DE10141602A1

DE10141602A1 - Electrical equipment unit has continuous ring line from one measurement point via plug connector elements and circuit boards to second measurement point for faulty connection detection

Info

Publication number: DE10141602A1
Application number: DE10141602A
Authority: DE
Inventors: Jens Grunst; Dietmar Meyer
Original assignee: Robert Bosch GmbH
Current assignee: Robert Bosch GmbH
Priority date: 2001-08-24
Filing date: 2001-08-24
Publication date: 2003-03-06

Abstract

The device has at least one circuit board (1-5), plug connector elements (6-10) for electrical connection of the circuit board(s) with other circuit boards or components, a continuous ring line (14) between two measurement points (15, 2-22), whereby the ring line passes from one measurement point via the plug connector elements and circuit boards to the second measurement point. A faulty connection is detectable from a change in resistance. AN Independent claim is also included fo a method of checking plug connections.

Description

Die Erfindung betrifft eine elektrische Geräteeinheit mit mindestens einer Leiterplatte und Steckverbindungselementen zur elektrischen Verbindung der mindestens einen Leiterplatte mit anderen Leiterplatten oder Komponenten. The invention relates to an electrical device unit with at least a circuit board and connector elements for electrical Connection of the at least one circuit board to other circuit boards or components.

Die Erfindung betrifft weiterhin ein Verfahren zur Überprüfung von Steckverbindungen zur elektrischen Verbindung von Leiterplatten oder Komponenten. The invention further relates to a method for checking Plug connections for the electrical connection of printed circuit boards or Components.

Herkömmliche elektrische Geräte, wie zum Beispiel Multimediasysteme für Kraftfahrzeuganwendungen, sind zunehmend komplex aus einer Vielzahl von Leiterplatten aufgebaut, die untereinander über Stecksysteme verbunden sind. Es sind zudem weitere Stecksysteme, zum Beispiel für den Anschluss von externen Peripheriegeräten, wie zum Beispiel Datenträger-Laufwerke (Compact Discs (CD), Digital Versatile Disc (DVD), Anzeigeeinheiten (z. B. LCD-Displays), Tastatur etc.) vorgesehen. Mit steigender Anzahl von Verbindungen in einem Steckverbindungselement und den damit zunehmenden geometrischen Abmessungen steigt während der Montage das Risiko einer schlecht ausgeführten Steckermontage. Conventional electrical devices, such as multimedia systems for automotive applications are increasingly complex from one Variety of circuit boards built up one above the other Plug systems are connected. There are also other plug-in systems for Example for connecting external peripheral devices such as Example of data carrier drives (Compact Discs (CD), Digital Versatile Disc (DVD), display units (e.g. LCD displays), keyboard etc.) intended. With increasing number of connections in one Connector element and the increasing geometric Dimensions increases the risk of bad during assembly executed plug assembly.

Herkömmliche Konzepte für den Aufbau und die Montage elektrischer Geräte sehen lediglich in der Vormontage spezielle Funktionstests einzelner Baugruppen zur Überprüfung der Verbindungstechnik vor. Oftmals werden wesentliche Steckverbindungen erst bei der Endmontage nach dem Funktionstest des fertig montierten Gerätes am Ende des Fertigungsbandes realisiert, die nicht mehr getestet werden können. Kontaktfehler bei den Steckverbindungen werden dann möglicherweise eher zufällig im Betrieb beim Kunden erkannt. Derartige Geräteausfälle beim Kunden sind mit hohen Kosten und Imageverlust verbunden. Zudem lassen sich am Ende des Fertigungsbandes auftretende Fehler nur mit einem erheblichen Demontage- und erneutem Prüfaufwand beheben. Conventional concepts for the construction and assembly of electrical Devices only see special function tests in the pre-assembly individual assemblies for checking the connection technology. Essential plug connections are often only made during final assembly after the function test of the fully assembled device at the end of the Production line realized that can no longer be tested. Contact errors in the plug connections may then occur recognized by chance in the customer's company. Such device failures at the customer are associated with high costs and loss of image. In addition, errors can only occur at the end of the production line with considerable disassembly and renewed testing remedy.

Aufgabe der Erfindung war es daher, ein verbessertes elektrisches Gerät zu schaffen, bei dem eine fehlerhafte Steckverbindung einfach und zuverlässig in möglichst jedem Stadium der Gerätemontage detektierbar ist. The object of the invention was therefore to provide an improved electrical To create device in which a faulty connector is easy and reliable at every stage of device assembly, if possible is detectable.

Die Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, dass eine durchgehende Ringleitung zwischen zwei Messpunkten vorgesehen ist, wobei die Ringleitung von einem Messpunkt ausgehend über die Steckverbindungselemente und Leiterplatten und/oder Komponenten seriell zu dem zweiten Messpunkt verläuft und eine fehlerhafte Steckverbindung an den Messpunkten durch eine Widerstandsänderung der Ringleitung messbar ist. The object is achieved in that a continuous ring line is provided between two measuring points, the ring line starting from a measuring point over the Connector elements and circuit boards and / or components in series to the second measuring point and a faulty one Plug connection at the measuring points by changing the resistance of the Ring line is measurable.

Dadurch, dass die Ringleitung der Reihe nach sämtliche angeschlossenen Leiterplatten, Komponenten und Steckverbindungselemente erfasst, kann durch eine einzige Widerstandsmessung an den Messpunkten leicht überprüft werden, ob die Steckverbindungselemente korrekt montiert sind. Sobald ein Steckverbindungselement nicht korrekt auf die entsprechenden Gegenstecker aufgeschoben wurde oder Kontakte eines Steckverbindungselementes beschädigt sind, führt dies in der Regel nämlich zu einer Unterbrechung der Ringleitung. Because the ring line in turn all connected circuit boards, components and connector elements can be detected by a single resistance measurement on the Measuring points can be easily checked whether the connector elements are correct are mounted. As soon as a connector element does not open correctly the corresponding mating connector has been pushed on or contacts a connector element are damaged, this leads to the Rule for an interruption in the loop.

Vorzugsweise ist die Ringleitung so an die Steckverbindungselemente geschaltet, dass ein hinführender Kontakt der Ringleitung am ersten äußeren Kontakt des Steckverbindungselementes und ein zweiter rückführender Kontakt der Ringleitung an dem anderen gegenüberliegenden äußeren Ende des Steckverbindungselementes angeordnet ist. Wenn das Steckverbindungselement verkantet aufgesteckt wird, ist mindestens eines der Kontakte an den äußeren Enden nicht mit dem Gegenstecker verbunden, so dass eine fehlerhafte Steckverbindung sicher detektierbar ist. Preferably, the ring line is on the connector elements switched that a leading contact of the ring line on the first external contact of the connector element and a second returning contact of the ring line on the other opposite outer end of the connector element is arranged. If the connector element is plugged canted, is at least one of the contacts at the outer ends is not connected to the Mating connector connected so that a faulty connector is safe is detectable.

Weiterhin ist vorteilhaft, wenn zwischen zwei Anschlüssen der Ringleitung an jeweils einem Steckverbindungselement jeweils ein Widerstand, zum Beispiel eine Impedanz oder Reaktanz, parallel geschaltet ist. Die hin- und rückführenden Kontakte der Ringleitung an einem Steckverbindungselement werden auf diese Weise durch den Widerstand überbrückt, so dass eine fehlerhafte Steckverbindung nicht zu einer vollständigen Unterbrechung der Ringleitung, sondern zum Einschalten des Widerstandes führt. Vorzugsweise ist der jeweilige Widerstand an den Steckverbindungselementen so bemessen, so dass der Ort einer fehlerhaften Steckverbindung mittels der an dem Messpunkt anliegenden Widerstandes der Ringleitung bestimmbar ist. Hierzu kann der Widerstand an einem nachfolgenden Steckverbindungselement zum Beispiel doppelt so groß sein, wie der Widerstand an dem vorhergehenden Steckverbindungselement. It is also advantageous if the between two connections Ring line on one connector each Resistor, for example an impedance or reactance, connected in parallel is. The return contacts of the ring line on one Connector are in this way by the Resistor bridges, so that a faulty connector does not close a complete interruption of the loop, but to Turning on the resistor leads. The particular one is preferred Resistance on the connector elements dimensioned so that the Location of a faulty plug connection by means of at the measuring point applied resistance of the ring line can be determined. This can the resistance at a subsequent connector element to Example be twice the resistance across the previous connector.

In dem US-Patent 5,783,926 ist ein elektrisches Gerät zur Identifizierung eines Zubehörgerätes beschrieben, wobei eine Ringleitung, zum Beispiel über eine Steckverbindung von dem elektrischen Gerät zu dem Zubehörgerät und zurück geführt wird. Die Rückführung ist als Masseleitung ausgeführt, wobei in dem Zubehörgerät ein Widerstand zwischen der Masseleitung und dem Potential tragenden Anschluss der Ringleitung vorgesehen ist. Über einen Spannungsteiler wird das durch den Widerstand in dem Zubehörgerät bestimmte Potential abgegriffen, das als Kennwert für die Art des Zubehörgerätes dient. In U.S. Patent 5,783,926 there is an electrical device for Identification of an accessory described, wherein a ring line to Example of a plug connection from the electrical device to the Accessory device and is led back. The return is as Ground line executed, with a resistor in the accessory between the ground line and the potential carrying connection of the Ring line is provided. This is done using a voltage divider tapped the resistance in the accessory device certain potential, that serves as a parameter for the type of accessory.

Ein Ringleitungskonzept zur Detektion fehlerhafter Steckverbindungen kann mit diesem elektrischen Gerät insbesondere auf Grund der Masseleitung nicht realisiert werden. A ring line concept for the detection of faulty plug connections can with this electrical device in particular due to the Ground line cannot be realized.

Besonders vorteilhaft ist es, wenn die Kontakte der Steckverbindungselemente für die Ringleitung als nacheilende Kontakte ausgeführt sind. Solche nacheilenden Kontakte befinden sich im oberen Bereich des Steckverbindungselementes und kontaktieren hierdurch das Gegensteckerelement erst dann, wenn das Steckverbindungselement vollständig auf das Gegensteckerelement aufgeschoben ist. It when the contacts of the Connector elements for the ring line are designed as lagging contacts. Such lagging contacts are located in the upper area of the Connector element and thereby contact the Mating connector element only when the connector element is completely pushed onto the mating connector element.

Eine Überprüfung der Steckverbindungen während der Fertigung, des Betriebes oder bei der Reparatur des elektrischen Gerätes erfolgt vorzugsweise durch eine in das elektrische Gerät integrierte Steuer- und Messeinheit zur Überprüfung der Steckverbindungen. Die Ringleitung ist hierzu an den ersten Messpunkt über einen Widerstand mit einer Spannungsquelle und an dem zweiten Messpunkt mit dem Massepotential verschaltbar. Die Steuer- und Messeinheit ist dann in bekannter Weise zum Schalten mindestens eines der Messpunkte an die Spannungsquelle bzw. das Massepotential und zum Messen des Potentials an einem dritten Messpunkt der Ringleitung zur Überprüfung der Steckverbindungen ausgebildet. Die Potentialmessung kann zum Beispiel über einen Analog-Digital-Wandler erfolgen. Das Verschalten der Messpunkte an die Spannungsquelle oder vorzugsweise an das Massepotential kann mit einer Transistorschaltung durchgeführt werden. Vorzugsweise ist die Ringleitung dauerhaft über einen Widerstand an die Spannungsquelle geklemmt und die Ringleitung wird an dem anderen Messpunkt über eine Transistorschaltung mit der Masse verbunden. A check of the plug connections during production, the Operation or when repairing the electrical device preferably by a control and integrated into the electrical device Measuring unit for checking the plug connections. The ring line is to the first measuring point via a resistor with a Voltage source and at the second measuring point with the Ground potential interconnectable. The control and measuring unit is then known Way to switch at least one of the measuring points to the Voltage source or the ground potential and for measuring the potential at a third measuring point of the ring line to check the Plug connections formed. The potential measurement can Example using an analog-digital converter. The interconnection of the Measuring points on the voltage source or preferably on the Ground potential can be carried out with a transistor circuit. The ring line is preferably permanently on via a resistor the voltage source is clamped and the loop is connected to the another measuring point via a transistor circuit with ground connected.

In einer Weiterbildung der elektrischen Geräteeinheit kann ähnlich wie in der in dem US-Patent 5,783,926 beschriebenen identifizierungsvorrichtung mindestens ein Widerstand seriell in die Ringleitung eingeschaltet sein, wobei der mindestens eine Widerstand die Art der dem jeweiligen Widerstand zugeordneten Leiterplatte zur Detektion der Konfiguration der elektrischen Geräteeinheit kennzeichnet. Oftmals werden elektrische Geräteinheiten in einer Grundeinheit ausgeführt, die durch Anklemmen verschiedener Leiterplatten oder Komponenten an Steckverbindungselemente verschiedene Gerätevarianten bilden. Mit Hilfe des seriell in die Ringleitung eingeschalteten Widerstandes kann die Gerätevariante automatisch erkannt werden. Vorzugsweise ist die in die elektrische Geräteeinheit integrierte Steuer- und Messeinheit nicht nur zur Detektion fehlerhafter Steckverbindungen, sondern auch zur automatischen Detektion der Konfiguration der elektrischen Geräteeinheit durch Messung und Auswertung des Potentials der Ringleitung ausgebildet. In a further development of the electrical device unit can be similar to in that described in U.S. Patent 5,783,926 identification device at least one resistor in series in the ring line be switched on, the at least one resistor being the type of the respective resistor associated circuit board for detection of Configuration of the electrical device unit. Often times electrical device units executed in a basic unit by Connect different circuit boards or components Plug connection elements form different device variants. With help of the resistor connected in series in the ring line can Device variant are recognized automatically. Preferably, the in the electrical device unit does not have an integrated control and measuring unit only for the detection of faulty plug connections, but also for automatic detection of the configuration of the electrical Unit by measuring and evaluating the potential of the loop educated.

Die erfindungsgemäße Ringleitung kann weiterhin zusätzlich als Datenverbindung zwischen den Leiterplatten während des Betriebs der elektrischen Geräteeinheit verwendet werden. The ring line according to the invention can also be used as Data connection between the printed circuit boards during the operation of the electrical device unit can be used.

Aufgabe der Erfindung war es weiterhin, ein Verfahren zur Überprüfung von Steckverbindungen zur elektrischen Verbindung von Leiterplatten oder Komponenten zu schaffen, mit dem fehlerhafte Steckverbindungen während der Montage und auch im Betrieb leicht detektiert werden können. The object of the invention was also a method for Checking plug connections for the electrical connection of To create circuit boards or components with the faulty Plug connections easily detected during assembly and also during operation can be.

Die Aufgabe wird durch das erfindungsgemäße Verfahren gelöst mit dem Schritt des Messens des Widerstandes oder Potentials zwischen zwei Messpunkten zur Detektion einer fehlerhaften Steckverbindung, wobei eine Ringleitung von dem ersten Messpunkt ausgehend über die Steckverbindungselemente und Leiterplatten und/oder Komponenten seriell zu dem zweiten Messpunkt verläuft. The object is achieved with the method according to the invention the step of measuring resistance or potential between two measuring points for the detection of a faulty plug connection, a ring line starting from the first measuring point via the Connector elements and circuit boards and / or components runs in series with the second measuring point.

Vorteilhafterweise erfolgt eine Detektion des Fehlerortes einer fehlerhaften Steckverbindung, wobei der gemessene Widerstand bzw. das Potential den Fehlerort kennzeichnet. Hierzu ist jeweils parallel zu den Anschlüssen der Ringleitung an ein Steckverbindungselement ein Widerstand geschaltet. The location of the fault is advantageously detected faulty connector, the measured resistance or Potential indicates the location of the fault. This is parallel to each Connections of the ring line to a connector element Resistor switched.

Eine automatische Detektion fehlerhafter Steckverbindungen erfolgt vorzugsweise durch Schalten des ersten Messpunktes über einen Widerstand an eine Spannungsquelle und des zweiten Messepunktes an Massepotential und durch Messen des Potentials an einem dritten Messpunkt der Ringleitung. Faulty plug connections are automatically detected preferably by switching the first measuring point over a Resistance to a voltage source and the second measurement point Ground potential and by measuring the potential at a third Measuring point of the ring line.

Eine vorteilhafte Ausbildung des Verfahrens sieht eine Detektion der Konfiguration der elektrischen Geräteeinheit durch Messen des Widerstandes zwischen zwei Messpunkten oder des Potentials an einem Messpunkt der Ringleitung vor. Hierzu ist mindestens ein Widerstand seriell in die Ringleitung eingeschaltet, der die Art der dem jeweiligen Widerstand zugeordneten Leiterplatte zur Detektion der Konfiguration der elektrischen Geräteeinheit kennzeichnet. Detection of the device provides an advantageous embodiment of the method Configuration of the electrical device unit by measuring the Resistance between two measuring points or the potential at one Measuring point of the ring line. There is at least one resistor for this serially switched into the ring line, which is the type of each Resistor-assigned circuit board for detection of the configuration of the electrical device unit.

Die Erfindung wird nachfolgend anhand der beigefügten Zeichnungen näher erläutert. Es zeigen: The invention will now be described with reference to the accompanying drawings explained in more detail. Show it:

Fig. 1 Skizze einer herkömmlichen elektrischen Geräteeinheit mit Leiterplatten und Steckverbindungselementen zwischen den Leiterplatten; Figure 1 sketch of a conventional electrical device unit with circuit boards and connector elements between the circuit boards.

Fig. 2 Skizze einer erfindungsgemäßen elektrischen Geräteeinheit mit Leiterplatten und Steckverbindungselementen zwischen den Leiterplatten sowie eine Ringleitung; Fig. 2 is a diagram of electrical equipment unit of the invention with printed circuit boards and plug-in connection elements between the circuit boards as well as a ring line;

Fig. 3 Skizze der elektrischen Geräteeinheit aus Fig. 2 mit parallelen Widerständen an den Steckverbindungselementen und einer integrierten Steuer- und Messeinheit; FIG. 3 is diagram of the electrical equipment unit of Figure 2 with parallel resistors at the connector elements, and an integrated control and measurement unit.

Fig. 4 Skizze der elektrischen Geräteeinheit aus Fig. 3 mit zusätzlichem seriellen Widerstand in der Ringleitung zur Detektion der Konfiguration. Fig. 4 sketch of the electrical device unit of Fig. 3 with additional serial resistance in the ring line for detection of the configuration.

Die Fig. 1 lässt beispielhaft einen schematischen Aufbau eines elektrischen Gerätes in der Ausführungsform eines Autoradios erkennen, das aus mehreren Leiterplatten 1 bis 5 besteht, die über Steckverbindungselemente 6, 7, 8 und 9 miteinander elektrisch verbunden sind. Die Leiterplatten sind zum Beispiel eine Anschlußleiterplatte 1, eine Hauptleiterplatte 2, eine Tunerleiterplatte 3, eine Netzteilleiterplatte 4 und eine Kappenmodul-Leiterplatte 5. Die Anschlußleiterplatte 1 ist über Steckverbindungselemente 6 mit der Hauptleiterplatte 2 verbunden. Diese ist wiederum über die Steckverbindungselemente 7 mit der Tunerleiterplatte 3 und über das Steckverbindungselement 8 mit der Netzteilleiterplatte 4 sowie über die Steckverbindungselemente 9 mit der Kappenmodul-Leiterplatte 5 verbunden. Die Steckverbindungselemente 10 dienen zum Beispiel in Verbindung mit einer Folienleiterbahn 11 zum Anschluß der Anschlußleiterplatte 1 mit einer externen Komponente 12, wie zum Beispiel einem Datenträgerlaufwerk, wie zum Beispiel ein Compact Disc (CD)-Laufwerk, ein Digital Versatile Disc (DVD)-Laufwerk etc. Fig. 1 shows an example of a schematic structure of an electrical device in the embodiment of a car radio, which consists of several circuit boards 1 to 5 , which are electrically connected to each other via connector elements 6 , 7 , 8 and 9 . The circuit boards are, for example, a connection circuit board 1 , a main circuit board 2 , a tuner circuit board 3 , a power supply circuit board 4 and a cap module circuit board 5 . The connection circuit board 1 is connected to the main circuit board 2 via plug-in connection elements 6 . This is in turn connected to the tuner circuit board 3 via the connector elements 7 and to the power supply circuit board 4 via the connector element 8 and to the cap module circuit board 5 via the connector elements 9 . The connector elements 10 are used, for example, in connection with a film conductor 11 for connecting the connection circuit board 1 to an external component 12 , such as a data carrier drive, such as a compact disc (CD) drive, a digital versatile disc (DVD) drive Etc.

Die externe Kontaktierung des elektrischen Gerätes, zum Beispiel mit einem Kraftfahrzeug erfolgt über den Anschlußkasten 13 mit weiteren Steckverbindungselementen. External contacting of the electrical device, for example with a motor vehicle, takes place via the connection box 13 with further plug connection elements.

Bei diesem herkömmlichen Aufbau eines elektrischen Gerätes besteht keine Möglichkeit zur automatischen Überprüfung der Steckverbindungselemente 6 bis 10. Es kann lediglich während der Montage eine Sichtkontrolle erfolgen. Der eigentliche Test der Verbindungstechnik erfolgt am Ende des Fließbandes durch Funktionsprüfung des fertig montierten Gesamtgerätes und ist somit von der Qualität und Tiefe der Prüfroutine abhängig. In this conventional construction of an electrical device, there is no possibility of automatically checking the plug connection elements 6 to 10 . A visual inspection can only be carried out during assembly. The actual test of the connection technology is carried out at the end of the assembly line by checking the function of the fully assembled unit and is therefore dependent on the quality and depth of the test routine.

Die Fig. 2 lässt ein erfindungsgemäßes elektrisches Gerät erkennen, dessen grundlegender Aufbau dem in der Fig. 1 skizzierten Gerät entspricht. Erfindungsgemäß ist eine Ringleitung 14 vorgesehen, die alle Leiterplatten 1 bis 5 über die jeweils äußeren Kontakte 1 und N der N- poligen Steckverbindungselemente 6 bis 10 in einer Ringtopologie verschaltet. Durch die Wahl der äußeren Kontakte der Steckverbindungselemente 6 bis 10 wird die ordnungsgemäße Kontaktgabe über alle Kontakte sichergestellt, insbesondere, wenn die Steckverbindungselemente 6 bis 10 verkantet sind. Bei Steckverbindungselementen 6 bis 10 mit großen geometrischen Ausmaßen werden vorzugsweise beliebige Kontakte innerhalb der Geomtrie des Stecksystems in die Ringleitung 14 einbezogen, so dass auch eine nicht erfolgte Kontaktierung durch Durchbiegung etc. sicher erkannt wird. FIG. 2 shows an electrical device according to the invention, the basic structure of which corresponds to the device outlined in FIG. 1. According to the invention, a ring line 14 is provided which interconnects all printed circuit boards 1 to 5 via the respective outer contacts 1 and N of the N-pole plug connection elements 6 to 10 in a ring topology. The choice of the external contacts of the connector elements 6 to 10 ensures that all contacts are properly contacted, in particular if the connector elements 6 to 10 are tilted. In the case of plug-in connection elements 6 to 10 with large geometric dimensions, any contacts within the geometry of the plug-in system are preferably included in the ring line 14 , so that contacting which has not occurred due to deflection, etc. is also reliably detected.

Wie in der Fig. 2 zu erkennen ist, beginnt die Ringleitung 14 an dem Kontakt 15 des Anschlußkastens 13 auf der Anschlussleiterplatte 1 und wird über den äußeren Kontakt N des Steckverbindungselementes 6 auf die Hauptleiterplatte 2 geführt. Von dort wird die Ringleitung 14 über den äußeren Kontakt 1 des Steckverbindungselementes 9 und eine Kurzschlußbrücke 16 auf der Kappenmodul-Leiterplatte 5 und über den äußeren Anschluß N des Steckverbindungselementes 9 wieder auf die Hauptleiterplatte 2 zurückgeführt. Von dort wird die Ringleitung 14 über den äußeren Anschluß N des Steckverbindungselementes 8 und eine weitere Kurzschlußbrücke 17 auf der Netzteilleiterplatte 4 und den äußeren Kontakt 1 des Steckverbindungselementes 8 wieder auf die Hauptleiterplatte 2 zurückgeführt. Die Ringleitung 14 wird in entsprechender Weise über den äußeren Kontakt N des Steckverbindungselementes 7, eine Kurzschlußbrücke 18 auf der Tunerleiterplatte 3 und den äußeren Kontakt 1 des Steckverbindungselementes 7 wieder zur Hauptleiterplatte 2 geführt. Von dort verläuft die Ringleitung 14 über die äußeren Kontakte 1 des Steckverbindungselementes 6 auf die Anschlußleiterplatte 1. Über das Steckverbindungselement 10 und die Folienleiterbahn 11 kann eine externe Komponente 12, wie zum Beispiel ein Datenträgerlaufwerk angeschlossen sein. Wiederum ist eine Kurzschlußbrücke 19 in die Verdrahtung einbezogen, so dass die Ringleitung 14 von dem äußeren Anschluß N des Steckverbindungsefementes 19 über die Folienleiterbahn 11 und den äußeren Kontakt 1an den Kontakt 20 am Anschlußkasten 13 der Anschlußleiterplatte 1 zurückgeführt wird und dort endet. As can be seen in FIG. 2, the ring line 14 begins at the contact 15 of the connection box 13 on the connection circuit board 1 and is guided onto the main circuit board 2 via the external contact N of the plug-in connection element 6 . From there, the ring line 14 via the outer contact 1 of the connector element 9 and a short-circuit bridge 16 on the cap module printed circuit board 5 and the external terminal N of the connector element 9 is returned to the main circuit board. 2 From there, the ring line 14 via the external terminal N of the male connecting member 8 and a further shorting bar 17 on the power supply circuit board 4 and the outer contact 1 of the connector element 8 is returned to the main circuit board. 2 The ring line 14 is routed in a corresponding manner via the outer contact N of the connector element 7 , a short-circuit bridge 18 on the tuner circuit board 3 and the outer contact 1 of the connector element 7 to the main circuit board 2 . From there, the ring line 14 runs via the outer contacts 1 of the connector element 6 onto the connecting circuit board 1 . An external component 12 , such as a data carrier drive, can be connected via the connector element 10 and the foil conductor track 11 . Again, a short-circuit bridge 19 is included in the wiring, so that the ring line 14 is returned from the outer connection N of the connector element 19 via the film conductor 11 and the outer contact 1 to the contact 20 on the terminal box 13 of the connection circuit board 1 and ends there.

An dem Steckverbindungselement 6 sind zwei Messpunkte 21 und 22 vorgesehen, so dass bei der Vormontage der Hauptleiterplatte 2 mit der Tunerleiterplatte 3, der Netzteilleiterplatte 4 und der Kappenmodul- Leiterplatte 5 bei einer korrekten Steckung aller Steckverbindungselemente 6 bis 9 zwischen den Messpunkten 21 und 22 eine niederohmige Verbindung zu messen sein muss. Liegt ein hochohmiger Wert vor, so ist eine der Steckverbindungen 6 bis 9 nicht ordnungsgemäß ausgeführt. Two measuring points 21 and 22 are provided on the connector element 6 , so that when the main circuit board 2 is preassembled with the tuner circuit board 3 , the power supply circuit board 4 and the cap module circuit board 5, all the connector elements 6 to 9 are correctly inserted between the measuring points 21 and 22 low-resistance connection must be measured. If there is a high impedance value, one of the plug connections 6 to 9 is not properly designed.

Wird in einem weiteren Montageschritt die Anschlußleiterplatte 1 über das Steckverbindungselement 6 mit der Hauptleiterplatte 2 verbunden und die externe Komponente 12 über die Folienleiterbahn 11 mit dem Steckverbindungselement 10 auf der Anschlussleiterplatte 1 kontaktiert, so ist bei fehlerfreien Steckverbindungen die niederohmige Verbindung zwischen den Kontakten 15 und 20 am Anschlußkasten 13 der Anschlussleiterplatte 1 zu messen. If, in a further assembly step, the connection circuit board 1 is connected to the main circuit board 2 via the connector element 6 and the external component 12 is contacted with the connector element 10 on the connection circuit board 1 via the foil conductor track 11 , the low-impedance connection between the contacts 15 and 20 is in the case of error-free plug connections to be measured at the connection box 13 of the connection circuit board 1 .

Auf diese Weise kann während der Montage schrittweise die Qualität der Steckverbindungen überprüft werden. In this way, the quality can be gradually increased during assembly the plug connections are checked.

Die Fig. 3 lässt eine Weiterbildung des elektrischen Gerätes aus der Fig. 2 erkennen, wobei jeweils zwischen den Anschlußkontakten 1 und N der Ringleitung 14 an ein Steckverbindungselement 7, 8, 9 und 10 ein Widerstand 23, 24, 25 und 26 parallel zur entsprechenden Kurzschlußbrücke 18, 17, 16 und 19 geschaltet ist. Ausgehend von einem Messpunkt, zum Beispiel am Kontakt 20 am Anschlusskasten 13 sind die Widerstände 23 bis 26 so dimensioniert, dass der nachfolgende Widerstand doppelt so groß, wie der vorhergehende Widerstand ist. Zum Beispiel wird in dem dargestellten Ausführungsbeispiel für den Widerstand 26 ein Wert von 10 kOhm gewählt. Der Widerstand 23 hat dann einen Wert von 20 kOhm, der Widerstand 24 einen Wert von 40 kOhm und Widerstand 25 einen Wert von 80 kOhm. Der Gesamtwiderstand der Kette auf der Hauptleiterplatte 2 beträgt dann 140 kOhm. The Fig. 3 can be a further development of the electrical device of FIG. 2 seen in each case between the connecting contacts 1 and N, the ring line 14 to a male connecting element 7, 8, 9 and 10, a resistor 23, 24, 25 and 26 parallel to the corresponding Short circuit bridge 18 , 17 , 16 and 19 is connected. Starting from a measuring point, for example at contact 20 on junction box 13 , resistors 23 to 26 are dimensioned such that the subsequent resistor is twice as large as the previous resistor. For example, a value of 10 kOhm is selected for the resistor 26 in the exemplary embodiment shown. Resistor 23 then has a value of 20 kOhm, resistor 24 a value of 40 kOhm and resistor 25 a value of 80 kOhm. The total resistance of the chain on the main circuit board 2 is then 140 kOhm.

Bei der Vormontage der Hauptleiterplatte 2 ist zunächst zwischen den Messpunkten 21 und 22 ein Widerstand von 140 kOhm aus der Reihenschaltung der Widerstände 23, 24 und 25 zu messen. Wird in einem ersten Montageschritt die Tunerleiterplatte 3 über das Steckverbindungselement 7 an die Hauptleiterplatte 2 gesteckt, so wird über die Kurzschlußbrücke 18 der Tunerleiterplatte 3 der Widerstand 23 kurz geschlossen, so dass zwischen den Messpunkten 21 und 22 ein Widerstandswert von 120 kOhm gemessen wird. Durch Montage der Netzteilleiterplatte 4 und einen entsprechenden Kurzschluß des Widerstands 24 durch die Kurzschlußbrücke 17 auf der Netzteilleiterplatte 4 reduziert sich der gemessene Wert auf 80 kOhm. Nach ordnungsgemäßer Montage der Kappenmodul-Leiterplatte 5 und dem Kurzschluß des Widerstands 25 durch die Kurzschlußbrücke 16 auf der Kappenmodul-Leiterplatte 5 ist schließlich zwischen den Messpunkten 21 und 22 ein Widerstandswert von 0 Ohm zu messen. When the main circuit board 2 is preassembled, a resistance of 140 kOhm from the series connection of the resistors 23 , 24 and 25 must first be measured between the measuring points 21 and 22 . If the tuner circuit board plugged 3 via the connection element 7 to the main circuit board 2 in a first assembly step, the tuner circuit board 3, the resistance so that between the measuring points 21 and 22, a resistance value is measured from 120 kOhm is shorted 23 via the shorting bridge 18. By mounting the power supply circuit board 4 and a corresponding short circuit of the resistor 24 through the short circuit bridge 17 on the power supply circuit board 4 , the measured value is reduced to 80 kOhm. After proper assembly of the cap module circuit board 5 and the short circuit of the resistor 25 through the short circuit bridge 16 on the cap module circuit board 5 , a resistance value of 0 ohms must finally be measured between the measuring points 21 and 22 .

Auf diese Weise kann während der Montage nicht nur die ordnungsgemäße Vormontage überprüft, sondern auch der Ort eines Fehlers anhand des Widerstandswertes bestimmt werden. Nach Montage der Hauptleiterplatte 2 an die Anschlußleiterplatte 1 ist dann zwischen den Messpunkten 15 und 20 am Anschlußkasten 13 der Anschlussleiterplatte 1 der Widerstand 26 von 10 kOhm zu messen, der durch korrekte Montage der externen Komponente 12 über die Folienleiterbahn 11mittels der Kurzschlußbrücke 19 überbrückt wird. Der Messwert zwischen den Messpunkten 15 und 20 beträgt dann 0 Ohm. In this way, not only can the correct pre-assembly be checked during assembly, but the location of a fault can also be determined on the basis of the resistance value. After mounting the main circuit board 2 to the connection printed circuit board 1, the connecting conductor plate 1, the resistance is then between the measuring points 15 and 20 on the junction box 13 26 measure of 10 ohms, which is bridged by correct assembly of the external component 12 via the flexible flat cable 11 by means of the shorting bridge 19 , The measured value between measuring points 15 and 20 is then 0 ohm.

Durch Herausführen der beschriebenen Ringleitung 14 an die Peripherie des elektrischen Gerätes kann die Verbindungstechnik innerhalb der Komponenten im montierten Zustand zu jedem Zeitpunkt von außen überprüft werden. By leading the described ring line 14 to the periphery of the electrical device, the connection technology within the components in the assembled state can be checked from the outside at any time.

Zudem kann durch die entsprechende Dimensionierung der in die Ringleitung 14 integrierten Widerstände 23 bis 26 der Ort einer nicht korrekt ausgeführten Kontaktierung ermittelt werden. Zum Beispiel liegt in dem hier beschriebenen Ausführungsbeispiel bei einem Messwert von 80 kOhm zwischen den Klemmen 15 und 20 am Anschlußkasten 13 der Anschlussleiterplatte 1 ein Fehler am Steckverbindungselement 9 zwischen der Hauptleiterplatte 2 und der Kappenmodul- Leiterplatte 5 vor. In addition, the location of an incorrectly implemented contact can be determined by the appropriate dimensioning of the resistors 23 to 26 integrated in the ring line 14 . For example, in the exemplary embodiment described here, with a measured value of 80 kOhm between the terminals 15 and 20 on the terminal box 13 of the connection circuit board 1, there is a fault in the connector element 9 between the main circuit board 2 and the cap module circuit board 5 .

Aus der Fig. 3 ist weiterhin eine Steuer- und Messeinheit 27 mit einem Analog-Digital-Wandler integriert. Die Ringleitung 14 wird über einen Widerstand 28 im Bereich des Messpunktes 22 auf eine Spannung von zum Beispiel 5 Volt gelegt. From Fig. 3, a control and measuring unit 27 is further integrated with an analog-to-digital converter. The ring line 14 is connected via a resistor 28 in the area of the measuring point 22 to a voltage of, for example, 5 volts.

Das andere Ende der Ringleitung 14 ist über den Transistor 29 und einem Strombegrenzungswiderstand 30 mit Massepotential verbindbar. Die Ansteuerung des Transistors 29 erfolgt über die Steuer- und Messeinheit 27. Bei fehlerfreien Steckverbindungen liegt das Eingangspotential am Analog-Digital-Wandler 31 der Steuer- und Messeinrichtung 27 auf einem Potential zwischen 0 und etwa 0,7 Volt, das sich durch den Strombegrenzungswiderstand 30 und einen Transistor 32 einstellt. Sofern eine der Steckverbindungen im System nicht korrekt ausgeführt ist, ergibt sich eine Spannungsteilung am Analog-/Digital-Wandler 31 durch den Widerstand 28 mit der Reihenschaltung der gegebenenfalls nicht kurz geschlossenen Widerstände 23 bis 26. Liegt das Potential am Analog-/Digital-Wandler 31 höher als die angeschlossene Spannung von zum Beispiel 5 Volt oder auf Masse, so sind die Kontakte 15 und 20 am Anschlußkasten 13 der Anschlußleiterplatte 1 fehlerhaft mit Batteriespannung oder Massepotential verbunden. The other end of the ring line 14 can be connected to ground potential via the transistor 29 and a current limiting resistor 30 . The transistor 29 is activated via the control and measuring unit 27 . In the case of faultless plug connections, the input potential at the analog-digital converter 31 of the control and measuring device 27 is at a potential between 0 and approximately 0.7 volts, which is established by the current limiting resistor 30 and a transistor 32 . If one of the plug connections in the system is not carried out correctly, there is a voltage division at the analog / digital converter 31 through the resistor 28 with the series connection of the resistors 23 to 26, which may not be short-circuited. If the potential at the analog / digital converter 31 is higher than the connected voltage of, for example, 5 volts or to ground, the contacts 15 and 20 on the connection box 13 of the connection circuit board 1 are incorrectly connected to the battery voltage or ground potential.

Sofern das andere Ende der Ringleitung 14 über den Transistor 29 nicht an Masse gelegt ist, sondern sich im Ruhezustand befindet, wird von dem Analog-/Digital-Wandler 31 ein Potential der angeschlossenen Spannungsquelle von zum Beispiel 5 Volt gemessen. If the other end of the ring line 14 is not connected to ground via the transistor 29 , but rather is in the idle state, the analog / digital converter 31 measures a potential of the connected voltage source of, for example, 5 volts.

Die Fig. 4 lässt die elektrische Geräteeinheit aus der Fig. 3 erhennen, wobei zusätzlich ein Widerstand 33 seriell in die Kurzschlußbrücke 16 auf der Kappenmodul-Leiterplatte 5 in die Ringleitung 14 eingeschaltet ist. Der Widerstand 33 ist so dimensioniert - vorzugsweise niederohmig, zum Beispiel 80 Ohm -, so dass er sich stark von dem hochohmigen Widerstand 25 unterscheidet, der parallel zu dem entsprechenden Steckverbindungselement 9 geschaltet ist. Der Widerstand 33 dient zur Kennzeichnung der Art der zugeordneten Leiterplatte - hier Kappenmodul-Leiterplatte 5. In vielen Anwendungen besteht nämlich die Forderung nach Gerätevarianten für ein Grundgerät, zum Beispiel bezüglich des Anschlusses verschiedener Komponenten oder Kappenmodul-Leiterplatten 5 mit farblich unterschiedlichen Tastenbeleuchtungen etc. Bei der dargestellten Ausführungsform kann beim Abgleich und/oder dem Laden von Betriebssystemsoftware in der Fertigung, Prüfung etc. die Gerätevariante anhand des Widerstands 33 automatisch erkannt werden. Der Wert des Widerstands 33 ist bei der vorher beschriebenen Vormontage zwischen den Messpunkten 21 und 22 oder den Messpunkten und an den Kontakten 15 und 20 am Anschlusskasten 13 messbar. Über die Messung des Potentials am Analog-/Digital-Wandler 31 ist ebenfalls die Erkennung der Gerätevariante und die Ausführung geräteinterner Einstellungen in Abhängigkeit der erkannten Gerätekonfiguration möglich. FIG. 4 mentions the electrical device unit from FIG. 3, a resistor 33 additionally being connected in series in the short-circuit bridge 16 on the cap module circuit board 5 in the ring line 14 . The resistor 33 is dimensioned - preferably low-resistance, for example 80 ohms - so that it differs greatly from the high-resistance resistor 25 , which is connected in parallel to the corresponding connector element 9 . The resistor 33 serves to identify the type of the assigned printed circuit board - here the cap module printed circuit board 5 . In many applications there is a need for device variants for a basic device, for example with regard to the connection of different components or cap module circuit boards 5 with differently colored key illuminations etc. In the illustrated embodiment, when comparing and / or loading operating system software in production, testing can be carried out etc. the device variant can be automatically recognized using the resistor 33 . The value of the resistor 33 can be measured in the previously described pre-assembly between the measuring points 21 and 22 or the measuring points and on the contacts 15 and 20 on the connection box 13 . The detection of the device variant and the execution of device-internal settings depending on the detected device configuration is likewise possible by measuring the potential at the analog / digital converter 31 .

Der Anschluss der Ringleitung 14 an die Steckverbindungselemente 6 bis 10, zum Beispiel an den äußeren Kontakten 1 und N erfolgt vorzugsweise mit nacheilenden Kontakten, so dass sichergestellt wird, dass durch die bei nacheilenden Kontakten erforderliche Eintauchtiefe des Steckverbindungselementes 6 bis 10 in den Gegenstecker alle Kontakte der Steckverbindung in Ordnung sind, wenn ein korrekter Messwert ermittelt wird. Zudem können flexible N-polige Verbindung, insbesondere Folienverbinder als Steckverbindungselemente verwendet werden. The connection of the ring line 14 to the connector elements 6 to 10 , for example to the outer contacts 1 and N, is preferably carried out with lagging contacts, so that it is ensured that all the contacts due to the immersion depth of the connector element 6 to 10 required in the mating connector of the connector are OK if a correct measured value is determined. In addition, flexible N-pole connections, in particular film connectors, can be used as plug connection elements.

Ein weiterer Vorteil des erfindungsgemäßen Prüfkonzepts mit Hilfe einer Ringleitung 14 besteht in der Möglichkeit der parallelen Verwendung der Ringleitung 14 innerhalb des Systems auch zum Datenaustausch zwischen einzelnen Komponenten innerhalb des elektrischen Gerätes. Zum Beispiel kann ein herkömmliches bidirektionelles Ein- Leitungsinterface, das unter der Bezeichnung K-Leitung-Interface bekannt ist, mit der Ringleitung 14 zusätzlich realisiert werden. Another advantage of the test concept according to the invention with the aid of a ring line 14 is the possibility of using the ring line 14 in parallel within the system also for data exchange between individual components within the electrical device. For example, a conventional bidirectional one-line interface, which is known as a K-line interface, can additionally be implemented with the ring line 14 .

Claims

1. Electrical device unit with at least one printed circuit board ( 1 , 2 , 3 , 4 , 5 ) and plug connection elements ( 6 , 7 , 8 , 9 , 10 ) for the electrical connection of the at least one printed circuit board ( 1-5 ) with other printed circuit boards ( 1- 5 ) or components ( 12 ), characterized by a continuous ring line ( 14 ) between two measuring points ( 15 , 20 , 21 , 22 ), the ring line ( 14 ) starting from a measuring point ( 15 ) via the plug connection elements ( 6-10 ) and printed circuit boards ( 1-5 ) run in series with the second measuring point ( 20 ) and a faulty plug connection between the measuring points ( 15 + 20 or 21 + 22 ) can be measured by a change in resistance of the ring line ( 14 ).

2. Electrical device unit according to claim 1, characterized in that between two connections of the ring line ( 14 ) on a respective connector element ( 6-10 ) in each case a resistor ( 23-26 ) is connected in parallel.

3. Electrical device unit according to claim 2, characterized in that the respective resistor ( 23-26 ) is dimensioned such that the location of a faulty plug connection can be determined by means of the resistor ( 23-26 ) applied to the measuring point of the ring line ( 14 ).

4. Electrical device unit according to claim 3, characterized in that, starting from the measuring points ( 15 , 20 , 21 , 22 ), the resistance ( 23-26 ) on a subsequent connector element ( 6-10 ) is twice as large as the resistance ( 23-26 ) on the previous connector ( 6-10 ).

5. Electrical device unit according to one of the preceding claims, characterized in that the contacts of the connector elements ( 6-10 ) for the ring line ( 14 ) are designed as lagging contacts.

6. Electrical device unit according to one of claims 2 to 5, characterized by a control and measuring unit ( 27 ) for checking the plug connections ( 6-10 ), the ring line ( 14 ) at the first measuring point ( 15 ) via a resistor ( 28 ) with a voltage source and at the second measuring point ( 20 ) with the ground potential and the control and measuring unit ( 27 ) for switching at least one of the measuring points ( 15 , 20 ) to the voltage source or the ground potential and for measuring the potential a third measuring point ( 22 ) of the ring line for checking the plug connections ( 6-10 ) is formed.

7. Electrical device unit according to one of the preceding claims, wherein at least one resistor ( 33 ) is connected in series in the ring line ( 14 ) and the at least one resistor ( 33 ) the type of printed circuit board ( 1-5 ) assigned to the respective resistor ( 33 ) for detecting the configuration of the electrical device unit.

8. Electrical device unit according to claim 6 and 7, characterized in that the control and measuring unit ( 27 ) for automatic detection of the configuration of the electrical device unit is formed by measuring the potential of the ring line ( 14 ).

9. Electrical device unit according to one of the preceding claims, characterized by means for additional use of the ring line ( 14 ) as a data connection between the conductors plates.

10. Method for checking plug connections ( 6-10 ) for the electrical connection of printed circuit boards ( 1-5 ) or components ( 12 ), characterized by measuring the resistance or potential between two measuring points ( 15 + 20 or 21 + 22 ) for detection a faulty plug connection ( 6-10 ), a ring line ( 14 ) starting from the first measuring point ( 15 ) via the plug connection elements ( 6-10 ) and printed circuit boards ( 1-5 ) and / or components ( 12 ) serially to the second measuring point ( 20 ) runs.

11. The method according to claim 10, wherein in each case parallel to the connections of the ring line ( 14 ) to a plug connection element ( 6-10 ), a resistor ( 23-26 ) is connected, characterized by detection of the fault location of a faulty plug connection, the measured resistance or the potential identifies the location of the fault.

12. The method according to claim 11, characterized in that starting from a measuring point ( 15 ), the resistance ( 23-26 ) on a subsequent connector element ( 6-10 ) is twice as large as the resistance ( 23-26 ) on the previous one Connector element ( 6-10 ).

13. The method according to any one of claims 10 to 12, characterized by
Switching the first measuring point ( 15 ) via a resistor ( 28 ) to a voltage source and the second measuring point ( 20 ) to ground potential, and
Measuring the potential at a third measuring point ( 22 ) of the ring line ( 14 ) to check the plug connections ( 6-10 ).

14. The method according to any one of claims 10 to 13, characterized by detecting the configuration of the electrical device unit by measuring the resistance between two measuring points ( 15 + 20 or 21 + 22 ) or the potential at a measuring point ( 22 ) of the ring line ( 14 ) , wherein at least one resistor ( 33 ) is connected in series in the ring line ( 14 ) and identifies the type of printed circuit board ( 1-5 ) assigned to the respective resistor ( 33 ).