CN1127795C - 包括印刷电路板和电源模块的设备以及电源模块 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种印刷电路板布局，包括一个印刷电路板(2)和一个附着于该印刷电路板的、用于向该印刷电路板(2)提供工作电压(Uout)的电源模块(1)。为了给该印刷电路板产生适当的工作电压，而无需手工调节，该电源模块(1)包括一个控制接头(9)和响应该控制接头的、用以调节该电源模块(1)的输出电压(Uout)的调节器装置。该印刷电路板(2)还包括用以将该电源模块(1)的至少一个输出接头，通过一个预定的元件(R)而与该控制接头(9)相连接的装置，从而使该电源模块(1)的输出电压(Uout)响应该元件(R)的电气特性。

Description

包括印刷电路板和电源模块的设备以及电源模块
本发明涉及一种印刷电路板布局，它包括一个印刷电路板和一个附属于该印刷电路板的电源模块，该电源模块包括输入接头，用于接收初级电压；和输出接头，用于向该印刷电路板提供从初级电压生成的输出电压。本发明还涉及一种电源模块，它包含接头，用于将该电源模块附着于一个印刷电路板或类似的东西，该接头至少包括输入接头，用于接收初级电压；和输出接头，用于向该印刷电路板提供从初级电压生成的输出电压。
本发明主要涉及为电讯装置的印刷电路板产生工作电压，但本发明也可以应用于其它连接关系。
除其它元件外，已知的解决方案通常包括布置在该印刷电路板上的元件，用于确保该印刷电路板的适当的工作电压。为每个印刷电路板产生工作电压所需的元件当然是由该印刷电路板所要求的工作电压决定的。在实践中，这意味着在设计一个印刷电路板时，还必须单独设计用于确保该印刷电路板能得到适当电平的工作电压的电源模块。结果，需要花费更长时间来设计一个印刷电路板，这意味着该印刷电路板的成本更高。
此外，已知的解决方案还包括印刷电路板上的电源元件，它们包括一个元件，例如一个电位计，通过该电位计可以手工调节该电源的输出电压。然而，这种已知解决方案的缺点是，需要在该印刷电路板可以投入使用之前进行手工调节。
本发明的目的是解决上述问题，并提供一种解决方案，以避免几乎同样的电源的重复设计，而且可以确保附着于一个印刷电路板的给定电源模块从一开始就为该印刷电路板产生适当的工作电压，无需手工调节。
这一目的是通过本发明的包括一个印刷电路板和一个附着于该印刷电路板的电源模块的设备达到的，所述电源模块包括输入接头，用于接收初级电压和输出接头，用于向该印刷电路板提供从初级电压产生的输出电压，其特征在于：该电源模块包括一个控制接头和响应该控制接头、用以独立地调节该电源模块的输出电压的调节器装置，和该印刷电路板设置为通过一个预定的元件将该电源模块的至少一个输出接头与该控制接头相连接，以使该电源模块的输出电压响应该元件的电气特性。
本发明的构思在于当该电源模块带有用于调节其输出电压的调节装置，以响应从该印刷电路板接收的控制信号时，该电源模块能独立调节其输出电压到上述印刷电路板所需的电平。从而能够提供一种通用的电源模块，用于需要不同工作电压的各种印刷电路板，而无需重复设计电源模块或进行手工调节。此外，通过在该印刷电路板上布置一个元件，使该电源模块的至少一个输出接头与其控制输入端相连接，就构成这样一种解决方案，即该电源模块的输出电压取决于该印刷电路板上该元件的电气特性。换句话说，通过在需要不同工作电压的印刷电路板上布置具有不同电气特性数值的元件，就可以在该印刷电路板上使用相同的电源模块。
因此，本发明的解决方案的最主要优点在于：同样的电源模块可以被在若干不同的工作电压下工作的印刷电路板所使用；由于没有必要再设计单独的电源模块，所以设计一个印刷电路板花费时间少；由于该印刷电路板的输出电压是自动调节以响应该印刷电路板上所布置的元件的电气特性，所以无需单独调节该输出电压。
本发明还涉及一种能够在本发明的印刷电路板布局中使用的电源模块。本发明的电源模块输入接头，用于接收初级电压，和输出接头，用于向该印刷电路板提供从初级电压生成的输出电压，其特征在于该电源模块包括：一个控制接头，用于从该印刷电路板接收控制信号，和响应该控制接头的调节装置，用于独立地调节该电源模块的输出电压以响应从该控制接头接收的控制信号。
本发明的印刷电路板布局和电源模块的优选实施例在所附的附属权利要求2到3以及权利要求5到6中体现。
以下将结合附图，通过本发明的优选实施例的例子对本发明给以更详细的描述。
附图1是本发明的印刷电路板布局的第一个优选实施例的方框图。
附图2显示本发明的电源模块的第一个优选实施例。
附图1是本发明的印刷电路板布局的第一个优选实施例的方框图。附图1显示一个印刷电路板2和一个电源模块1，它能够通过其接头4，5和7到9可拆卸地附着于该印刷电路板。
在附图1所示的情况下，该电源模块经由输入接头4和5，通过该印刷电路板2，从一个电池3获得其初级电压Uin。例如，该初级电压可以是24V或48V。该电源模块以类似的方式将工作电压Uout通过输出接头7和8提供给该印刷电路板2。
根据本发明，该印刷电路板带有一个元件R，它可以是一个电阻，通过该元件，电源模块1的输出接头7与置于印刷电路板上的该电源模块的控制接头9相连接。在附图1所示的情况下，该电阻R的电气特性，即电阻，决定该电源模块1的工作电压Uout，例如，该电压的范围是5V到12V，取决于该电阻R的电阻。因此，电源模块1不再需要手工调节来确保适当的输出电压；完全可以在该印刷电路板2上将该电源模块1安装到位，从而该印刷电路板的调节装置能够根据该电阻R的特性选择合适的输出电压Uout。
附图2显示本发明的电源模块的第一个优选实施例。附图2中的电源模块与附图1中所示的电源模块相对应。
附图2中的电源模块包括一个开关模式电源11，该电源从通过接头4和5提供给它的初级电压Uin产生输出电压，该输出电压值取决于该开关模式电源的控制电路12。附图2中的该开关模式电源11使用脉宽调制，本身是已知的。它利用脉宽调制，换句话说，就是通过控制电路12控制的方式调节该开关模式电源中的晶体管开关的开周期和闭周期的长度之间的关系，从而保持所需的输出电压电平。
反之，该开关模式电源11的控制电路12响应一个微分放大器10，在其一个输入端提供一个基准电压Uref，在其另一个输入端提供通过电阻R，R’和R”得到的一个电压。这样，该微分放大器10通过控制该开关模式电源11，使该电源模块的输出电压Uout达到合适的电平。从附图2所示情况明显可见，如果必要，可以在该微分放大器10和控制电路12之间布置一个光电耦合器。
应当理解，上述描述和相关附图仅仅用于揭示本发明。对现有技术的普通技术人员而言，本发明的很多修正和变化是非常明显的，只要不背离在所附权利要求中所披露的本发明的范围和精神。

Claims (6)

1、一种包括一个印刷电路板(2)和一个附着于该印刷电路板的电源模块(1)的设备，所述电源模块包括输入接头(4，5)，用于接收初级电压(Uin)和输出接头(7，8)，用于向该印刷电路板(2)提供从初级电压产生的输出电压(Uout)，其特征在于：
该电源模块(1)包括一个控制接头(9)和响应该控制接头、用以独立地调节该电源模块(1)的输出电压(Uout)的调节器装置(10，12)，和
该印刷电路板(2)设置为通过一个预定的元件(R)将该电源模块(1)的至少一个输出接头(7)与该控制接头(9)相连接，以使该电源模块(1)的输出电压(Uout)响应该元件(R)的电气特性。
2、根据权利要求1的设备，其特征在于该电源模块(1)包括用于从该印刷电路板(2)接收初级电压(Uin)的装置。
3、根据权利要求1或2的设备，其特征在于该元件(R)是一个电阻器，从而该电源模块(1)的输出电压(Uout)响应该电阻器的电阻。
4、一种电源模块，包括用于将该电源模块(1)附着于一个印刷电路板(2)上的接头，所述接头至少包括输入接头(4，5)，用于接收初级电压，和输出接头(7，8)，用于向该印刷电路板(2)提供从初级电压生成的输出电压，其特征在于该电源模块(1)包括：
一个控制接头(9)，用于从该印刷电路板(2)接收控制信号，和
响应该控制接头的调节装置(10，12)，用于独立地调节该电源模块的输出电压以响应从该控制接头(9)接收的控制信号。
5、根据权利要求4的电源模块，其特征在于该电源模块(1)包括用于从该印刷电路板(2)接收初级电压的装置。
6、根据权利要求4或5的电源模块，其特征在于该电源模块包括一个利用脉宽调制的开关模式电源(11)，和响应该控制接头(9)的比较器装置(10)，用于比较该控制信号与一预定的基准电压(Uref)，还在于该比较器装置(10)的输出端与该开关模式电源(11)的控制电路(12)相连接，用于响应该比较结果而调节该电源模块(1)的输出电压(Uout)。
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