CN114715403A - 一种基于刚挠印制板的舵机用立体化电子系统 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种基于刚挠印制板的舵机用立体化电子系统，包括自上而下层叠布局的四层印制板；顶层印制板承载和安装舵机的遥测控制单元，中层印制板承载和安装舵机的低功率单元，次中层印制板承载和安装舵机的功率驱动单元，底层印制板承载和安装供电单元；顶层印制板与中层印制板之间通过第一层间挠性印制板连接；顶层印制板与次中层印制板之间通过第二层间挠性印制板连接；次中层印制板与底层印制板之间通过第三层间挠性印制板连接。本发明的立体化电子系统采用刚挠印制板结构代替了内部电缆连接，通过挠性印制板折弯后的立体化布局，使得结构更加紧凑，空间占比小，工艺性更加优化。
Description
技术领域
本发明涉及舵机技术领域，尤其是一种基于刚挠印制板的舵机用立体化电子系统。
背景技术
随着飞行器及武器系统的快速发展，对于轻量化、小型化、快速原型化的设计需求激增，电动舵机相比气动、液动舵机有着无可替代的优势。但是电动舵机电气线缆多，电磁性能要求高，可靠性环节多。对于导弹武器系统，敏感器和执行器的结构越紧凑，体积越小，能够提供的有效杀伤比重就越大。
作为导弹执行器的舵机，在传统的设计当中，其机械结构和电气电路设备之间要通过线缆连接后形成数据和能量传输的通道，需要在电路模块间进行电缆设计和PCB焊接走线。在进行电缆设计和PCB焊接走线时，需要进行走线长度计算、走线成型，明线焊接、焊点检查、硅胶固化等操作。上述设计和操作不但增加了舵机的设计难度，增大了武器装备的重量，以及焊点点胶固化和螺钉紧固方式等带来的空间占比增大；而且舵机内部电缆种类繁多，空间狭小操作困难，操作不易，对于操作者的工艺手法是一个比较大的考验。此外，内部电缆分支复杂，接插头容易误操作并且电缆的生产、运输、安装、防护都是关键质量的控制节点，给舵机的可靠性控制带来了风险。
发明内容
鉴于上述的分析，本发明旨在提供一种基于刚挠印制板的舵机用立体化电子系统；解决舵机电子系统的因内部电缆连接而引起问题。
本发明公开了一种基于刚挠印制板的舵机用立体化电子系统，包括自上而下层叠布局的四层印制板；顶层印制板承载和安装舵机的遥测控制单元，中层印制板承载和安装舵机的低功率单元，次中层印制板承载和安装舵机的功率驱动单元，底层印制板承载和安装供电单元；
顶层印制板与中层印制板之间通过第一层间挠性印制板连接，用于遥测控制单元与低功率单元之间的控制与传感器信号传递；顶层印制板与次中层印制板之间通过第二层间挠性印制板连接，用于遥测控制单元与功率驱动单元之间的控制信号传递；次中层印制板与底层印制板之间通过第三层间挠性印制板连接，用于供电单元对功率驱动单元的供电分配。
进一步地，所述顶层印制板为一体化刚性印制板，通过第一接插端口与第一层间挠性印制板的一端连接；通过第二接插端口与第二层间挠性印制板的一端连接；所述遥测控制单元采用DSP+FPGA架构，从第一接插端口获取舵机传感器信号结合外部遥测控制信号产生舵机控制信号，通过第二接插端口将舵机控制信号输出到次中层印制板承载的功率驱动单元。
进一步地，所述中层印制板为刚挠一体化印制板，印制板的刚性区采用分体式布局，分为形状相同，间隔90°围成一周的第一中层刚性区、第二中层刚性区、第三中层刚性区和第四中层刚性区；相邻的中层刚性区之间由四块中层挠性印制板连接；
每个中层刚性区上承载和安装一个低功率模块，用于处理传感信息和电动机械锁控制信息；
连接在相邻中层刚性区之间中层挠性印制板，用于形成信息传递区域，在四个中层刚性区之间传递传感信息和电动机械锁控制信息。
进一步地，所述第一层间挠性印制板的另一端与四个中层刚性区的之一呈刚挠一体化的结构；通过第一层间挠性印制板以及所述中层挠性印制板，使每个中层刚性区上的低功率模块处理的传感信息传输到顶层印制板的遥测控制单元；将遥测控制单元产生的电动机械锁控制逻辑输出到每个低功率模块。
进一步地，每个中层刚性区还通过与其采用刚挠一体化结构的挠性印制板ZC与角度、温度以及电流传感器连接；还通过与其采用刚挠一体化结构的挠性印制板ZS与电动机械锁连接。
进一步地，所述次中层印制板包括四个形状结构相同的次中层单元；
每个次中层单元包括刚性板、第一次中层间挠性板、第二次中层间挠性板、转接板；所述刚性板、第一次中层间挠性板和第二次中层间挠性板采用刚挠一体化机构，刚性板与转接板采用90度弯针对插的方式互联；
所述刚性板，用于承载和安装功率驱动模块；
所述第一次中层间挠性板和第二次中层间挠性板，用于通过插接端口使相邻的次中层单元之间的对连；形成控制信息传递区域；
所述转接板，用于将供电单元输出的驱动电源转接刚性板给功率驱动模块供电，将功率驱动模块输出的电机驱动信号转接到电机，将电机霍尔信号转接到功率驱动模块。
进一步地，所述第二层间挠性印制板的另一端与四个次中层单元的之一呈刚挠一体化的结构；通过第二层间挠性印制板以及各次中层单元的所述第一次中层间挠性板和第二次中层间挠性板；使遥测控制单元输出的电机控制指令输出到每个次中层单元的承载的功率驱动模块。
进一步地，所述第三层间挠性印制板包括四块，每一块第三层间挠性印制板的一端与一个次中层单元的转接板呈刚挠一体化的结构，另一端通过插接端口与所述底层印制板连接，用于给每个功率驱动模块提供高、低压供电电压。
进一步地，所述底层印制板为一体化刚性印制板，承载和安装一个外部供电接口和与四个次中层单元相对应的四块供电电路；用于将外部28V供电电路分发给四块供电电路；每块供电电路对外部28V进行两路EMI滤波后形成控制器28V供电电源和驱动器28V供电电源，其中，驱动器28V供电电源在经过储能模块储能后输出高压供电电源。
进一步地，所述第三层间挠性印制板将控制器28V供电电源、驱动器28V供电电源和高压供电电源，连接到对应的次中层印制板中的次中层单元；通过与次中层印制板连接的第二层间挠性印制板将控制器28V供电电源转接到所述顶层印制板给遥测控制单元供电；所述遥测控制单元的二次电源模块进行电压转换后，通过第一层间挠性印制板输出到中层印制板给电动机械锁驱动电路的MOS管提供驱动电压。
本发明的有益效果如下：
本发明采用刚挠印制板的平面化设计代替了内部电缆连接，通过挠性印制板折弯后的立体化布局，使得结构更加紧凑，空间占比小，工艺性更加优化；
刚挠印制板的三维立体化设计，节约了装配时间，省略了电装焊接和现场检验的过程，产品质量的设计保证比重变大，工艺的保证性弱化；节约了人员成本，保证了质量，降低了误操作概率。
利于大批量生产，效率高成品率高，并且保证了快速设计、快速装配，为装备的现代化提供有力支撑。
附图说明
附图仅用于示出具体实施例的目的，而并不认为是对本发明的限制，在整个附图中，相同的参考符号表示相同的部件。
图1为本发明实施例中的舵机用立体化电子系统结构示意图；
图2为本发明实施例中的顶层印制板结构示意图；
图3为本发明实施例中的中层印制板结构示意图；
图4为本发明实施例中的中层印制板的安装结构示意图；
图5为本发明实施例中的次中层印制板结构示意图；
图6为本发明实施例中的次中层单元的安装结构示意图；
图7为本发明实施例中的底层印制板结构示意图；
图8为本发明实施例中的立体化电子系统中印制板的安装图；
图9为本发明实施例中的电子系统具体电路模块的组成连接示意图。
附图标记：110-顶层印制板，120-中层印制板，130-次中层印制板，140-底层印制板；301-中层刚性区，302-中层挠性区，303-第一层间挠性印制板，304-第一接插端口,305-挠性印制板ZC，306-挠性印制板ZS；401-刚性板，402-第一次中层间挠性板，403-第二次中层间挠性板，404-第二层间挠性印制板，405-第二接插端口，406-次中层单元插接端口，407-转接板，408-电机及霍尔信号转接挠性印制板，409-第三次中层间挠性板，410-供电电路插接端口。
具体实施方式
下面结合附图来具体描述本发明的优选实施例，其中，附图构成本申请一部分，并与本发明的实施例一起用于阐释本发明的原理。
本实施例公开了一种基于刚挠印制板的舵机用立体化电子系统，如图1所示，包括自上而下层叠布局的四层印制板；顶层印制板承载和安装舵机的遥测控制单元，中层印制板承载和安装舵机的低功率单元，次中层印制板承载和安装舵机的功率驱动单元，底层印制板承载和安装供电单元；
顶层印制板与中层印制板之间通过第一层间挠性印制板连接，用于遥测控制单元与低功率单元之间的控制与传感器信号传递；顶层印制板与次中层印制板之间通过第二层间挠性印制板连接，用于遥测控制单元与功率驱动单元之间的控制信号传递；次中层印制板与底层印制板之间通过第三层间挠性印制板连接，用于供电单元对功率驱动单元的供电分配。
具体的，如图2所示，所述顶层印制板为一体化刚性印制板，通过第一接插端口与第一层间挠性印制板的一端连接；通过第二接插端口与第二层间挠性印制板的一端连接；所述遥测控制单元采用DSP+FPGA架构，从第一接插端口获取舵机传感器信号结合外部遥测控制信号产生舵机控制信号，通过第二接插端口将舵机控制信号输出到次中层印制板承载的功率驱动单元。
具体的，遥测控制单元包括主要包括嵌入式数字处理模块、模数转换器、高速通讯模块和电源模块；
其中，嵌入式数字处理模块采用DSP+FPGA的构架，作为舵机系统的控制核心，根据获取的舵机传感器信号结合外部遥测控制信号产生包括PWM&DIR在内的舵机控制信号，实现对舵机运动的整体控制。在本实施例中采样的“一拖四”结构，即采用一个嵌入式数字处理模块控制四个舵机的运动。减少了舵机电子系统的体积。
优选的，嵌入式数字处理模块中的DSP型号为TMS320F28377D，FPGA为sparten-7系列的小封装的XC7S50。
高速通讯模块包括遥测RS422通讯模块和1553B通讯模块；
其中，RS422通讯模块，通过外设SCI接口配合RS422收发芯片MAX3491实现遥测RS422通讯，并采用芯片ADUM1400隔离双向RS422通讯信号；
舵机控制量和方向信号，通过外设PWM接口配合光电耦合器GH0631和电平转换芯片SN74LVC164245用于无刷电机控制信号的隔离及电压变换；
1553B通讯模块，通过外设XINTF配合低电压1553B芯片BU64843实现舵机的1553B通讯；并采用隔离变压器B3226实现信号的隔离；
所述模数转换器，通过外设SPI配合模拟数字转换器芯片AD7606A实现模拟量采集，采用运放芯片AD8066进行信号调理，用于4路角位移传感器的4路舵机的传感器信号放大及滤波。
所述电源模块包括第一电源模块和第二电源模块；
所述第一电源模块，用于通过第一层间挠性印制板的转接给中层印制板承载的低功率单元供电；
具体的，采用的电源变换LTM4622为单通道5V/5A降压型微型μ-Module模块，内置了开关DC/DC稳压器、MOSFET、电感器和支持性电路。外围仅需要若干电容电阻。
所述第二电源模块，用于给嵌入式数字处理模块供电，包括电源变换芯片LTM4622、LTM8078和LTM4668A；
LTM4622为双通道的正负电压μ-Module模块，每个通道输出电流1A，同样地外围配置电路较少，适合运算放大器的双极性电源；
LTM8078为双通道的正电压μ-Module模块，用于为DSP供电。
LTM4668A为四通道的稳压器μ-Module模块，每个通道输出电流1.2A，内部集成了开关控制器、功率FET、电感器和其他支持组件，简化了设计过程，同时降低了功耗，减少了电路板空间。支持频率同步、多相操作、可选的突发模式操作、100％占空比和低IQ操作。高开关频率和电流模式架构，可以对线路和负载变化做出非常快速的瞬态响应。LTM4668A生成管脚电压3.3V和内核电压1.2V；LTM8078为双通道的μ-Module稳压器，每个通道输出电流1.4A，3.3V和1.2V。用于为FPGA供电。
所述遥测控制单元还包括电源监测芯片TPS8033，用于对整个电子系统供电的控制电源28V和驱动电源28V进行监测，并将监测结果通过高速通讯模块对外发送。
具体的，如图3所示，所述中层印制板为刚挠一体化印制板，印制板的刚性区采用分体式布局，分为形状相同，间隔90°围成一周的第一中层刚性区、第二中层刚性区、第三中层刚性区和第四中层刚性区；相邻的中层刚性区之间由四块中层挠性印制板(第一中层挠性区、第二中层挠性区、第三中层挠性区和第四中层挠性区)连接；
为减少空间占用面积和增加连接强度，每个中层挠性区连接在相邻的中层刚性区的切角位置。中层印制板通过刚挠一体化结构，有效的防止了大面积刚性印制板以及大质量器件安装后的机械应力问题。
每个中层刚性区与一个舵机相对应，承载和安装一个低功率模块，四个中层刚性区承载的四个低功率模块构成了舵机电子系统的低功率单元；每个低功率模块用于处理与之对应的舵机的传感信息和电动机械锁控制信息；而连接在相邻中层刚性区之间中层挠性印制板，用于形成信息传递区域，在四个中层刚性区之间传递传感信息和电动机械锁控制信息。
具体的，所述第一层间挠性印制板的一端通过第一接插端口与顶层印制板连接，另一端则与四个中层刚性区的之一呈刚挠一体化的结构(例如第一中层刚性区)；第一接插端口采用J30JZ-31ZK；这样通过对第一层间挠性印制板的折弯操作，实现顶层印制板与中层印制板的无缆化立体布局。
通过第一层间挠性印制板以及所述中层挠性印制板，使每个中层刚性区上的低功率模块处理的传感信息传输到顶层印制板的遥测控制单元；将遥测控制单元产生的电动机械锁控制逻辑输出到每个低功率模块。
具体的，每个低功率模块包括电动机械锁控制开关MOS管、电流及温度信号调理接口、角位移信号调理接口；
其中，电动机械锁控制开关MOS管，用于对遥测控制单元产生的电动机械锁控制逻辑进行功率放大，以使输出的控制信号能够控制对应的电动机械锁，按照控制逻辑锁定或解锁电动机。所述电动机械锁控制开关MOS管的驱动电源，来自通过第一层间挠性印制板桥接过来的顶层印制板上的第一电源模块输出的供电电压。在中层印制板不设置电源模块，可减少电源漏射干扰信号对低功率传感器采集信号的干扰。
角位移信号调理接口用于调理对应舵机的角度传感信息，所述采集角度传感信息的角度传感器为电阻式传感器，滑动电阻器的0～4.7K欧姆阻值代表角度0～360，通过运放生AD8066成稳定的±10V；角位移信号调理接口通过第一层间挠性印制板将滑动电阻器的滑动端的输出电压接入到顶层印制板的模数转换器AD7606A，即可采集角度信息。
电流及温度信号调理接口用于调理对应舵机的电流及温度传感信息；其中温度传感信息由温度传感器PT1000采集，经过电压基准TL431生成1mA恒流源，接入到热敏电阻，即可获取温度信息；电流传感信息由电流传感器电阻式LA150P采集，信号调理方式及传输方式与角度信息的采集一致。
更具体的，每个中层刚性区与角度、温度以及电流传感器以及电动机械锁的连接同样采用无缆化的刚挠一体化结构；即每个中层刚性区还通过与其采用刚挠一体化结构的挠性印制板ZC与角度、温度以及电流传感器连接；还通过与其采用刚挠一体化结构的挠性印制板ZS与电动机械锁连接。
具体的，中层印制板的安装结构示意图如图4所示，第一层间挠性印制板的折弯操作使顶层印制板和中层印制板通过J30JZ-31ZK连接；通过对挠性印制板ZC进行折弯操作使中层印制板与角度、温度以及电流传感器插接；通过对挠性印制板ZS进行折弯操作使中层印制板与电动机械锁插接；这样通过断开与顶层印制板、角度、温度以及电流传感器和电动机械锁的插接接口，中层印制板可独立的从电子系统中分离出来便于检测和维修更换。
具体的，如图5所示，次中层印制板包括四个形状结构相同的次中层单元；
每个次中层单元包括刚性板、第一次中层间挠性板、第二次中层间挠性板、转接板；所述刚性板、第一次中层间挠性板和第二次中层间挠性板采用刚挠一体化机构；刚性板与转接板采用90度弯针对插的方式互联；
所述刚性板，用于承载和安装功率驱动模块；四个次中层单元的刚性板对应承载和安装四个舵机的功率驱动模块。
所述第一次中层间挠性板和第二次中层间挠性板，用于通过插接端口使相邻的次中层单元之间的对连；形成控制信息传递区域；
可选的，所述第一次中层间挠性板和第二次中层间挠性板位于刚性板的对侧，一端与刚性板成刚挠一体化机构，另一端安装插接端口，每个次中层间挠性板具有一定的水平角度弯曲，以使通过插接端口连接后平整，四个次中层单元连接后呈间隔90°围成一周。
刚性板与转接板的对插接口位于刚性板相对与围成一周结构的外侧，通过与刚性板的对插，用于将供电单元输出的驱动电源转接刚性板给功率驱动模块供电，将功率驱动模块输出的电机驱动信号转接到电机，将电机霍尔信号转接到功率驱动模块。
与刚性板采用刚挠一体化结构的电机及霍尔信号转接挠性印制板经过接插件J112-8T3HS后连接无刷电机的三相端子和霍尔信号端子，实现无缆化连接。
所述第二层间挠性印制板的另一端与四个次中层单元的之一呈刚挠一体化的结构；通过第二层间挠性印制板以及各次中层单元的所述第一次中层间挠性板和第二次中层间挠性板；使遥测控制单元输出的电机控制指令输出到每个次中层单元的承载的功率驱动模块。
具体的，所述第二层间挠性印制板的一端通过第二接插端口与顶层印制板连接，另一端则与四个次中层单元的之一呈刚挠一体化的结构(例如第一次中层单元)；第二接插端口采用J30JZ-31ZK；这样通过对第二层间挠性印制板的折弯操作，实现顶层印制板与中层印制板的无缆化立体布局。
具体的，所述第三层间挠性印制板包括四块，每一块第三层间挠性印制板的一端与一个次中层单元的转接板呈刚挠一体化的结构，另一端通过插接端口与所述底层印制板连接，用于给每个功率驱动模块提供高、低压供电电压。
每个次中层单元承载的功率驱动模块主要用于根据采集的电机转子霍尔传感信息和遥测控制单元输出的PWM&DIR控制逻辑，生成无刷电机转动所需的三相电压。具体包括驱动逻辑产生模块、驱动放大模块和功率放大模块；
所述驱动逻辑产生模块，选用TI公司的无刷电机专用控制芯片UCC3626作为控制核心，它内部有霍尔信号译码电路，三角波振荡器和比较器，一个电流传感放大器和绝对值电路等硬件资源，简化了控制电路的设计；UCC3626通过接收转子位置输入的霍尔信号转换成六路输出，用于控制外部功率管；三角波振荡器和比较锁存器可以提供电压或电流型PWM控制；UCC3626可以控制功率管的运行模式；内部集成电流放大器，可用于电流闭环控制；精确控制的占空比输出；内部精密的振荡器同于同步主时钟源。
驱动放大模块采用放大器IR2130。
功率放大模块，采用的功率MOSFET开关为IR公司的Direct FET型MOSFET器件IRF6643，该器件最大供电电压为150V，额定电流可达35A，金属罐构造可提供双面冷却，散热表现卓越且效率更高。该功率管内部的Rds，Qg及Qgd的关键性能参数，决定了器件的传导、开关及反向恢复的损耗，这保证了单个小体积MOSFET器件在较高电流电平下工作。
一个次中层单元的安装结构示意图如图6所示，由于次中层单元所承载的功率驱动模块为高压大电流模块在测试或实际使用中为易故障模块，因此每一个承载功率驱动模块的次中层单元的刚性板均是通过插接端口连接的，通过简单的拔插即可实现次中层单元的更换，这样在易耗品功率器的拆卸过程中优势凸显，系统的维修性好。功率放大模块中电流的正常突变会造成电磁兼容问题，本实施例还通过将功率MOS管通过散热壳的密封来实现电磁信号的有效包裹。
如图7所示，所述底层印制板为一体化刚性印制板，承载和安装一个外部供电接口和与四个次中层单元相对应的四块供电电路；用于将外部28V供电电路分发给四块供电电路；每块供电电路对外部28V进行两路EMI滤波后形成控制器28V供电电源和驱动器28V供电电源，其中，驱动器28V供电电源在经过储能模块储能后输出高压供电电源。
具体的，供电电路包括第一滤波器、第二滤波器、瞬态抑制器和储能模块；
所述第一滤波器对外接的28V电压进行滤波输出控制器28V电源；
所述第二滤波器对外接的28V电压进行滤波输出驱动器28V电源；
所述第一滤波器和第二滤波器，均采用EMI滤波器HDF-CE03F配合电磁兼容。EMI滤波器用于滤除弹上电源中高频杂波和干扰信号，同时避免电源模块产生的电磁辐射泄漏到外面，以减少对外界的干扰。
瞬态抑制器用于抑制外接电源的尖峰和浪涌。弹上产品标称输入为28V的电源，最大允许为40V。在电源尖峰和浪涌情况下，采用保护电路使输入电压保持在40V以下，确保弹载电子设备正常工作。常用的保护方案采用二极管、电感器、耐高压电容器和瞬态抑制器(TVS管)等组成，电路可靠性差，不利于紧凑型产品设计。LTC4364是一款具有理想二极管控制器的防浪涌抑制器，具有4～80V的宽电压工作范围，可用于防浪涌等电路中保护负载免遭高压瞬变的损坏。LTC4364能够精确地监视输入电源的过压、欠压状态，通过控制外部N沟道MOSFET两端的电压降来实现过压、欠压过程中输出的限制和调节。设计中该电路有效抑制了电压冲击过程中的40V浪涌，并且避免了持续高压对负载的损伤。
储能模块用于为次中层印制板承载的功率放大模块的MOSFET器件提供供电电源，具体的，储能模块采用储能电容TW3518。
为了实现供电线路的无缆化，更具体的，本实施例的供电走线设计如下：
所述第三层间挠性印制板将控制器28V供电电源、驱动器28V供电电源和高压供电电源，连接到对应的次中层印制板中的次中层单元；通过与次中层印制板连接的第二层间挠性印制板将控制器28V供电电源转接到所述顶层印制板给遥测控制单元供电；所述遥测控制单元的二次电源模块进行电压转换后，通过第一层间挠性印制板输出到中层印制板给电动机械锁驱动电路的MOS管提供驱动电压。
为了更好的实现电磁屏蔽，本实施例的挠性板上压合一层导电层，起到屏蔽外面电磁干扰的作用，避免了在挠性板上信号传输时产生信号失真。
为了更清楚的表达各层间的相对位置关系，图8为立体化电子系统中印制板的安装图；以使各层印制板的连接关系更加清晰。
为了更助于理解，电子系统的舵机控制实现，图9为电子系统具体电路模块的组成连接示意图；以使电子系统的功能实现更加清晰。
综上所述，本实施例采用刚挠印制板的平面化设计代替了内部电缆连接，通过挠性印制板折弯后的立体化布局，使得结构更加紧凑，空间占比小，工艺性更加优化；
刚挠印制板的三维立体化设计，节约了装配时间，省略了电装焊接和现场检验的过程，产品质量的设计保证比重变大，工艺的保证性弱化；节约了人员成本，保证了质量，降低了误操作概率。
利于大批量生产，效率高成品率高，并且保证了快速设计、快速装配，为装备的现代化提供有力支撑。
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揭露的技术范围内，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。
Claims (10)
1.一种基于刚挠印制板的舵机用立体化电子系统，其特征在于，包括自上而下层叠布局的四层印制板；顶层印制板承载和安装舵机的遥测控制单元，中层印制板承载和安装舵机的低功率单元，次中层印制板承载和安装舵机的功率驱动单元，底层印制板承载和安装供电单元；
顶层印制板与中层印制板之间通过第一层间挠性印制板连接，用于遥测控制单元与低功率单元之间的控制与传感器信号传递；顶层印制板与次中层印制板之间通过第二层间挠性印制板连接，用于遥测控制单元与功率驱动单元之间的控制信号传递；次中层印制板与底层印制板之间通过第三层间挠性印制板连接，用于供电单元对功率驱动单元的供电分配。
2.根据权利要求1所述的舵机用立体化电子系统，其特征在于，所述顶层印制板为一体化刚性印制板，通过第一接插端口与第一层间挠性印制板的一端连接；通过第二接插端口与第二层间挠性印制板的一端连接；所述遥测控制单元采用DSP+FPGA架构，从第一接插端口获取舵机传感器信号结合外部遥测控制信号产生舵机控制信号，通过第二接插端口将舵机控制信号输出到次中层印制板承载的功率驱动单元。
3.根据权利要求2所述的舵机用立体化电子系统，其特征在于，所述中层印制板为刚挠一体化印制板，印制板的刚性区采用分体式布局，分为形状相同，间隔90°围成一周的第一中层刚性区、第二中层刚性区、第三中层刚性区和第四中层刚性区；相邻的中层刚性区之间由四块中层挠性印制板连接；
每个中层刚性区上承载和安装一个低功率模块，用于处理传感信息和电动机械锁控制信息；
连接在相邻中层刚性区之间中层挠性印制板，用于形成信息传递区域，在四个中层刚性区之间传递传感信息和电动机械锁控制信息。
4.根据权利要求3所述的舵机用立体化电子系统，其特征在于，
所述第一层间挠性印制板的另一端与四个中层刚性区的之一呈刚挠一体化的结构；通过第一层间挠性印制板以及所述中层挠性印制板，使每个中层刚性区上的低功率模块处理的传感信息传输到顶层印制板的遥测控制单元；将遥测控制单元产生的电动机械锁控制逻辑输出到每个低功率模块。
5.根据权利要求4所述的舵机用立体化电子系统，其特征在于，
每个中层刚性区还通过与其采用刚挠一体化结构的挠性印制板ZC与角度、温度以及电流传感器连接；还通过与其采用刚挠一体化结构的挠性印制板ZS与电动机械锁连接。
6.根据权利要求3所述的舵机用立体化电子系统，其特征在于，
所述次中层印制板包括四个形状结构相同的次中层单元；
每个次中层单元包括刚性板、第一次中层间挠性板、第二次中层间挠性板、转接板；所述刚性板、第一次中层间挠性板和第二次中层间挠性板采用刚挠一体化机构，刚性板与转接板采用90度弯针对插的方式互联；
所述刚性板，用于承载和安装功率驱动模块；
所述第一次中层间挠性板和第二次中层间挠性板，用于通过插接端口使相邻的次中层单元之间的对连；形成控制信息传递区域；
所述转接板，用于将供电单元输出的驱动电源转接刚性板给功率驱动模块供电，将功率驱动模块输出的电机驱动信号转接到电机，将电机霍尔信号转接到功率驱动模块。
7.根据权利要求3所述的舵机用立体化电子系统，其特征在于，所述第二层间挠性印制板的另一端与四个次中层单元的之一呈刚挠一体化的结构；通过第二层间挠性印制板以及各次中层单元的所述第一次中层间挠性板和第二次中层间挠性板；使遥测控制单元输出的电机控制指令输出到每个次中层单元的承载的功率驱动模块。
8.根据权利要求6所述的舵机用立体化电子系统，其特征在于，所述第三层间挠性印制板包括四块，每一块第三层间挠性印制板的一端与一个次中层单元的转接板呈刚挠一体化的结构，另一端通过插接端口与所述底层印制板连接，用于给每个功率驱动模块提供高、低压供电电压。
9.根据权利要求6所述的舵机用立体化电子系统，其特征在于，
所述底层印制板为一体化刚性印制板，承载和安装一个外部供电接口和与四个次中层单元相对应的四块供电电路；用于将外部28V供电电路分发给四块供电电路；每块供电电路对外部28V进行两路EMI滤波后形成控制器28V供电电源和驱动器28V供电电源，其中，驱动器28V供电电源在经过储能模块储能后输出高压供电电源。
10.根据权利要求3所述的舵机用立体化电子系统，其特征在于，所述第三层间挠性印制板将控制器28V供电电源、驱动器28V供电电源和高压供电电源，连接到对应的次中层印制板中的次中层单元；通过与次中层印制板连接的第二层间挠性印制板将控制器28V供电电源转接到所述顶层印制板给遥测控制单元供电；所述遥测控制单元的二次电源模块进行电压转换后，通过第一层间挠性印制板输出到中层印制板给电动机械锁驱动电路的MOS管提供驱动电压。
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