CN110740606A

CN110740606A - 一种支持无线缆的工控机平台

Info

Publication number: CN110740606A
Application number: CN201911057004.2A
Authority: CN
Inventors: 王灿; 董林; 杨清祥; 杜延坡; 张路平
Original assignee: Henan Thought Rail Traffic Technology Research Institute Co Ltd
Current assignee: Henan Thought Rail Traffic Technology Research Institute Co Ltd
Priority date: 2019-10-31
Filing date: 2019-10-31
Publication date: 2020-01-31

Abstract

一种支持无线缆的工控机平台，包括箱体，箱体包括底板和盖板，底板和盖板的两侧设置侧板，箱体的后部设置后板，箱体内部具有母板，母板的一侧设置多个插槽，插槽一侧的箱体下部设置风扇单元，母板另一侧还连接电源后插件。本发明通过一块标准的电源后插件，代替AC220V电源插座与母板之间的线缆，并可将输入电源接口保护电路设计到后插件上，就近保护，不仅仅省去了线缆设计，而且可以进行就近电源保护，设计更合理。

Description

一种支持无线缆的工控机平台

技术领域

本发明属于插件式机箱领域，尤其涉及一种支持无线缆的工控机平台。

背景技术

现有市场上存在的工控机平台，一般内部均存在线缆连接设计，特别是供电电源部分、机箱散热部分等。线缆设计不仅仅给工控机平台批量生产、组装造成一定的麻烦，而且不利于后期维护、维修等。因此开发一种支持无线缆的工控机平台显得尤为重要。

目前工控机的大多数产品主要存在以下缺点：

1）大多工控机供电电源直接采用标准CPCI电源或ATX电源。其中CPCI电源插件需要通过线缆将AC220V三芯电源插座与母板上CPCI输入电源连接器连接起来，给CPCI电源插件供电；ATX电源各路输出电源需要通过线缆连接母板各电源连接器，给整机提供电源。线缆连接给电源部分生产、组装带来很大不便，且维修时需先进行机箱拆除、拔掉线缆，然后才能取出模块进行维修或更换，浪费时间。

2）工控机内部散热风道一般设计简单，通常为上、下风道，或向后风道。其中上、下风道容易受机箱上部设备或下部设备阻挡，一旦多个设备叠层放置，中间缝隙较小时，不利于工控机散热；机箱后端设计风扇向外排风，易受母板阻挡，前端插件散热效率低。

3）工控机内部散热风道设计成本高，某些工控机为追求预想的复杂散热风道，需通过不同的结构件进行分割，或者设计成复杂的内部结构，提高了整体设计、生产成本。

4）工控机内部散热风扇维护不方便，一般工控机内部会安装散热风扇，风扇通过线缆直接连接到母板对应连接器，造成风扇后期维护不方便。

5）工控机内部散热风扇无法智能程控，一般工控机内部所有风扇一旦上电仅能固定转速工作，或者能够通过软件设置所有风扇同时调速，无法做到根据内部温度自动调速，以及根据对应的外设槽位是否插入板卡自动控制启停等。

发明内容

本发明提供一种带有无线缆的工控机平台，以解决现有技术存在的问题。

本发明采用以下技术方案：

一种支持无线缆的工控机平台，包括箱体，箱体包括底板和盖板，底板和盖板的两侧设置侧板，箱体的后部设置后板，箱体内部具有母板，母板一侧设置多个插槽，插槽一侧的箱体下部设置风扇单元，母板另一侧还连接电源后插件。

进一步，所述电源后插件包括插件面板，插件面板前部设置三芯插座，插件面板上固定PCB印制板，PCB印制板插接在板对板连接器上。

进一步，所述PCB印制板上有保护电路和滤波电路，插件面板前部的三芯插座的插座引脚与保护电路连接，保护电路与滤波电路连接，滤波电路与板对板连接器连接。

进一步，所述侧板上设置法兰，法兰上固定把手。

进一步，所述底板上固定有插槽导轨，插槽导轨位于风扇单元的上部，每个插槽导轨对应母板上的一个插槽上的母板连接器。

进一步，所述风扇单元和电源后插件分别通过板对板连接器、板对板连接器与母板连接。

进一步，所述风扇单元包括多个散热风扇。

进一步，所述母板垂直安装在箱体内，将箱体分割为前后两个空间，母板底部与底板完全接触，母板顶部与盖板之间具有能够形成前后通风通道的间隙，形成前后通风通道。

本发明的有益效果：

1）工控机平台通过一块标准的电源后插件，代替AC220V电源插座与母板之间的线缆，并可将输入电源接口保护电路设计到后插件上，就近保护，不仅仅省去了线缆设计，而且可以进行就近电源保护，设计更合理。

2）工控机平台设计下端、前端两处进风口，防止安装方式原因阻挡进风口；机箱内部通过母板印制板隔离，使风流只能通过前端插件部分由下向上吹入机箱内，带走各插件周围热量，然后再经过母板与上盖板之间缝隙到达机箱后端，通过后端散热孔将热风排出，达到系统散热目的。

3）平台散热部件设计成一个整体风扇单元，风扇单元通过板对板连接器与母板连接，能够整体拔插，方便安装、拆卸。

4）风扇单元水平安装在各插件下端，风扇单元内包含多个风扇，每个风扇可根据风扇上端对应的插槽是否插入插件来自动控制是否工作；不仅控制更加灵活，散热更加智能，而且降低了风扇损耗。

附图说明

图1为本发明的机箱外部结构示意图。

图2为工控机平台后板示意图。

图3为工控机平台底板示意图。

图4为工控机平台内部安装示意图。

图5为工控机电源后插件示意图。

图6为工控机平台内部散热示意图。

图7为母板示意图。

图8为插槽导轨示意图。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细说明。

本发明提供一种支持无线缆的工控机平台，如图1所示，该工控机平台包括箱体，箱体具有底板1和盖板3，底板1和盖板3的两侧设置侧板2，两个侧板2的外侧部均设置法兰4，两个法兰4上分别固定把手5，箱体1的后部设置后板9和电源后插件10。

箱体1内部具有母板7，母板7一侧具有多个插槽，多个插槽通过板对板连接器连接电源插件和其他功能插件。底板1上固定有插槽导轨，每个插槽导轨对应母板7上的一个插槽上的母板连接器，当需要将插件插入到母板的插槽中时，插件通过沿插槽导轨运动插入到母板上的板对板连接器上。

在一个或者多个可行的实施例中，箱体1内部还设置风扇单元6，风扇单元6水平安装在机箱底部，并通过板对板连接器13与母板连接，能够整体拔插操作。如图1所示，风扇单元6设置在插件导轨下部，对插件导轨上插接的插件进行散热。

风扇单元6包含多个散热风扇，如图4所示，风扇单元6包括单元支架，每个风扇均安装固定在单元支架上，每个风扇的控制信号线连接到板对板连接器13，然后再通过板对板连接器13连接到母板7；单元支架的前端设计进风孔8，当底部进风孔被堵时，可通过前端进风孔散热。风扇单元6作为一个整体能够整体拔插，当插入机箱时，可通过插槽导轨插入机箱，然后通过风扇单元两端固定螺钉锁紧；当拔出机箱维护时，可拧开固定螺钉后，直接整体拔出。

风扇单元6内部风扇控制信号是否使能与槽位是否插入插件的检测信号有关，当风扇上端对应的插槽插入插件时，风扇控制信号使能，风扇开始工作，当插槽内插件拔出时，风扇控制信号禁止，风扇停止工作。

在一个或者多个可行的实施例中，母板7另一侧通过板对板连接器14连接电源后插件10。电源后插件10为插拔式的电源结构，电源后插件10由插件面板15、PCB印制板16、板对板连接器17组成。其中插件面板上面安装AC220V输入电源三芯插座，PCB印制板为电路板。外部输入电源经过插座进入PCB印制板，PCB印制板内可以选择设置保护电路，保护电路可选择保险丝及安规电容，输入电源经过保护电路后再通过滤波电路进行滤波，滤波电路由AC220V共模电感组成。AC220V电源经过保护电路和滤波电路后引到板对板连接器，然后通过板对板连接器将供电电源提供给母板上的电源插件，实现了输入电源端的无线缆设计，方便安装、组装及后期维护。

在一个或者多个可行的实施例中，所述底板设计底部进风孔12，增大进风量，利于机箱内部散热。

在一个或者多个可行的实施例中，母板7垂直安装在箱体1内部，内部空间被分割为前后两个部分，其中母板与底板1完全接触，前后两部分的低端通过母板印制板完全封堵；母板与盖板3具有一定距离，使前后两部分预留一定的通风空隙。风扇单元工作时，风扇通过进风孔8和进风孔12向上抽风，冷风右下向上经过各个插件，带走各插件散发热量变为热风，热风到达机箱顶部后通过机箱前后部分之间的通风空隙进入机箱后侧，然后通过后端出风孔11排出机箱。

散热风道进风孔分别设计在底部和前端，一方面增加进风量，另一方面可防止进风孔全部被其他设备阻挡；出风孔设计在在后端，可防止机柜安装时出风孔被其他设备阻挡。

散热风道灵活通过母板进行分割，使风向只能右下向上，保证最大风量通过各个插件，达到最好散热效果。

在本说明书的描述中，具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。

以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本领域的技术人员在本发明揭露的范围内，可轻易想到的变化或者替换，都应该涵盖在本发明的保护范围内。

Claims

1.一种支持无线缆的工控机平台，其特征在于：包括箱体，箱体包括底板（1）和盖板（3），底板（1）和盖板（3）的两侧设置侧板（2），箱体（1）的后部设置后板（9），箱体（1）内部具有母板（7），母板（7）一侧设置多个插槽，插槽一侧的箱体（1）下部设置风扇单元（6），母板（7）另一侧还连接电源后插件（10）。

2.根据权利要求1所述的一种支持无线缆的工控机平台，其特征在于：所述电源后插件（10）包括插件面板（15），插件面板前部设置三芯插座，插件面板上固定PCB印制板（16），PCB印制板插接在板对板连接器（17）上。

3.根据权利要求2所述的一种支持无线缆的工控机平台，其特征在于：所述PCB印制板上有保护电路和滤波电路，插件面板前部的三芯插座的插座引脚与保护电路连接，保护电路与滤波电路连接，滤波电路与板对板连接器（17）连接。

4.根据权利要求1所述的一种支持无线缆的工控机平台，其特征在于：所述侧板（2）上设置法兰（4），法兰（4）上固定把手（5）。

5.根据权利要求1所述的一种支持无线缆的工控机平台，其特征在于：所述底板（1）上固定有插槽导轨，插槽导轨位于风扇单元（6）的上部，每个插槽导轨对应母板（7）上的一个插槽上的母板连接器。

6.根据权利要求1所述的一种支持无线缆的工控机平台，其特征在于：所述风扇单元（6）和电源后插件（10）分别通过板对板连接器Ⅰ（13）、板对板连接器Ⅱ（14）与母板（7）连接。

7.根据权利要求1所述的一种支持无线缆的工控机平台，其特征在于：所述风扇单元（6）包括多个散热风扇。

8.根据权利要求1所述的一种支持无线缆的工控机平台，其特征在于：所述母板（7）垂直安装在箱体内，将箱体分割为前后两个空间，母板（7）底部与底板（1）完全接触，母板（7）顶部与盖板（3）之间具有能够形成前后通风通道的间隙，形成前后通风通道。