CN105119488A

CN105119488A - 多电源cpci背板

Info

Publication number: CN105119488A
Application number: CN201510650200.6A
Authority: CN
Inventors: 陈元春; 江德智; 王红艳
Original assignee: Sichuan Te Lunte Science And Technology Co Ltd
Current assignee: Sichuan Te Lunte Science And Technology Co Ltd
Priority date: 2015-10-09
Filing date: 2015-10-09
Publication date: 2015-12-02

Abstract

为了使CPCI背板稳定性强、便携性好，甚至具备一定的可移动性，本发明提供了一种多电源CPCI背板，包括输出电压的输出电路、用于输入直流电压的电压信号输入端和与之相连的电压调整电路，还包括可充电电路，该电压调整电路包括+12V电压调整电路、-12V电压调整电路、5V电压调整电路和3.3V电压调整电路、5VSB电压调整电路，所述可充电电路并联于所述电压调整电路，用于稳定所述电压调整电路的输出电压。本发明巧妙地利用充电电路稳定CPCI背板输出电压，从而提高了输出电压的稳定性。

Description

多电源CPCI背板

技术领域

本发明涉及电源领域，尤其涉及一种多电源CPCI背板。

背景技术

随着社会的发展，计算机在各行各业中都发挥着重要的作用，电信、网络、工业控制、军事、航空航天、水利、交通、测绘、医疗等很多行业对计算机有着极高的可靠性要求。紧凑型PCI(CompactPeripheralComponentInterconnect，CPCI)是以PCI电气规范为标准的高性能工业用总线，主要通过结构、电气等方面的改进使整个系统获得远远高于普通计算机的高可靠性。

为了保证整个CPCI系统的稳定运行，稳定的供电系统是必不可少的。CPCI系统主要是通过冗余电源来实现稳定可靠的供电。目前，3UCPCI电源一般整体功率在200W左右，6UCPCI电源一般整体功率在400W左右，对于一般的CPCI系统来说无疑是合适的。但在一些应用领域，客户基于对可靠性的要求，需要选用CPCI系统，同时对性能的要求不高，而更加关注系统的低功耗和便携性。在这种小型或者便携式CPCI系统中，系统的整体功耗较小，完全可以选用较小功率的电源供电，但受限于当前的CPCI电源，仍然只能选用大功率电源。同时，如果要发挥出CPCI系统的稳定性优势，整个系统至少要配备两个电源做冗余，而在外部仍需配置不间断电源(UninterruptiblePowerSupply，UPS)系统，以应对外部供电突然断开的风险，从而导致整个CPCI系统将会变得庞大，无法做到小型化。

但在其他的应用场合，往往CPCI系统就是整个应用的全部，需要整个系统提供多样化的电压信号，同时稳定性强、便携性好，甚至具备一定的可移动性。对于这种应用环境，现有的CPCI供电形式不能满足需求。

发明内容

为了解决现有技术中的上述不足，本发明提供了一种多电源CPCI背板，包括输出电压的输出电路、用于输入直流电压的电压信号输入端和与之相连的电压调整电路，还包括可充电电路，该电压调整电路包括+12V电压调整电路、-12V电压调整电路、5V电压调整电路和3.3V电压调整电路、5VSB电压调整电路，所述可充电电路并联于所述电压调整电路，用于稳定所述电压调整电路的输出电压。

进一步地，上述电压调整电路连接有均流电路模块、过流电路保护模块和滤波电路，所述电压调整电路、均流电路模块、滤波电路、过流电路保护模块通过外接输入直流电压。

进一步地，所述输入的直流电压为220V-310V。

进一步地，所述各电压调整电路集成有过压和欠压保护电路。

进一步地，输出电路采用ATX电源输出电路。

进一步地，过压和欠压保护电路包括连接在电压信号输入端中的欠压保护电路、过压保护电路和输出控制电路，其特征是，所述欠压保护电路由电阻R1、电阻R2、电阻R3、电阻R4、电阻R5、电容C1、电容C2、稳压二极管DZ1、稳压二极管DZ2、三极管Q1和三极管Q2组成,所述过压保护电路由电阻R6、电阻R7、电阻R8、电阻R9、电阻R10、电容C3、电容C4、稳压二极管DZ3、稳压二极管DZ4、稳压二极管DZ5、三极管Q3和三极管Q4组成，所述输出控制电路由电阻R11、电容C5、晶体管Q5和二极管D1组成；其中，电阻R1、电阻R2、电阻R3、电阻R6、电阻R7和电阻R8的一端与电压信号输入端的正极连接，所述电阻R1的另一端与电阻R4的一端、电阻R5的一端、稳压二极管DZ2的负极和电容C2的一端连接，所述稳压二极管DZ2的正极与电容C1的一端和三极管Q2的基极连接，所述电阻R2的另一端与电容C1的另一端、三极管Q2的集电极和稳压二极管DZ1的负极连接，所述电阻R3的另一端与电阻R4的另一端、三极管Q1的集电极和晶体管Q5的栅极连接，所述三极管Q1的基极与稳压二极管DZ1的正极连接，所述三极管Q1的发射极与电容C2的另一端、电阻R5的另一端、三极管Q2的发射极、晶体管Q5的源极和电容C5的一端连接并接地，所述电阻R6的另一端与电阻R9的一端、电阻R10的一端、稳压二极管DZ4的负极和电容C4的一端连接，所述稳压二极管DZ4的正极与电容C3的一端和三极管Q4的基极连接，所述电阻R7的另一端与电容C3的另一端、三极管Q4的集电极、稳压二极管DZ3的负极和晶体管Q5的栅极连接，所述电阻R8的另一端与电阻R9的另一端、三极管Q3的集电极和稳压二极管DZ5的负极连接，所述三极管Q3的基极与稳压二极管DZ3的正极连接，所述三极管Q3的发射极与电容C4的另一端、电阻R10的另一端、三极管Q4的发射极、稳压二极管DZ5的正极和电压信号输入端输入端负极连接并接地，所述电容C5的另一端与电阻R11的一端和二极管D1的负极连接，所述晶体管Q5的漏极与电阻R11的另一端和二极管D1的正极和电压信号输入端输出端负极连接

本发明的有益效果是：巧妙地利用充电电路稳定CPCI背板输出电压，从而提高了输出电压的稳定性。

附图说明

图1示出了根据本发明的多电源CPCI背板的组成框图；

图2示出了根据本发明的过压和欠压保护电路。

具体实施方式

如附图1所示，本发明的多电源CPCI背板，包括输出电压的输出电路、用于输入直流电压的电压信号输入端和与之相连的电压调整电路，还包括可充电电路。其中，输入的直流电压为20V-40V。

电压信号输入端采用5557molex39-01-2106电源连接器，温度范围为-40℃～+105℃，广泛应用于CPCI、PCI架构的产品。

电源输出电路：电源输出端采用ATX电源插座，将+5V、+3.3V、+12V、-12V输出，为外围用电电路供电。

电压调整电路包括+12V电源模块、-12V电源模块、+5V电源模块和+3.3V电源模块。其中，+12电源模块采用单端反激式结构，包括电流型脉宽调制器UC3843。同时，输入电压经变压器变为12V，向可充电电容供电，使得该电容被充电。该电容被并联在电压调整电路两端。当电压调整电路的端电压发生波动时，电容进行放电，从而补偿该电压调整电路的电压。

上述12V直流经过非隔离式降压同步整流方式，输出5V和3.3V电压信号。其中控制芯片例如采用LM2473。

上述12V直流经过单端反激式拓扑结构，输出-12V电压信号，其中控制芯片采用MC33063。

上述电压调整电路连接有均流电路模块、过流电路保护模块和滤波电路，其中，过流电路保护模块可以利用直流变换器自身的过流保护电路实现，采用现有技术中的斜率下垂法、主从设置法、自动均流法、数字控制均流法等均流。所述电压调整电路、均流电路模块、滤波电路、过流电路保护模块通过外接输入直流电压。

在优选的实施例中，所述各电压调整电路集成有过压和欠压保护电路。

所述可充电电路用于稳定所述电压调整电路的输出电压。

所述各电压调整电路集成有过压和欠压保护电路。如图2所示，包括连接在电压信号输入端中的欠压保护电路、过压保护电路和输出控制电路，其特征是，所述欠压保护电路由电阻R1、电阻R2、电阻R3、电阻R4、电阻R5、电容C1、电容C2、稳压二极管DZ1、稳压二极管DZ2、三极管Q1和三极管Q2组成,所述过压保护电路由电阻R6、电阻R7、电阻R8、电阻R9、电阻R10、电容C3、电容C4、稳压二极管DZ3、稳压二极管DZ4、稳压二极管DZ5、三极管Q3和三极管Q4组成，所述输出控制电路由电阻R11、电容C5、晶体管Q5和二极管D1组成；其中，电阻R1、电阻R2、电阻R3、电阻R6、电阻R7和电阻R8的一端与电压信号输入端的正极连接，所述电阻R1的另一端与电阻R4的一端、电阻R5的一端、稳压二极管DZ2的负极和电容C2的一端连接，所述稳压二极管DZ2的正极与电容C1的一端和三极管Q2的基极连接，所述电阻R2的另一端与电容C1的另一端、三极管Q2的集电极和稳压二极管DZ1的负极连接，所述电阻R3的另一端与电阻R4的另一端、三极管Q1的集电极和晶体管Q5的栅极连接，所述三极管Q1的基极与稳压二极管DZ1的正极连接，所述三极管Q1的发射极与电容C2的另一端、电阻R5的另一端、三极管Q2的发射极、晶体管Q5的源极和电容C5的一端连接并接地，所述电阻R6的另一端与电阻R9的一端、电阻R10的一端、稳压二极管DZ4的负极和电容C4的一端连接，所述稳压二极管DZ4的正极与电容C3的一端和三极管Q4的基极连接，所述电阻R7的另一端与电容C3的另一端、三极管Q4的集电极、稳压二极管DZ3的负极和晶体管Q5的栅极连接，所述电阻R8的另一端与电阻R9的另一端、三极管Q3的集电极和稳压二极管DZ5的负极连接，所述三极管Q3的基极与稳压二极管DZ3的正极连接，所述三极管Q3的发射极与电容C4的另一端、电阻R10的另一端、三极管Q4的发射极、稳压二极管DZ5的正极和电压信号输入端输入端负极连接并接地，所述电容C5的另一端与电阻R11的一端和二极管D1的负极连接，所述晶体管Q5的漏极与电阻R11的另一端和二极管D1的正极和电压信号输入端输出端负极连接。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims

1.一种多电源CPCI背板，包括输出电压的输出电路、用于输入直流电压的电压信号输入端和与之相连的电压调整电路，该电压调整电路包括+12V电压调整电路、-12V电压调整电路、5V电压调整电路和3.3V电压调整电路、5VSB电压调整电路，其特征在于，还包括可充电电路，所述可充电电路并联于所述电压调整电路，用于稳定所述电压调整电路的输出电压。

2.根据权利要求1的CPCI背板，其特征在于，上述电压调整电路连接有均流电路模块、过流电路保护模块和滤波电路，所述电压调整电路、均流电路模块、滤波电路、过流电路保护模块通过外接输入直流电压。

3.根据权利要求1或2的CPCI背板，其特征在于，所述输入的直流电压为220V-310V。

4.根据权利要求1或2的CPCI背板，其特征在于，所述各电压调整电路集成有过压和欠压保护电路。

5.根据权利要求1所述的CPCI背板，其特征在于，输出电路采用ATX电源输出电路。

6.根据权利要求4所述的CPCI背板，其特征在于，过压和欠压保护电路包括连接在电压信号输入端中的欠压保护电路、过压保护电路和输出控制电路，其特征是，所述欠压保护电路由电阻R1、电阻R2、电阻R3、电阻R4、电阻R5、电容C1、电容C2、稳压二极管DZ1、稳压二极管DZ2、三极管Q1和三极管Q2组成,所述过压保护电路由电阻R6、电阻R7、电阻R8、电阻R9、电阻R10、电容C3、电容C4、稳压二极管DZ3、稳压二极管DZ4、稳压二极管DZ5、三极管Q3和三极管Q4组成，所述输出控制电路由电阻R11、电容C5、晶体管Q5和二极管D1组成；其中，电阻R1、电阻R2、电阻R3、电阻R6、电阻R7和电阻R8的一端与电压信号输入端的正极连接，所述电阻R1的另一端与电阻R4的一端、电阻R5的一端、稳压二极管DZ2的负极和电容C2的一端连接，所述稳压二极管DZ2的正极与电容C1的一端和三极管Q2的基极连接，所述电阻R2的另一端与电容C1的另一端、三极管Q2的集电极和稳压二极管DZ1的负极连接，所述电阻R3的另一端与电阻R4的另一端、三极管Q1的集电极和晶体管Q5的栅极连接，所述三极管Q1的基极与稳压二极管DZ1的正极连接，所述三极管Q1的发射极与电容C2的另一端、电阻R5的另一端、三极管Q2的发射极、晶体管Q5的源极和电容C5的一端连接并接地，所述电阻R6的另一端与电阻R9的一端、电阻R10的一端、稳压二极管DZ4的负极和电容C4的一端连接，所述稳压二极管DZ4的正极与电容C3的一端和三极管Q4的基极连接，所述电阻R7的另一端与电容C3的另一端、三极管Q4的集电极、稳压二极管DZ3的负极和晶体管Q5的栅极连接，所述电阻R8的另一端与电阻R9的另一端、三极管Q3的集电极和稳压二极管DZ5的负极连接，所述三极管Q3的基极与稳压二极管DZ3的正极连接，所述三极管Q3的发射极与电容C4的另一端、电阻R10的另一端、三极管Q4的发射极、稳压二极管DZ5的正极和电压信号输入端输入端负极连接并接地，所述电容C5的另一端与电阻R11的一端和二极管D1的负极连接，所述晶体管Q5的漏极与电阻R11的另一端和二极管D1的正极和电压信号输入端输出端负极连接。