分配单元之间，用于将电源输入单元引入的外部电源传送至所述电源分配单元；

所述电源分配单元，设有输入电源接口和输出电源连接器；其中，输入电源接口与电源汇流单元电连接，输出电源连接器用于连接单板，用于将电源输入单元经电源汇流单元传送的电源分配至所连接的单板。

本发明实施方式提供一种供电方法，用于通信设备中，该供电方法可以采用本发明实施例提供的供电系统，该方法包括：

供电板将电流传送至所述供电系统的电源输入单元的电源输入接口；

进入所述电源输入单元的电流从该电源输入单元的电源输出接口传送至电源汇流单元；

电流经电源汇流单元传送至电源分配单元的输入电源接口；

进入所述电源分配单元的输入电源接口的电流传送至电源分配单元的输出电源连接器，由输出电源连接器将电流传送至该电源连接器连接的单板。

本发明实施方式一种通信设备，包括：

背板、单板和上述的供电系统；其中，

所述供电系统设置在背板上，各单板的电源输入端与所述供电系统的电源分配单元的输出电源连接器电连接。

通过所述供电系统将供电板提供的电源分配至各单板。

由上述提供的技术方案可以看出，本发明实施方式中通过电源输入单元、电源分配单元和电源汇流单元配合形成一种独立于背板的供电系统，该供电系统可以满足大电流传输的需求；同时由于该供电系统的各部分相互独立，从而便于与背板装配，不仅可用于单面背板，也可方便的应用于双面背板；且供电系统各部分配置灵活、易于更换升级，由于各部分独立设置也易于保证安全及散热性能。很好的避免了目前采用汇流铜板供电的方式很难在双面背板中应用以及装配较为复杂、存在安全性及散热不好的问题。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例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发明的一些实施例，对于本领域的普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他附图。

图1为本发明实施例一提供的供电系统结构示意图；

图2为本发明实施例一提供的供电系统侧面结构示意图；

图3为本发明实施例一提供的供电系统与单板安装使用的结构示意图；

图4为本发明实施例一提供的供电系统电源汇流单元的连接示意图；

图5为本发明实施例二提供的供电系统的结构示意图；

图6为本发明实施例二提供的供电系统与单板安装使用的结构示意图；

图7为本发明实施例三提供的供电系统的结构示意图；

图8为本发明实施例三提供的供电系统的侧视结构示意图；

图9为本发明实施例四提供的供电系统的结构示意图；

图10为本发明实施例五提供的供电系统的结构示意图；

图11为本发明实施例六提供的供电方法的流程图；

图12为本发明实施例七提供的通信设备的结构示意图。

具体实施方式

下面结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明的保护范围。

下面将结合附图对本发明实施例作进一步地详细描述。

本发明实施例提供一种供电系统，可以用在通信设备中，如图1所示，该供电系统包括：电源输入单元1、电源分配单元2和电源汇流单元3；

其中，电源输入单元1设有电源输入接口11和电源输出接口12；其中，电源输入接口与外部电源电连接，该电源输入单元1用于引入外部电源，电源输出接口与电源汇流单元2电连接；

电源汇流单元2，连接在所述电源输入单元1与电源分配单元3之间，用于将电源输入单元1引入的外部电源传送至电源分配单元3；

电源分配单元3设有输出电源连接器31和输入电源接口32，其中，输出电源连接器31的位置与系统的背板或单板的同槽位连接器的位置相对应；输入电源接口32与电源汇流单元电2连接，输出电源连接器31用于连接单板，该电源分配单元3用于将电源输入单元1经电源汇流单元传送的电源分配至所连接的单板。

进一步的，上述供电系统的电源输入单元可采用导电体，如可采用多层印刷电路板或铜板。

上述供电系统的电源输入单元设有的电源输入接口可采用线缆接口或电源连接器；设置的电源输入接口可以为多个，多个电源输入接口可均匀分布设置在电源输入单元上。

上述供电系统中，电源输入单元的电源输出接口为设置在电源输入单元上导电的多个通孔，既可以固定连接电源汇流单元，又可以实现与电源汇流单元电连接，导电的多个通孔与电源输入接口电连接，能将从电源输入接口引入的电源传输至导电的多个通孔所连接的电源汇流单元上。

进一步的，上述供电系统的电源分配单元可采用导电体，如可采用多层印刷电路板或铜板。

上述供电系统的电源分配单元设有输出电源连接器可以为多个。

上述供电系统的电源分配单元的输入电源接口可以为设置在电源分配单元上导电的多个通孔，既可以固定连接电源汇流单元，又可以实现与电源汇流单元电连接，导电的多个通孔与输出电源连接器电连接，能将从导电的多个通孔上连接的电源汇流单元输入的电源传输至电源连接器。

进一步的，上述供电系统的电源汇流单元可采用导电金属条(如铜条、银条等)，其上设有导电的多个通孔，通过导电的多个通孔分别与电源输入单元的电源输出接口和电源分配单元的输入电源接口电连接，将电源输入单元的电源传输至电源分配单元。

或者，电源汇流单元也可采用两端设有导电接头的导电线缆。

进一步的，上述供电系统的电源分配单元可与通信设备的背板为一体结构，电源分配单元的输出电源连接器和输入电源接口均设置在通信设备的背板上。避免使用时，独立设置的电源分配单元要向背板上组装，增加背板的装配复杂度。

进一步的，上述供电系统的电源输入单元和电源分配单元上均可以设置信号接头；并在电源汇流单元可设置信号传输线，使电源输入单元和电源分配单元上的信号接头通过电源汇流单元设置的信号传输线连通。从而使该供电系统在能向单板供电的同时，也可以向单板传输信号。

本发明实施例的供电系统，由于可通过相互独立设置的电源输入单元、电源分配单元和电源汇流单元构成，这样可形成一种独立于背板的供电系统，由于该供电系统的各部分相互独立，从而便于与背板装配，不仅可用于单面背板，也可方便的应用于双面背板；且供电系统各部分配置灵活、易于更换，由于各部分独立设置也易于保证安全及散热性能。很好的避免了目前采用汇流铜板供电的方式很难在双面背板中应用以及装配较为复杂、存在安全性及散热不好的问题。

下面结合具体实施例对上述供电系统做进一步说明。

实施例一

本实施例提供的供电系统，可用在通信设备中，如图1～4所示，包含：电源输入单元1、电源汇流单元2和电源分配单元3几个部分；

其中，电源输入单元1可采用一个多层的PCB(印刷电路板)，安装在系统的背板4上方或下方；系统外的电源通过供电板5输入到电源输入单元1中，电源输入单元1的电源输入接口11(可以是线缆接口或电源连接器)可通过直接连接在外部的供电板5上或通过线缆连接到外部的供电板5上，一般电源输入单元1安装在系统的背板4上方时，可直接连接在外部的供电板5上，而电源输入单元1安装在背板4下方时，可通过线缆连接在外部的供电板5上；电源输入单元1上设有多个金属化的安装连接孔(即导电的多个通孔)作为电源输出接口12，金属化的安装连接孔与电源输入单元1上的电源输入接口11电连接导通，电源输入单元1通过多个金属化的安装连接孔(即导电的多个通孔)与电源汇流单元2电连接；

电源分配单元3可采用一多层PCB(印刷电路板)，安装在背板4表面；电源分配单元3顶面设有多个电源连接器31，电源连接器31的位置可与背板4或单板上同槽位连接器位置相对应，从而可以使向系统单板上安装的同一块业务单板方便插入；电源分配单元3上设有多个金属化的安装连接孔(即导电的多个通孔)作为输入电源接口32，通过多个金属化的安装连接孔方便与电源汇流单元2导电连接；

电源汇流单元2可采用一个铜条，也可以其它导电性能好的金属条，其上设有多个用来连接电源分配单元和电源输入单元的安装孔(即导电的多个通孔21)；由于空间限制，电源汇流单元2可分布在背板4两侧，避免增加背板的高度，依靠螺钉安装在电源输入单元1上及电源分配单元3表面。电源输入单元1通过电源汇流单元2与电源分配单元3导电连接。

上述供电系统使用时，电源输入单元1通过线缆连接在供电板5上，供电板5接收到的电源通过电源输入接口11(线缆接口或电源连接器)传递到电源输入单元1；然后电源输入单元1通过与电源汇流单元2的连接点，将电源传递给电源分配单元3，电源分配单元3通过其上的走线将电源分配到各个电源连接器31，然后通过电源连接器31互配实现给电源连接器31上连接的单板6、7供电。

上述供电系统可以根据背板的插框设计，灵活配置不同数量的电源分配单元。

本实施例提供的供电系统，由于供电系统各部件均独立于系统的背板，不但便于在背板上装配，降低了背板复杂度，在各部件损坏时也方便更换，也易于保证各部件的安全与散热。

实施例二

本实施例提供的供电系统，可用在通信设备中，如图5～6所示，该供电系统与上述实施例一给出的供电系统结构基本相同，也包含：电源分配单元、电源汇流单元和电源输入单元几个部分；与实施例一不同的是：该供电系统包含：至少两个电源汇流单元和至少两个电源分配单元；这种结构的供电系统可用于双面插板的背板中，如图5、6所示，两个电源分配单元分别置于背板的前后两面，两个电源分配单元分别通过两个电源汇流单元与电源输入单元电连接。

上述供电系统可以根据背板的插框设计，灵活配置不同数量的电源分配单元。

本实施例提供的供电系统，可以方便的用于双面背板，在不增加背板复杂度的前提下，保证对通信产品的供电。

实施例三

如图7、8所示，本实施例提供一种可用于通信设备的供电系统，与上述实施例一给出的供电系统基本相同，不同的是该供电系统的电源分配单元与背板为一体结构，即在背板中设置专用的电源区作为电源分配单元，电源分配单元的均设置在背板上。这种结构的供电系统，由于将电源分配单元与系统的背板集成为一体(共用背板的PCB)，可以更简化装配，降低装配的复杂度。

实施例四

如图9所示，本实施例提供的供电系统与实施例一给出的供电系统基本相同，不同点在于该供电系统的电源输入单元设置在背板的左侧或右侧，再通过电源汇流单元与电源分配单元电连接。这种结构的供电系统，由于将电源输入单元设置在背板两侧，可以最大限度的降低背板的高度，从而可降低整个通信设备的高度；并且可以根据系统框需求，设置多个电源输入单元和多个电源汇流单元；电源输入单元可以单独与提供电源的外部供电板连接，也可通过电源汇流单元相连成一整体后再与提供电源的外部供电板连接。

实施例五

如图10所示，本实施例提供的供电系统与实施例一给出的供电系统基本相同，不同点在于该供电系统的电源输入单元1和电源分配单元3上均设有信号接头(电源输入单元上的信号接头13和电源分配单元上的信号接头33)。并在电源汇流单元可设置信号传输线，使电源输入单元3和电源分配单元3上的信号接头通过电源汇流单元2设置的信号传输线连通。电源汇流单元2仍可采用螺钉硬连接与电源输入单元1和电源分配单元3连接，也可采用连接器插拔形式实现配合连接。这种结构的供电系统在能向单板供电的同时，也可以向单板传输信号。

实施例六

本实施例提供一种供电方法，用于通信设备中，如图11所示，该方法采用上述任一实施例给出的供电系统，可将供电系统单独设置在通信设备的背板上，供电系统与供电板电连接，通信设备的各单板的电源输入端与所述供电系统的电源分配单元的输出电源连接器电连接，通过供电系统将供电板提供的电源分配至各单板。

供电方法具体包括以下步骤：

步骤71：供电板将电流传送至所述供电系统的电源输入单元的电源输入接口；

步骤72，进入所述电源输入单元的电流从该电源输入单元的电源输出接口传送至电源汇流单元；

步骤73，电流经电源汇流单元传送至电源分配单元的输入电源接口；

步骤74，进入所述电源分配单元的输入电源接口的电流传送至电源分配单元的输出电源连接器，由输出电源连接器将电流传送至该电源连接器连接的单板，为各单板供电。

实施例七

本实施例提供一种通信设备，如图12所示，该设备包括：

背板4、单板6、7和上述实施例一至五任一项给出的供电系统；其中，

供电系统设置在背板上，各单板的电源输入端与所述供电系统的电源分配单元3的输出电源连接器电连接。

进一步的，上述供电系统设置在背板上包括：

供电系统的电源输入单元1、电源汇流单元2设置在所述背板4的上部或下部；

供电系统的电源分配单元3设置在所述背板4的一面或两面，供电系统的电源输入单元与背板4上供电板5电连接。

综上所述，本发明实施例的供电系统由于完全独立在系统的背板之外，避免了大电流下背板需要增加多层电源的趋势，降低了背板的制作实现难度；同时供电系统可以根据不同需求进行灵活配置尺寸或灵活配置通流能力，从而有助于系统产品的平滑升级，延长产品的生命周期；并且该供电系统可以根据实际应用需求进行设计(如尺寸、位置、通流规格等)，使用方便灵活。实现了成本的降低，对于28层以上PCB，随着层数的增加，加工成本呈级数上升；对于52层以上、尺寸超出1000mm的PCB，加工困难、难以实现，良品率极低；使用本发明实施例的供电系统，将电源部分完全独立出来，起到了降低背板PCB尺寸和层数的效果，大大降低了背板PCB的制作成本。该供电系统结构简单，仅需要单独加工几个低层数的PCB和导电本体，装配方式采用螺钉紧固，易操作。另外电源分配单元在多框的同一系统中，基本可以做到共用，从而也减少了物料编码，同时降低了维护成本。

以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明披露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应该以权利要求书的保护范围为准。

Claims (16)

1.一种供电系统，其特征在于，包括：

电源输入单元、电源分配单元和电源汇流单元；其中，

所述电源输入单元，设有电源输入接口和电源输出接口，其中，电源输入接口与外部电源电连接，用于引入外部电源，电源输出接口与所述电源汇流单元电连接；

所述电源汇流单元，连接在所述电源输入单元与电源分配单元之间，用于将电源输入单元引入的外部电源传送至所述电源分配单元；

所述电源分配单元，设有输入电源接口和输出电源连接器；其中，输入电源接口与电源汇流单元电连接，输出电源连接器用于连接单板，用于将电源输入单元经电源汇流单元传送的电源分配至所连接的单板。

2.如权利要求1所述的系统，其特征在于，所述电源输入单元为导电体。

3.如权利要求1所述的系统，其特征在于，所述导电板采用多层印刷电路板或铜板。

4.如权利要求1或2所述的系统，其特征在于，所述电源输入单元设有的电源输入接口为线缆接口或电源连接器。

5.如权利要求1或2所述的系统，其特征在于，所述电源输入单元上设置的电源输入接口为多个。

6.如权利要求1或2所述的系统，其特征在于，所述电源输入单元的电源输出接口为设置在所述电源输入单元上导电的多个通孔，导电的多个通孔与所述电源输入接口电连接。

7.如权利要求1所述的系统，其特征在于，所述电源分配单元为导电体。

8.如权利要求7所述的系统，其特征在于，所述导电体采用多层印刷电路板或铜板。

9.如权利要求1或7所述的系统，其特征在于，所述电源分配单元设有输出电源连接器包括：

在电源分配单元顶面设置多个输出电源连接器。

10.如权利要求1或7所述的系统，其特征在于，所述电源分配单元的输入电源接口为设置在电源分配单元上导电的多个通孔，导电的多个通孔与所述输出电源连接器电连接。

11.如权利要求1所述的系统，其特征在于，所述电源汇流单元采用导电金属条，其上设有导电的多个通孔，通过所述导电的多个通孔分别与所述电源输入单元的电源输出接口和电源分配单元的输入电源接口电连接；

或者，所述电源汇流单元采用两端设有导电接头的导电线缆。

12.如权利要求1所述的系统，其特征在于，所述电源分配单元与通信设备的背板为一体结构，电源分配单元的输出电源连接器和输入电源接口均设置在所述背板上。

13.如权利要求1所述的系统，其特征在于，所述电源输入单元和电源分配单元上均设有信号接头；

所述电源汇流单元设有信号传输线，所述电源输入单元和电源分配单元上的信号接头通过所述电源汇流单元设有信号传输线连通。

14.一种供电方法，用于通信设备中，其特征在于，所述方法采用权利要求1～13任一项所述的供电系统，所述方法包括：

供电板将电流传送至所述供电系统的电源输入单元的电源输入接口；

进入所述电源输入单元的电流从该电源输入单元的电源输出接口传送至电源汇流单元；

电流经电源汇流单元传送至电源分配单元的输入电源接口；

进入所述电源分配单元的输入电源接口的电流传送至电源分配单元的输出电源连接器，由输出电源连接器将电流传送至该电源连接器连接的单板。

15.一种通信设备，其特征在于，包括：

背板、单板和权利要求1～13任一项所述的供电系统；其中，

所述供电系统设置在背板上，各单板的电源输入端与所述供电系统的电源分配单元的输出电源连接器电连接。

16.如权利要求15所述设备，其特征在于，所述供电系统设置在背板上包括：

所述供电系统的电源输入单元、电源汇流单元设置在所述背板的上部或下部；

所述供电系统的电源分配单元设置在所述背板的一面或两面。

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