CN205283826U - 可热插拔无线集群中继板 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供一种可热插拔无线集群中继板，包括PCB板、PCB板上设有背板连接器、电源热插拔保护电路、12V转5V/3.3V电源转换电路、处理器单元、IO热插拔保护电路、数字音频编解码电路、电平控制电路、噪声隔离电路、端口驱动电路和前置连接器，该可热插拔无线集群中继板采用了一种高度紧凑的电路布局，配合热插拔保护电路、覆铜导热、导热部件的设计，在10cm*16cm的板卡尺寸下，实现单板2路无线集群接口，支持噪声隔离，输入信号电平适配、并支持带电热插拔操作，支持多设备共用，支持前板后板可选出线，可在音视频融合通信主机、无线集群接入网关、综合接入网关中共用。

Description

可热插拔无线集群中继板

技术领域

本实用新型涉及音视频融合通信、安防集成领域，特别是音视频融合通信主机、无线集群接入网关、综合接入网关的组件可热插拔无线集群中继板。

背景技术

目前无线集群通信大部分都为独立组网系统，即手持机、车载台、基地台独立成封闭系统，部分大型集群具备PSTN外联接口，但该部分部件需要额外加配，对于已经建设好多年的系统，面临加配配件型号无法确认、配件无法采购的情况。对上述情况常规的一种解决方案为使用差转设备或网关，但均存对地噪声大、音频信号电平适配范围窄、不支持多设备共用等问题。

本实用新型采用了一种高度紧凑的电路布局，配合热插拔保护电路、覆铜导热、导热部件的设计，在10cm*16cm的板卡尺寸下，实现单板2路无线集群接口，支持噪声隔离，输入信号电平适配、并支持带电热插拔操作，支持多设备共用，支持前板后板可选出线。

实用新型内容

针对现有技术的不足，本实用新型提供一种高度紧凑的电路布局，配合热插拔保护电路、覆铜导热、导热部件的设计，在10cm*16cm的板卡尺寸下，实现单板2路无线集群接口，支持噪声隔离，输入信号电平适配、并支持带电热插拔操作，支持多设备共用，支持前板后板可选出线。

为实现上述发明目的，本实用新型采用如下的技术方案：

可热插拔无线集群中继板，包括PCB板、PCB板上设有背板连接器、电源热插拔保护电路、12V转5V/3.3V电源转换电路、处理器单元、IO热插拔保护电路、数字音频编解码电路、电平控制电路、噪声隔离电路、端口驱动电路和前置连接器，所述背板连接器分别连接电源热插拔保护电路、处理器单元、IO热插拔保护电路和端口驱动电路，所述电源热插拔保护电路与12V转5V/3.3V电源转换电路连接，所述处理器单元和IO热插拔保护电路均与数字音频编解码电路连接，数字音频编解码电路通过电平控制电路与噪声隔离电路相连，所述噪声隔离电路和背板连接器共同连接到前置连接器，所述处理器单元和背板连接器共同连接到端口驱动电路，所述端口驱动电路与前置连接器相连。

作为优选，所述的数字音频编解码电路、电平控制电路和噪声隔离电路为一单元，所述单元有2个，为并联方式连接，所述单元和背板连接器共同连接到前置连接器。

作为优选，所述PCB板采用长16CM宽10CM的固定尺寸，板边缘设置导静电条，使用裸露覆铜构成，通过10M欧姆电阻接地，在板卡插拔过程中，泄放手部接触静电。

作为优选，所述背板连接器采用55针2mm高密度针孔连接器，支持2组无线集群对接端口线、1组12V电源供电、1组CAN通信总线、1组PCM语音总线、1组板卡识别跳线。

作为优选，所述电源热插拔保护电路支持在插拔过程中平滑上电下电，避免对供电总线产生浪涌冲击，并设置最大4安培电流过流保护，避免板内短路故障影响其他板卡或部件的正常工作。

作为优选，所述12V转5V/3.3V电源转换电路，使用DCDC转换电路，提供整板的5V/3.3V供电。

作为优选，所述处理器单元，通过内部固化的程序对数字音频编解码电路8进行初始化操作,提供2路干节点输入端口，接受端口驱动电路传递的载波检测信号，转换后输出到CAN总线，并接受从CAN总线传递的命令和数据，对音频增益进行增减操作，提供2路干节点输出端口，通过端口驱动电路控制无线集群对接设备的发射操作。

作为优选，所述IO热插拔保护电路，使用支持热插拔IO保护的可编程器件，所有接入背板连接器的IO线路，特别是PCM语音总线，都通过该器件进行保护。

作为优选，所述数字音频编解码电路，包含数字音频增益调节电路。

作为优选，所述的电平控制电路包括电阻R1、电阻R2、继电器、二极管、三极管、电阻R4和电阻R5，电路的正极连接电阻R1的一端，电阻R1的另一端连接继电器的一触点，电路的负极连接电阻R2的一端，电阻R2的另一端连接继电器的另一触点，继电器并联二极管，二极管的负极接电源，正极接三极管的集电极，三极管的发射极接地，电阻R4连接在三极管的基极和发射极之间，电阻R5连接三极管的基极；该电平控制电路通过电阻分压及继电器切换实现输入音频信号电平0dB与-20dB的转换，将由电阻R1，R2构成差分分压，继电器的输入控制并联电阻的开短路，二极管实现反向电压冲击保护，三极管与电阻R4、R5组成继电器驱动电路。

作为优选，所述的噪声隔离电路包括第一电缆和第二电缆，第一电缆的一端有两个输出端，一个输出端连接第一电容，第一电容连接第一变压器的0接线端，另一输出端连接第一变压器的1接线端，第一变压器的4接线端连电路正极，第一变压器的2接线端连电路负极，第一变压器的2和4接线端间连有第二电容，第二电容的端点分别连接第三电容和第四电容，第三电容和第四电容接地；第二电缆的一端有两个输入端，一个输入端连接第五电容，第五电容连接第二变压器的0接线端，另一输入端连接第二变压器的1接线端，第二变压器的4接线端连电路正极，第二变压器的2接线端连电路负极；第一电缆的输入端连接外部设备的扬声器输出和接地，第二电缆的输出端连接外部设备的麦克风输入和接地，所述的外部设备为车载台或手持机；该噪声隔离电路采用变压器隔离与电容高频滤波实现对地噪声隔离。

本实用新型的可热插拔无线集群中继板作为后出线使用时，所述的PCB板的下端设置有面板组件，不安装前置连接器器件，与面板组件配合使用。

本实用新型的可热插拔无线集群中继板作为前出线使用时，所述的PCB板的下端设置有面板组件，安装前置连接器器件，与面板组件配合使用。

本实用新型的可热插拔无线集群中继板作为无风扇环境密闭机箱使用时，所述的PCB板背面设置有导热结构件，所述的导热结构件为导热块和与导热块相连的导热板；元器件热量通过导热块，传递至导热板，再通过面板组件，传递至机箱外。

本实用新型的可热插拔无线集群中继板采用了一种高度紧凑的电路布局，配合热插拔保护电路、覆铜导热、导热部件的设计，在10cm*16cm的板卡尺寸下，实现单板2路无线集群接口，支持噪声隔离，输入信号电平适配、并支持带电热插拔操作，支持多设备共用，支持前板后板可选出线；又因其尺寸小、具有统一的背板连接器走线标准、前后可选出线方式，该板卡可在音视频融合通信主机、无线集群接入网关、综合接入网关中共用。

附图说明

图1是本实用新型实施例中可热插拔无线集群中继板的逻辑框图；

图2是本实用新型实施例中可热插拔无线集群中继板的后出线装配图；

图3是本实用新型实施例中可热插拔无线集群中继板的前出线装配图；

图4是本实用新型实施例中可热插拔无线集群中继板的导热装配图；

图5是本实用新型实施例中可热插拔无线集群中继板的噪声隔离电路图；

图6是本实用新型实施例中可热插拔无线集群中继板的电平控制电路图。

具体实施方式：

下面结合说明书附图对本实用新型作进一步详细说明。

实施例1

如图1至图4所示的可热插拔无线集群中继板，包括PCB板1、PCB板上设有背板连接器3、电源热插拔保护电路4、12V转5V/3.3V电源转换电路5、处理器单元6、IO热插拔保护电路7、两组数字音频编解码电路8、两组电平控制电路9、两组噪声隔离电路10、两组端口驱动电路11和两组前置连接器12，所述背板连接器3分别连接电源热插拔保护电路4、处理器单元6、IO热插拔保护电路7和端口驱动电路11，所述电源热插拔保护电路4与12V转5V/3.3V电源转换电路5连接，所述处理器单元6和IO热插拔保护电路7均与两组数字音频编解码电路8连接，一组数字音频编解码电路8通过一组电平控制电路9与一组噪声隔离电路10相连，这样的连接总共有两组，所述两组噪声隔离电路10和背板连接器3共同连接到两组前置连接器12，所述处理器单元6和背板连接器3共同连接到两组端口驱动电路11，两组端口驱动电路11分别单独与两组前置连接器12连。

所述PCB板采用长16CM宽10CM的固定尺寸，板边缘设置导静电条，使用裸露覆铜构成，通过10M欧姆电阻接地，在板卡插拔过程中，泄放手部接触静电。

所述背板连接器3采用55针2mm高密度针孔连接器，支持2组无线集群对接端口线、1组12V电源供电、1组CAN通信总线、1组PCM语音总线、1组板卡识别跳线。

所述电源热插拔保护电路4支持在插拔过程中平滑上电下电，避免对供电总线产生浪涌冲击，并设置最大4安培电流过流保护，避免板内短路故障影响其他板卡或部件的正常工作。

所述12V转5V/3.3V电源转换电路5，使用DCDC转换电路，提供整板的5V/3.3V供电。

所述处理器单元6，通过内部固化的程序对数字音频编解码电路8进行初始化操作,提供2路干节点输入端口，接受端口驱动电路11传递的载波检测信号，转换后输出到CAN总线，并接受从CAN总线传递的命令和数据，对音频增益进行增减操作，提供2路干节点输出端口，通过端口驱动电路11控制无线集群对接设备的发射操作。

所述IO热插拔保护电路7，使用支持热插拔IO保护的可编程器件，所有接入背板连接器3的IO线路，特别是PCM语音总线，都通过该器件进行保护。

所述数字音频编解码电路8，包含数字音频增益调节电路。

实施例2

如实施例1所描述的可热插拔无线集群中继板作为后出线使用时，所述的PCB板的下端设置有面板组件13，不安装前置连接器器件，与面板组件13配合使用，参见图2

实施例3

如实施例1所描述的可热插拔无线集群中继板作为前出线使用时，所述的PCB板的下端设置有面板组件14，安装前置连接器器件，与面板组件14配合使用，参见图3。

实施例4

如实施例1所描述的可热插拔无线集群中继板作为无风扇环境密闭机箱使用时，所述的PCB板背面设置有导热结构件，所述的导热结构件为导热块和与导热块相连的导热板；元器件热量通过导热块15，传递至导热板16，再通过面板组件13，传递至机箱外，参见图4。

实施例5

如实施例1所示的可热插拔无线集群中继板，其中噪声隔离电路10包括第一电缆和第二电缆，第一电缆的一端有两个输出端，一个输出端连接第一电容17，第一电容17连接第一变压器18的0接线端，另一输出端连接第一变压器18的1接线端，第一变压器18的4接线端连电路正极，第一变压器18的2接线端连电路负极，第一变压器的2和4接线端间连有第二电容19，第二电容19的端点分别连接第三电容20和第四电容20’，第三电容20和第四电容接地20’；第二电缆的一端有两个输入端，一个输入端连接第五电容17’，第五电容17’连接第二变压器18’的0接线端，另一输入端连接第二变压器18’的1接线端，第二变压器18’的4接线端连电路正极，第二变压器18’的2接线端连电路负极；第一电缆的输入端连接外部设备的扬声器输出和接地，第二电缆的输出端连接外部设备的麦克风输入和接地，所述的外部设备为车载台或手持机；该噪声隔离电路采用变压器隔离与电容高频滤波实现对地噪声隔离，参见图5

实施例6

如实施例1所示的可热插拔无线集群中继板，其中电平控制电路9包括电阻R1、电阻R2、电阻R3、继电器21、二极管22、三极管24、电阻R4和电阻R5，电路的正极连接电阻R1的一端，电阻R1的另一端连接继电器的一触点，电路的负极连接电阻R2的一端，电阻R2与电阻R3串联，电阻R3的另一端连接继电器的另一触点，继电器并联二极管，二极管的负极接电源，正极接三极管的集电极，三极管的发射极接地，电阻R4连接在三极管的基极和发射极之间，电阻R5连接三极管的基极；该电平控制电路9通过电阻分压及继电器切换实现输入音频信号电平0dB与-20dB的转换，将由电阻R1，R2和R3构成差分分压，继电器21的输入控制并联电阻的开短路，二极管22实现反向电压冲击保护，三极管24与电阻R4、R5组成继电器驱动电路，参见图6。

以上实施例仅仅是对本实用新型的优选实施方式进行描述，并非对本实用新型的范围进行限定，在不脱离本实用新型设计精神的前提下，本领域普通工程技术人员对本实用新型的技术方案作出的各种变形和改进，均应落入本实用新型的权利要求书确定的保护范围内。

Claims (10)

1.可热插拔无线集群中继板，包括PCB板，其特征在于所述PCB板上设有背板连接器、电源热插拔保护电路、12V转5V/3.3V电源转换电路、处理器单元、IO热插拔保护电路、数字音频编解码电路、电平控制电路、噪声隔离电路、端口驱动电路和前置连接器，所述背板连接器分别连接电源热插拔保护电路、处理器单元、IO热插拔保护电路和端口驱动电路，所述电源热插拔保护电路与12V转5V/3.3V电源转换电路连接，所述处理器单元和IO热插拔保护电路均与数字音频编解码电路连接，数字音频编解码电路通过电平控制电路与噪声隔离电路相连，所述噪声隔离电路和背板连接器共同连接到前置连接器，所述处理器单元和背板连接器共同连接到端口驱动电路，所述端口驱动电路与前置连接器相连。

2.根据权利要求1所述的可热插拔无线集群中继板，其特征在于所述的数字音频编解码电路、电平控制电路和噪声隔离电路为一单元，所述单元有2个，为并联方式连接，所述单元和背板连接器共同连接到前置连接器。

3.根据权利要求1所述的可热插拔无线集群中继板，其特征在于所述PCB板采用长16CM宽10CM的固定尺寸，板边缘设置导静电条，使用裸露覆铜构成，通过10M欧姆电阻接地。

4.根据权利要求1所述的可热插拔无线集群中继板，其特征在于所述背板连接器采用55针2mm高密度针孔连接器，支持2组无线集群对接端口线、1组12V电源供电、1组CAN通信总线、1组PCM语音总线、1组板卡识别跳线。

5.根据权利要求1所述的可热插拔无线集群中继板，其特征在于所述处理器单元，通过内部固化的程序对数字音频编解码电路8进行初始化操作,提供2路干节点输入端口，接受端口驱动电路传递的载波检测信号，转换后输出到CAN总线，并接受从CAN总线传递的命令和数据，对音频增益进行增减操作，提供2路干节点输出端口，通过端口驱动电路控制无线集群对接设备的发射操作。

6.根据权利要求1所述的可热插拔无线集群中继板，其特征在于所述的电平控制电路包括电阻R1、电阻R2、继电器、二极管、三极管、电阻R4和电阻R5，电路的正极连接电阻R1的一端，电阻R1的另一端连接继电器的一触点，电路的负极连接电阻R2的一端，电阻R2的另一端连接继电器的另一触点，继电器并联二极管，二极管的负极接电源，正极接三极管的集电极，三极管的发射极接地，电阻R4连接在三极管的基极和发射极之间，电阻R5连接三极管的基极。

7.根据权利要求1所述的可热插拔无线集群中继板，其特征在于所述的噪声隔离电路包括第一电缆和第二电缆，第一电缆的一端有两个输出端，一个输出端连接第一电容，第一电容连接第一变压器的0接线端，另一输出端连接第一变压器的1接线端，第一变压器的4接线端连电路正极，第一变压器的2接线端连电路负极，第一变压器的2和4接线端间连有第二电容，第二电容的端点分别连接第三电容和第四电容，第三电容和第四电容接地；第二电缆的一端有两个输入端，一个输入端连接第五电容，第五电容连接第二变压器的0接线端，另一输入端连接第二变压器的1接线端，第二变压器的4接线端连电路正极，第二变压器的2接线端连电路负极；第一电缆的输入端连接外部设备的扬声器输出和接地，第二电缆的输出端连接外部设备的麦克风输入和接地。

8.根据权利要求1所述的可热插拔无线集群中继板，其特征在于作为后出线使用时，所述的PCB板的下端设置有面板组件，不安装前置连接器器件，与面板组件配合使用。

9.根据权利要求1所述的可热插拔无线集群中继板，其特征在于作为前出线使用时，所述的PCB板的下端设置有面板组件，安装前置连接器器件，与面板组件配合使用。

10.根据权利要求1所述的可热插拔无线集群中继板，其特征在于作为无风扇环境密闭机箱使用时，所述的PCB板背面设置有导热结构件，所述的导热结构件为导热块和与导热块相连的导热板。