CN201348757Y - 一种采用电源电路分离式设计的pc/104主板 - Google Patents
一种采用电源电路分离式设计的pc/104主板 Download PDFInfo
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Abstract
本实用新型涉及一种采用电源电路分离式设计的PC/104主板，其包括设有主板连接器的主板以及为所述主板供电的电源板，所述电源板上设有与所述主板连接器匹配的电源板连接器，所述电源板通过所述主板连接器和电源板连接器组装后与所述主板电连接。本实用新型通过把主板所需的全部电源转换电路分离出来后，有效提高了PC/104主板上的可用布局空间，如此解决了高性能复杂芯片解决方案的PC/104主板的布局困难问题；实施本方案，电源板连接到主板上后，其上面最高器件到PC/104主板高度低于主板上PC/104扩展槽的高度，以保证用户正常的扩展。
Description
技术领域
本实用新型涉及PC/104主板，更具体地说，涉及一种采用电源电路分离式设计的PC/104主板。
背景技术
PC/104是一种专门为嵌入式控制而定义的工业控制总线，是PC总线在嵌入式应用中的衍生产物。堆栈式结构在国际上广泛流行，被IEEE协会定义为IEEE-P996.1。在硬件上PC/104与PC主板主要存在着以下几方面的不同：A.小尺寸结构，PC/104标准模块的机械尺寸为3.8x3.6英寸(96x90mm)；B.堆栈式，“针”“孔”总线连接，即PC/104总线模块之间总线的连接是通过上层的针和下层的孔相互咬和相连，具有极好的抗震性；C.6mA总线驱动即可使模块正常工作，低功耗，减少元件数量。
PC/104主板因其小尺寸、高可靠，主要应用于工业控制和军工领域，一般采用单/双芯片或中、低性能的解决方案。但随着科技的日益发展，越来越多的用户在实际应用中对数据处理及图形显示提出了更高的要求，这就要求PC/104主板具有更高的性能。因此，在PC/104主板上需要采用高性能的处理芯片。这些处理芯片的数量多、尺寸及外围电路非常复杂，而PC/104主板的标准尺寸只有96mm×90mm，存在严重的布局困难问题。
电源模块是PC/104主板的必要组成部分，现有PC/104主板的电源基本都是直接集成在主板上，这对于中、低性能的芯片或单芯片的方案可以实现，但对于现在高性能双核芯片主板，很难布局在PC/104规范的尺寸上。
另一种PC/104主板的电源解决方案是采用PC/104电源模块，其采用在标准的PC/104尺寸上集成主板的主系统电源，如+3.3V、+5V、+12V、-12V、-5V，而PC/104主板实际工作所需的多组电源，如主芯片核心电压1.5V、介面电压1.05V、内存电压1.8V及0.9V、CPU电压1V等，仍然要集成在PC/104主板本身上，并没有为主板的布局设计提供有效的可利用空间。同时，采用标准模块电源要占用PC/104扩展槽进行扩展，而PC/104主板的扩展能力是有一定限制的，采用标准模块电源无疑会降低主板的扩展能力。
实用新型内容
本实用新型要解决的技术问题在于，针对现有技术的上述PC/104主板尺寸小及布板困难的缺陷，提供一种采用电源电路分离式设计的PC/104主板。
本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是：构造一种采用电源电路分离式设计的PC/104主板，其包括设有主板连接器的主板以及为所述主板供电的电源板，所述电源板上设有与所述主板连接器匹配的电源板连接器，所述电源板通过所述主板连接器和电源板连接器组装后与所述主板电连接。
在本实用新型所述的PC/104主板中，所述电源板包括通过连接器由所述主板提供的直流电源输入、与所述直流电源输入连接的电源转换电路、与所述电源转换电路连接的电源板连接器。
在本实用新型所述的PC/104主板中，所述电源转换电路包括0.9V电源转换电路、1.05V电源转换电路、1.5V电源转换电路、1.8V电源转换电路、3.3V电源转换电路及CPU电源转换电路。
在本实用新型所述的PC/104主板中，所述主板连接器与电源板连接器为互相匹配的贴片式板对板针孔连接器。
在本实用新型所述的PC/104主板中，所述主板上集成了CPU、主芯片、内存芯片、I/O芯片、PC/104扩展槽。
在本实用新型所述的PC/104主板中，所述主板连接器放置在PC/104扩展槽与CPU及主芯片之间的区域。
在本实用新型所述的PC/104主板中，所述电源板上所有电路全部为贴片式矮封装器件，所述电源板与所述主板连接后的总高度低于主板上PC/104扩展槽的高度。
在本实用新型所述的PC/104主板中，所述主板连接器与电源板连接器包括两排，每排均设有多个针脚或针孔。
实施本实用新型采用电源电路分离式设计的PC/104主板，具有以下有益效果：通过把主板所需的全部电源转换电路分离出来后，有效提高了PC/104主板上的可用布局空间，如此解决了高性能复杂芯片解决方案的PC/104主板的布局困难问题；采用本方案，电源板连接到主板上后，其上面最高器件到PC/104主板高度不超过11mm，即低于主板上PC/104扩展槽的高度，以保证用户正常的扩展。
附图说明
下面将结合附图及实施例对本实用新型作进一步说明，附图中：
图1是本实用新型的PC/104主板的结构示意图；
图2是本实用新型的主板与电源板组装后的结构示意图；
图3a、图3b、图3c分别是本实用新型的PC/104主板的三种不同视图；
图4是本实用新型的主板的结构示意图；
图5是本实用新型的电源板的结构示意图；
图6是本实用新型的电源板的电路框图。
具体实施方式
为了使本实用新型所要解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本实用新型进行进一步详细说明。应理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。
通过把主板所需的全部电源转换电路分离出来后，有效提高了PC/104主板上的可用布局空间。本实用新型的关键在于PC/104主板使用单独的电源板的结构方式以及电源板与主板的连接方式、连接器的选用及与电源板的连接位置，解决高性能PC/104主板空间布局问题的同时，不影响其散热和扩展。
如图1所示，图中示出了本实用新型的PC/104主板。所示的PC/104主板包括设有主板连接器31的主板1以及为主板1供电的电源板2，其中电源板2上设有与主板连接器31匹配的电源板连接器32。按照这种结构，电源板2通过主板连接器31和电源板连接器32组装后即可与主板1电连接，为其提供所需的工作电压。直流电源输入到主板1上，主板1通过连接器31、32输入到电源板2上，然后通过电源板2上的电源板转换电路进行电压转换，转换成主板1上各部分所需要的不同工作电压，再通过连接器31、32输入到主板1上的不同部分。图2是主板1与电源板2组装后的结构示意图，图3a、图3b、图3c分别是本实用新型的PC/104主板的三种不同视图。
本实用新型采用将电源电路(即电源模块)从主板1上分离，设计在一个独立的电源板2上，电源板2与主板1之间采用贴片式针孔电源连接器(即31、32)连接，图中所示的主板连接器31和电源板连接器32分别包括两个连接器。如图4所示，在主板1上集成了CPU、主芯片、内存芯片、IO芯片、PC/104扩展槽等除电源电路以外的功能，主板连接器31放置在PC/104扩展槽与CPU及主芯片之间的区域。而电源板2的尺寸较小，高度低于PC/104扩展槽的高度，这样可以保证连接上电源板2后不影响CPU及主芯片的散热器的安装，也不影响使用扩展槽来扩展其他扩展板。
主板连接器31与电源板连接器32为互相匹配的贴片式板对板针孔连接器，单PIN通过最大电流为1A。该贴片式针孔电源连接器具有高可靠、大电流、超低合高等特点，具备很高的咬合性和抗震性，保证了板对板连接的信号和电流的可靠传输。主板连接器31与电源板连接器32的规格为2*18，即包括两排、每排设有18个针脚或针孔，脚间距为1.27mm，两者组装在一起的高度为4.9mm，宽度为6.5mm，长度为22.5mm。
如图5所示，电源板2的尺寸为25mm*81mm，位置紧靠PC/104扩展槽附近，电源板2上集成有主板1工作所需的3.3V、1.05V、1.5V、1.8V、0.9V及VCC CORE等全部六种电源，六种电源分别依据其电流量在连接器上分配符合通过其电流大小的PIN脚数，以保证PC/104主板的工作所需电流。
图6是电源板2的电路框图，电源板2上设有通过主板连接器31和电源板连接器32组装后由主板1提供的直流电源输入VCC IN、与直流电源输入连接的电源转换电路、与电源转换电路输出连接的电源板连接器。上述电源转换电路包括0.9V电源转换电路、1.05V电源转换电路、1.5V电源转换电路、1.8V电源转换电路、3.3V电源转换电路及CPU电源转换电路。通过各种电源转换电路可以将同一电源输入转换成不同的电压输出，为主板1提供工作所需的各种电压。更进一步地，0.9V、1.05V、1.8V电源转换电路通过电源板连接器32的其中一个连接到主板1，1.5V、3.3V、CPU电源转换电路通过电源板连接器32的其中另一个连接到主板。
本实用新型通过把PC/104主板全电源分离的方案(即将电源转换电路单独分离出来)，提高了PC/104主板的布局空间，解决了采用高性能芯片PC/104主板的设计布局问题，同时也不影响PC/104主板的正常扩展性。
以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡是本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。
Claims (8)
1、一种采用电源电路分离式设计的PC/104主板，其特征在于，包括设有主板连接器的主板以及为所述主板供电的电源板，所述电源板上设有与所述主板连接器匹配的电源板连接器，所述电源板通过所述主板连接器和电源板连接器组装后与所述主板电连接。
2、根据权利要求1所述的PC/104主板，其特征在于，所述电源板包括通过连接器由所述主板提供的直流电源输入、与所述直流电源输入连接的电源转换电路、与所述电源转换电路输出连接的电源板连接器。
3、根据权利要求2所述的PC/104主板，其特征在于，所述电源转换电路包括0.9V电源转换电路、1.05V电源转换电路、1.5V电源转换电路、1.8V电源转换电路、3.3V电源转换电路及CPU电源转换电路。
4、根据权利要求1所述的PC/104主板，其特征在于，所述主板连接器与电源板连接器为互相匹配的贴片式板对板针孔连接器。
5、根据权利要求1所述的PC/104主板，其特征在于，所述主板上集成了CPU、主芯片、内存芯片、I/O芯片、PC/104扩展槽。
6、根据权利要求5所述的PC/104主板，其特征在于，所述主板连接器放置在PC/104扩展槽与CPU及主芯片之间的区域。
7、根据权利要求5所述的PC/104主板，其特征在于，所述电源板上所有电路全部为贴片式矮封装器件，所述电源板与所述主板连接后的总高度低于主板上PC/104扩展槽的高度。
8、根据权利要求1-7任一项所述的PC/104主板，其特征在于，所述主板连接器与电源板连接器包括两排，每排均设有多个针脚或针孔。
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Granted publication date: 20091118 Effective date of abandoning: 20110121 |
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