CN104460428B - 多功能列车总线接口装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种多功能列车总线接口装置，包括机箱、背板、控制驱动电路、接口电路及与接口电路相连的两数据接口，控制驱动电路设在控制电路板上，控制电路板插接在背板的控制插槽内；接口电路设在背板上并通过设在背板上的导线与控制驱动电路连接；接口电路与控制驱动电路的间距小于距离阈值；两数据接口与接口电路背靠背地设在背板上，两数据接口均位于机箱的外部。本发明将接口电路与两数据接口采用背靠背的方式设在位于机箱外部的背板上，接口电路与数据接口之间通过背板上印制的导线实现电连接，节省了连接线束并加强了数据接口的固定，解决了电磁兼容问题；接口电路直接设置在背板上，节省了背板的一个插槽，有利于背板功能的扩展。

Description

多功能列车总线接口装置

技术领域

本发明涉及多功能列车总线技术领域，尤其涉及一种多功能列车总线接口装置。

背景技术

图1示出了现有技术中多功能列车总线(MVB，Multifunction Vehicle Bus)接口装置的结构示意图，如图1所示，现有技术中的多功能列车总线接口装置包括多功能列车总线控制驱动电路、接口电路、第一DB9接口和第二DB9接口，其中所述控制驱动电路所在的控制电路板41与所述接口电路所在的接口电路板42采用子母重叠的电路板结构，具体地：控制电路板41插接在背板2的第一插槽内，接口电路板42插接在背板2的第二插槽内，第一插槽和第二插槽邻近设置，使得控制电路板41和接口电路板42彼此平行地并排设置，且控制电路板41和接口电路板42之间的间隔距离较小，以使接口电路与控制驱动电路之间的距离满足小于10cm的要求；所述接口电路板42向外引出第一DB9接口和第二DB9接口，所述控制电路板41和接口电路板42均位于机箱1内，在所述机箱1侧面11开设有用于供所述第一DB9接口贯穿的第一开口(附图中未示出)和用于供所述第二DB9接口贯穿的第二开口(附图中未示出)。

现有技术中多功能列车总线接口装置的缺陷在于：

(1)机箱1上开设的第一开口和第二开口的尺寸不好把控，若开口过小，则不便于紧固DB9插口；若开口过大，则会影响机箱1结构强度及相邻槽位插件的安装；

(2)由于开口设置在机箱1的侧面11上，不方便在开口处设置固定结构，所以连接DB9接口的出线线束不方便固定；

(3)由于第一DB9接口和第二DB9接口分别需要通过第一开口和第二开口伸出机箱1外，所以易出现电磁兼容现象；

(4)采用子母重叠布设的控制电路板41和接口电路板42分别占用了背板2上宝贵的两个插槽：第一插槽和第二插槽，有可能影响背板2功能的扩展。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是现有技术中多功能列车总线接口装置的缺陷：机箱上开设的第一开口和第二开口的尺寸不好把控；连接DB9接口的出线线束不方便固定；DB9接口通过开口伸出机箱易出现电磁兼容现象；采用子母重叠布设的控制电路板和接口电路板分别占用了背板上宝贵的两个插槽，有可能影响背板功能的扩展。

为了解决上述技术问题，本发明提供了一种多功能列车总线接口装置。

本发明的技术方案为：

一种多功能列车总线接口装置，包括：

机箱；

背板；

控制驱动电路，所述控制驱动电路设置在控制电路板上，所述控制电路板插接在所述背板的控制插槽内；

接口电路，所述接口电路设置在所述背板上，并通过设置在所述背板上的导线与所述控制驱动电路电连接；所述接口电路与所述控制驱动电路之间的距离小于设定的距离阈值；

均与所述接口电路电连接的第一数据接口和第二数据接口，所述第一数据接口和所述第二数据接口与所述接口电路背靠背地设置在所述背板上，所述第一数据接口和所述第二数据接口均位于所述机箱的外部。

优选的是，所述第一数据接口和所述第二数据接口均设置在所述背板的接口区内，设置在所述背板上的所有数据接口均设置在所述接口区内，所述接口区位于所述机箱的外部。

优选的是，所述背板还包括插槽区，设置在所述背板上的所有插槽均设置在所述插槽区内；所述背板的插槽区和所述控制电路板均设置在所述机箱的容置空间内。

优选的是，所述控制插槽、所述第一数据接口和所述第二数据接口沿着同一条直线布设。

优选的是，所述控制插槽、所述第一数据接口和所述第二数据接口沿着靠近所述背板边缘的直线布设。

优选的是，所述第一数据接口和所述第二数据接口均为DB9接口。

优选的是，所述距离阈值为10cm。

优选的是，所述机箱包括机箱体和机箱盖，所述机箱体与所述机箱盖在一侧铰接，所述机箱盖朝向所述机箱体的一侧设置有用于抵住所述控制电路板的边缘的弹性件。

与现有技术相比，上述方案中的一个或多个实施例可以具有如下优点或有益效果：

应用本发明实施例提供的多功能列车总线接口装置，将接口电路与第一数据接口和第二数据接口采用背靠背的方式直接设置在位于机箱外部的背板上，接口电路与数据接口之间通过背板上印制的导线实现电连接，节省了连接线束、加强了数据接口的固定的同时，很好地解决了电磁兼容问题，从而克服了现有技术中第一数据接口和第二数据接口从机箱侧面开设的开口处伸出所带来的技术缺陷：(1)机箱上开设的第一开口和第二开口的尺寸不好把控；(2)连接DB9接口的出线线束不方便固定；(3)由于第一DB9接口和第二DB9接口分别需要通过第一开口和第二开口伸出机箱外，所以易出现电磁兼容现象。接口电路直接设置在背板上，而控制驱动电路通过控制插槽设置在背板上，节省了背板上的一个插槽，有利于后续背板功能的扩展，克服了现有技术中采用子母重叠布设的控制电路板和接口电路板所带来的技术缺陷：(4)采用子母重叠布设的控制电路板和接口电路板分别占用了背板上宝贵的两个插槽：第一插槽和第二插槽，有可能影响背板功能的扩展。

本发明的其它特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且部分地从说明书中变得显而易见，或者通过实施本发明而了解。本发明的目的和其他优点可通过在说明书、权利要求书以及附图中所特别指出的结构来实现和获得。

附图说明

附图用来提供对本发明的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本发明的实施例共同用于解释本发明，并不构成对本发明的限制。在附图中：

图1示出了现有技术中多功能列车总线接口装置的结构示意图；

图2示出了本发明实施例多功能列车总线接口装置的结构示意图；

图3示出了布设在背板上的接口电路和控制电路板的相对位置示意图；

图4示出了本发明实施例中机箱的结构示意图；

图5示出了本发明实施例中控制电路板与接口电路的电路连接示意图；

图6示出了本发明实施例中接口电路的电路图；

图7示出了本发明实施例中接口电路在背板上的布局示意图。

具体实施方式

以下将结合附图及实施例来详细说明本发明的实施方式，借此对本发明如何应用技术手段来解决技术问题，并达成技术效果的实现过程能充分理解并据以实施。需要说明的是，只要不构成冲突，本发明中的各个实施例以及各实施例中的各个特征可以相互结合，所形成的技术方案均在本发明的保护范围之内。

现有技术中多功能列车总线接口装置存在以下缺陷：(1)机箱上开设的第一开口和第二开口的尺寸不好把控，若开口过小，则不便于紧固DB9插口；若开口过大，则会影响机箱结构强度及相邻槽位插件的安装；(2)由于开口设置在机箱的侧面上，不方便在开口处设置固定结构，所以连接DB9接口的出线线束不方便固定；(3)由于第一DB9接口和第二DB9接口分别需要通过第一开口和第二开口伸出机箱外，所以易出现电磁兼容现象；(4)采用子母重叠布设的控制电路板和接口电路板分别占用了背板上宝贵的两个插槽：第一插槽和第二插槽，有可能影响背板功能的扩展，为解决上述缺陷，本发明实施例提供了一种多功能列车总线接口装置。

如图2所示，是本发明实施例多功能列车总线接口装置的结构示意图，所述多功能列车总线接口装置包括机箱1、背板2、控制驱动电路(设置在控制电路板5上)、接口电路8、第一数据接口61和第二数据接口62。

具体地，所述控制驱动电路设置在控制电路板5上，所述控制电路板5插接在所述背板2的控制插槽内，通过设置在(优选为印制在)背板2上的导线实现与其它电气部件的电气连接。所述接口电路8设置在所述背板2上，并通过设置在所述背板2上的导线(优选为印制在背板2上的导线)与所述控制驱动电路电连接；所述第一数据接口61和第二数据接口62均与所述接口电路8电连接，另外，为了减少整个接口装置的布线以及减少背板2上印制的导线的长度，所述第一数据接口61和所述第二数据接口62与所述接口电路8背靠背地设置在所述背板2上，并且所述第一数据接口61和第二数据接口62均位于所述机箱1的外部；此外，控制驱动电路与接口电路8之间还需要满足内燃机车控制系统的特殊需求：控制驱动电路与所述接口电路8之间的距离小于设定的距离阈值，在本发明一优选的实施例中，所述设定的距离阈值优选为10cm。另外，所述第一数据接口61和第二数据接口62均优选为DB9接口。

在本实施例中，将接口电路8与第一数据接口61和第二数据接口62采用背靠背的方式直接设置在位于机箱1外部的背板2上，接口电路8与两数据接口之间通过背板2上印制的导线实现电连接，节省了连接线束、加强了数据接口的固定的同时，很好地解决了电磁兼容问题，从而克服了现有技术中第一数据接口和第二数据接口从机箱1侧面11开设的开口处伸出所带来的技术缺陷：(1)机箱1上开设的第一开口和第二开口的尺寸不好把控；(2)连接DB9接口的出线线束不方便固定；(3)由于第一DB9接口和第二DB9接口分别需要通过第一开口和第二开口伸出机箱1外，所以易出现电磁兼容现象。接口电路8直接设置在背板2上，而控制驱动电路通过控制插槽设置在背板2上，节省了背板2上的一个插槽，有利于后续背板2功能的扩展，克服了现有技术中采用子母重叠布设的控制电路板和接口电路板所带来的技术缺陷：(4)采用子母重叠布设的控制电路板和接口电路板分别占用了背板2上宝贵的两个插槽：第一插槽和第二插槽，有可能影响背板2功能的扩展。

在本发明的一优选的实施例中，所述第一数据接口61和所述第二数据接口62均设置在所述背板2的接口区71内，设置在所述背板2上的所有数据接口(具体包括原有数据接口3、第一数据接口61和第二数据接口62)均设置在所述接口区71内，所述接口区71位于所述机箱1的外部。这样，第一数据接口61和第二数据接口62与背板2上原有的其它数据接口3布局在一起，便于机车电气线路的整体布局及布局合理美观，便于出线及线束的固定；另外，此种布局方式进一步减少了电磁兼容现象的产生。

在本发明的一优选的实施例中，所述背板2还包括插槽区72，设置在所述背板2上的所有插槽(包括用于插接控制电路板5的控制插槽)均设置在所述插槽区72内；所述背板2的插槽区72和所述控制电路板5均设置在所述机箱1的容置空间内。将背板2的区域按功能分为插槽区72和接口区71，进一步有利于机车电气线路的整体布局及布局合理美观，进一步减少了电磁兼容现象的产生。

为了使控制驱动电路和接口电路8的距离满足设定的距离阈值的要求，在本发明的一优选的实施例中，所述控制插槽(在附图中控制插槽被控制电路板所覆盖)、所述第一数据接口61和所述第二数据接口62沿着同一条直线布设，更进一步地，所述控制插槽、所述第一数据接口61和所述第二数据接口62沿着靠近所述背板2边缘的直线布设。具体地，参照图2至图4，所述控制插槽、所述第一数据接口61和所述第二数据接口62沿着靠近所述背板2右侧边缘的直线布设，接口电路8设置在布设有两数据接口的背板2的反面。

在本发明的另一优选的实施例中，如图4所示，是本发明实施例中机箱1的结构示意图，所述机箱1包括机箱体12和机箱盖13，所述机箱体12与所述机箱盖13在一侧铰接，所述机箱盖13朝向所述机箱体12的一侧设置有用于抵住所述控制电路板5的边缘的弹性件131，从而使得控制电路板5与背板2的连接更加紧固，以保证接口装置的正常工作。这里，值得说明的是，所述机箱盖13上还设置有用于分别与其它插接在背板2上的插接电路板相抵的弹性件131，进一步使得接口装置能够正常工作。

下面结合图5至图7详细地介绍控制驱动电路与接口电路8之间的信号连接，以及接口电路8的内部电路结构和内部结构布局。

如图5所示，是本发明实施例中控制电路板5与接口电路8的电路连接示意图，接口电路8包括三态门输出缓冲器电路81和隔离及驱动电路82，控制电路板5通过所述三态门输出缓冲器电路81与隔离及驱动电路82电连接，所述隔离及驱动电路82分别与第一数据接口61和第二数据接口62电连接，在隔离及驱动电路82与第一数据接口61连接的第一路径以及隔离及驱动电路82与第二数据接口62连接的第二路径之间还设置有隔离电源。

如图6所示，是本发明实施例中接口电路8的具体电路图，参照图6，所述接口电路8涉及信号传输的A通道和信号传输的B通道，涉及A通道的电气器件有第一信号收发器831、第一变压器841、第一对外接口连接器871、第一斯密特触发器851和第一差分到单端变换器861，其中，第一信号收发器831一方面顺次地通过第一变压器841和第一对外接口连接器871与第一数据接口61电连接，另一方面顺次地通过第一斯密特触发器851和第一差分到单端变换器861连接第一变压器841的原边。涉及B通道的电气器件有第二信号收发器832、第二变压器842、第二对外接口连接器872、第二斯密特触发器852和第二差分到单端变换器862，其中，第二信号收发器832一方面顺次地通过第二变压器842和第二对外接口连接器872与第二数据接口62电连接，另一方面顺次地通过第二斯密特触发器852和第二差分到单端变换器862连接第二变压器842的原边。这里，第一信号收发器831和第二信号收发器832均选用MAX3292高速全双工收发器，第一斯密特触发器851和第二斯密特触发器852均选用OPA698高速斯密特触发器电路，第一差分到单端变换器861和第二差分到单端变换器862均选用MAX4445芯片。

如图7所示，是本发明实施例中接口电路8在背板2上的布局示意图，可以看出，接口电路8的第一对外接口连接器871和第二对外接口连接器872在垂直方向上并排布设后，与设置在背板2上的用于连接其它数据接口3的接口连接器在水平方向上并排布设；另外第一变压器841和第二变压器842在垂直方向上并排布设，第一信号收发器831和第二信号收发器832在垂直方向上并排布设，第一差分到单端变换器861、第一斯密特触发器851、第二差分到单端变换器862和第二斯密特触发器852在垂直方向上并排布设，第一变压器841、第一信号收发器831和第一差分到单端变换器861基本在同一水平线上，MVB收/发信号缓冲器位于第二变压器842的下方，5V转-5V电源位于最右端，上述布局有利于接口电路8的整体布局及布局合理美观，便于走线，同时进一步减少了电磁兼容现象的产生。

虽然本发明所公开的实施方式如上，但所述的内容只是为了便于理解本发明而采用的实施方式，并非用以限定本发明。任何本发明所属技术领域内的技术人员，在不脱离本发明所公开的精神和范围的前提下，可以在实施的形式上及细节上作任何的修改与变化，但本发明的专利保护范围，仍须以所附的权利要求书所界定的范围为准。

Claims (7)

1.一种多功能列车总线接口装置，其特征在于，包括：

机箱；

背板；

控制驱动电路，所述控制驱动电路设置在控制电路板上，所述控制电路板插接在所述背板的控制插槽内；

接口电路，所述接口电路设置在所述背板上，并通过印制在所述背板上的导线与所述控制驱动电路电连接；所述接口电路与所述控制驱动电路之间的距离小于设定的距离阈值；以及

均与所述接口电路电连接的第一数据接口和第二数据接口，所述第一数据接口和所述第二数据接口与所述接口电路背靠背地设置在所述背板上，所述第一数据接口和所述第二数据接口均位于所述机箱的外部；

其中，所述控制插槽、所述第一数据接口和所述第二数据接口沿着同一条直线布设。

2.根据权利要求1所述的多功能列车总线接口装置，其特征在于，所述第一数据接口和所述第二数据接口均设置在所述背板的接口区内，设置在所述背板上的所有数据接口均设置在所述接口区内，所述接口区位于所述机箱的外部。

3.根据权利要求2所述的多功能列车总线接口装置，其特征在于，所述背板还包括插槽区，设置在所述背板上的所有插槽均设置在所述插槽区内；所述背板的插槽区和所述控制电路板均设置在所述机箱的容置空间内。

4.根据权利要求1所述的多功能列车总线接口装置，其特征在于，所述控制插槽、所述第一数据接口和所述第二数据接口沿着靠近所述背板边缘的直线布设。

5.根据权利要求1至4任一项所述的多功能列车总线接口装置，其特征在于，所述第一数据接口和所述第二数据接口均为DB9接口。

6.根据权利要求1至4任一项所述的多功能列车总线接口装置，其特征在于，所述距离阈值为10cm。

7.根据权利要求3或4所述的多功能列车总线接口装置，其特征在于，所述机箱包括机箱体和机箱盖，所述机箱体与所述机箱盖在一侧铰接，所述机箱盖朝向所述机箱体的一侧设置有用于抵住所述控制电路板的边缘的弹性件。