DE102021205648A1

DE102021205648A1 - electronic device

Info

Publication number: DE102021205648A1
Application number: DE102021205648.2A
Authority: DE
Inventors: Reiner Schmidt; Thomas Jung; Thorsten Fischer-Schlemm; Bernd Meinlschmidt
Original assignee: Continental Automotive GmbH
Current assignee: Continental Automotive GmbH
Priority date: 2021-06-02
Filing date: 2021-06-02
Publication date: 2022-05-19

Abstract

Eine elektronische Vorrichtung (1) umfasst eine Leiterplatte (10) mit einer elektronischen Schaltung (20), die mindestens einen ersten Funktionsblock (21) und mindestens einen zweiten Funktionsblock (22) mit unterschiedlicher Funktionalität aufweist. Die elektronische Schaltung (20) ist auf der Leiterplatte (10) derart realisiert, dass der mindestens eine erste Funktionsblock (21) in einem ersten Bereich (11a, 11b) der Leiterplatte und der mindestens eine zweite Funktionsblock (22) in einem zweiten Bereich (12) der Leiterplatte angeordnet ist. Der erste Bereich (11a, 11b) und der zweite Bereich (12) sind auf der Leiterplatte (10) räumlich voneinander getrennt angeordnet sind.An electronic device (1) comprises a circuit board (10) with an electronic circuit (20) which has at least one first functional block (21) and at least one second functional block (22) with different functionality. The electronic circuit (20) is implemented on the circuit board (10) in such a way that the at least one first function block (21) is in a first area (11a, 11b) of the circuit board and the at least one second function block (22) is in a second area ( 12) of the circuit board is arranged. The first area (11a, 11b) and the second area (12) are arranged spatially separated from one another on the printed circuit board (10).

Description

Die Erfindung betrifft eine elektronische Vorrichtung, die zu einer erleichterten Zertifizierung ausgebildet ist.The invention relates to an electronic device designed for simplified certification.

Elektronische Produkte, beispielsweise Funkgeräte, müssen zu ihrer Zulassung zertifiziert sein. Im Rahmen der Zertifizierung wird bestätigt, dass ein elektronisches Produkt eine vorgeschriebene Norm erfüllt und somit für seinen bestimmungsgemäßen Gebrauch zugelassen ist. Die RED (Radio Equipment Directive) Norm ist die Richtlinie für Funkkommunikationsgeräte und gilt für Produkte, die beispielsweise Tuner oder Wifi-, Bluetooth-, oder GPS-basierte Baugruppen als Sender oder Empfänger enthalten. Alle Produkte von Telematik- und Radio-/Multimedia-Systemen, die hauptsächlich in Europa und in einigen Ländern Afrikas und des Nahen Ostens verkauft werden, müssen RED-konform sein.Electronic products, such as radios, must be certified to be approved. Certification confirms that an electronic product meets a prescribed standard and is therefore approved for its intended use. The RED (Radio Equipment Directive) standard is the directive for radio communication devices and applies to products that contain, for example, tuners or WiFi, Bluetooth or GPS-based assemblies as transmitters or receivers. All telematics and radio/multimedia system products sold primarily in Europe and some countries in Africa and the Middle East must be RED compliant.

Die RED-Norm legt grundlegende Anforderungen an Sicherheit und Gesundheit, elektromagnetische Verträglichkeit und die effiziente Nutzung des Funkspektrums fest. Die bisher im Rahmen der RED-Norm verwendeten Sicherheitsnormen EN 60065 für Multimedia-Produkte und EN 60950 für Telematik-Produkte, die strengere Kriterien als EN 60065 hat, sind seit Dezember 2020 in die neue Sicherheitsnorm EN 62638 überführt worden. Seit diesem Zeitpunkt gelten strenge Kriterien auch für Multimedia-Produkte.The RED standard specifies basic requirements for safety and health, electromagnetic compatibility and the efficient use of the radio spectrum. The safety standards EN 60065 for multimedia products and EN 60950 for telematics products previously used within the framework of the RED standard, which has stricter criteria than EN 60065, have been transferred to the new safety standard EN 62638 since December 2020. Since then, strict criteria have also applied to multimedia products.

Um die EN 62638- beziehungsweise IEC 62638-Sicherheitsnorm zu erfüllen, müssen sowohl im mechanischen Aufbau von Funkkommunikationsgeräten, in der Materialauswahl (Brennbarkeit) sowie im elektronischen Layout aufwendige Einschränkungen beachtet werden. Die spezifischen Anforderungen der IEC 62638 zur Reduzierung der Zündwahrscheinlichkeit widersprechen teilweise grundlegenden Konzepten, zum Beispiel hinsichtlich Leiterbahnen-Abständen im elektronischen Layout. Durch die geforderten Minimalabstände gibt es unter anderem Probleme mit der Signalintegrität und der elektromagnetischen Verträglichkeit (EMV). Unabhängig davon ist es bei komplexem Layout extrem aufwändig beziehungsweise nahezu nicht möglich alle theoretischen Fehler, welche zu einer nichtkonformen Zündquelle führen, zu definieren. Diese Problematik gilt ebenso für die notwendigen Einzelfehlertests zum Bestätigen der Konformität. Somit entsteht für komplexe elektronische Systeme ein hohes Risiko, dass das Zertifizierungslabor ein Produkt basierend auf Einzelfehlerprüfbedingungen nicht zertifiziert.In order to meet the EN 62638 or IEC 62638 safety standard, complex restrictions must be observed in the mechanical structure of radio communication devices, in the selection of materials (flammability) and in the electronic layout. The specific requirements of IEC 62638 for reducing the probability of ignition sometimes contradict fundamental concepts, for example with regard to conductor track spacing in the electronic layout. Due to the required minimum distances, there are problems with signal integrity and electromagnetic compatibility (EMC), among other things. Irrespective of this, with a complex layout it is extremely complex or almost impossible to define all theoretical errors that lead to a non-conforming ignition source. This problem also applies to the necessary single error tests to confirm conformity. Thus, for complex electronic systems, there is a high risk that the certification laboratory will not certify a product based on single error testing conditions.

Ein Anliegen der vorliegenden Erfindung ist es, eine elektronische Vorrichtung anzugeben, bei der der Aufwand in Bezug auf Änderungen am elektronischen Layout und am mechanischen Aufbau zur Erfüllung einer Norm, insbesondere zur Reduktion der Zündwahrscheinlichkeit entsprechend IEC 62638, reduziert ist.One concern of the present invention is to specify an electronic device in which the effort with regard to changes to the electronic layout and to the mechanical structure to meet a standard, in particular to reduce the ignition probability in accordance with IEC 62638, is reduced.

Eine elektronische Vorrichtung, die ohne allzu komplexe Änderungen am elektronischen Layout beziehungsweise mechanischen Aufbau zertifizierbar ist, ist im Patentanspruch 1 angegeben.Claim 1 specifies an electronic device which can be certified without overly complex changes to the electronic layout or mechanical structure.

Die elektronische Vorrichtung umfasst eine Leiterplatte mit einer elektronischen Schaltung, die mindestens einen ersten Funktionsblock und mindestens einen zweiten Funktionsblock mit unterschiedlicher Funktionalität aufweist. Die elektronische Schaltung ist derart auf der Leiterplatte realisiert, dass der mindestens eine erste Funktionsblock in einem ersten Bereich der Leiterplatte und der mindestens eine zweite Funktionsblock in einem zweiten Bereich der Leiterplatte angeordnet ist, wobei der erste Bereich und der zweite Bereich auf der Leiterplatte räumlich voneinander getrennt angeordnet sind.The electronic device includes a printed circuit board with an electronic circuit that has at least one first functional block and at least one second functional block with different functionality. The electronic circuit is implemented on the printed circuit board in such a way that the at least one first functional block is arranged in a first area of the printed circuit board and the at least one second functional block is arranged in a second area of the printed circuit board, with the first area and the second area on the printed circuit board being spatially separated from one another are arranged separately.

Zur Zertifizierung der elektronischen Vorrichtung, beispielsweise gemäß der Norm IEC 62638, müssen bestimmte Tests, die beispielsweise die Entflammbarkeit von Bauteilen in elektronischen Geräten betreffen, durchgeführt werden. Die Tests betreffen in der Regel jedoch nur einen bestimmten Bereich einer elektronischen Schaltung. Die erfindungsgemäße Unterteilung der elektronischen Schaltung in Funktionsblöcke mit unterschiedlicher Funktionalität und die räumlich getrennte Anordnung der verschiedenen Funktionsblöcke auf der Leiterplatte ermöglicht eine Eingrenzung des zu zertifizierenden Bereichs auf einen minimal notwendigen elektronischen Funktionsblock beziehungsweise gegebenenfalls auch mehrere Funktionsblöcke.In order to certify the electronic device, for example according to the IEC 62638 standard, certain tests relating, for example, to the flammability of components in electronic devices must be carried out. However, the tests usually only affect a specific area of an electronic circuit. The inventive subdivision of the electronic circuit into function blocks with different functionality and the spatially separate arrangement of the various function blocks on the printed circuit board allows the area to be certified to be limited to a minimally necessary electronic function block or possibly also several function blocks.

Dadurch kann der erforderliche Aufwand in Bezug auf Änderungen am Schaltungslayout oder dem mechanischen Aufbau auf den zu testenden Funktionsblock beziehungsweise die zu testenden Funktionsblöcke beschränkt werden. Somit sind nur bestimmte eingegrenzte Bereiche einer elektronischen Schaltung zertifizierungspflichtig und nur in dem eingegrenzten Bereich müssen bestimmte Testanforderungen, beispielsweise an die Entflammbarkeit, erfüllt sein.As a result, the effort required with regard to changes to the circuit layout or the mechanical structure can be limited to the functional block or functional blocks to be tested. Thus, only certain limited areas of an electronic circuit are subject to certification and certain test requirements, for example in terms of flammability, must be met only in the limited area.

Dadurch müssen im Schaltungslayout auch nur in dem eingegrenzten Bereich eines bestimmten Funktionsblocks besondere Layout-Vorschriften, wie zum Beispiel bestimmte Abstände zwischen Leiterbahnen, eingehalten werden oder Anforderungen an die Kurzschlussfestigkeit erfüllt sein. Durch die erfindungsgemäße Lösung können die Komplexität des Schaltungsdesigns als auch der Zertifizierungsaufwand deutlich reduziert werden.As a result, special layout regulations, such as certain distances between conductor tracks, must be observed in the circuit layout only in the limited area of a specific function block, or short-circuit strength requirements must be met. The complexity of the circuit design as well as the certification effort can be significantly reduced by the solution according to the invention.

Der mindestens eine erste Funktionsblock, in dem die Testanforderungen erfüllt sein müssen, ist beispielsweise eine Funktionseinheit der elektronischen Schaltung in dem höhere Ströme und/oder Spannungen als in dem mindestens einen zweiten Funktionsblock auftreten. Somit können in vorteilhafterweise alle direkt stromführenden Bereiche, die an eine externe Spannungsversorgung angeschlossen sind, wie zum Beispiel der Schaltnetzbereich inklusive der Hauptstecker und eventuell auch ein Leistungsverstärker, in der elektronischen Schaltung als unabhängige Einheit abgetrennt werden. Die Trennung erfolgt insbesondere konform zu den Anforderungen der Norm IEC 62638. Die Trennung wird vorteilhafterweise ohne zusätzliche Bauteile vollzogen. Dadurch werden additionale Kosten minimiert.The at least one first functional block in which the test requirements must be met is, for example, a functional unit of the electronic circuit in which higher currents and/or voltages occur than in the at least one second functional block. Thus, advantageously, all directly current-carrying areas that are connected to an external voltage supply, such as the switched-mode power supply area including the main connector and possibly also a power amplifier, can be isolated in the electronic circuit as an independent unit. The separation takes place in particular in accordance with the requirements of the IEC 62638 standard. The separation is advantageously carried out without additional components. This minimizes additional costs.

Die räumliche Trennung zwischen den Funktionsblöcken, beispielsweise die Abtrennung des Schaltnetzbereiches von den übrigen Funktionsblöcken der elektronischen Schaltung, kann zum Beispiel durch das Vorsehen von Schottwänden zwischen den Funktionsblöcken erfolgen. Die Schottwände können aus dem über der Leiterplatte liegenden Gehäuse gebildet werden.The physical separation between the functional blocks, for example the separation of the switching network area from the other functional blocks of the electronic circuit, can be achieved, for example, by providing bulkheads between the functional blocks. The bulkheads can be formed from the housing overlying the circuit board.

Gemäß einer möglichen Ausführungsform berühren die Schottwände die Leiterplatte auf definierten Masseflächen und sorgen somit für eine nichtbrennbare Begrenzung eines bestimmten Funktionsblockes, beispielsweise des Schaltnetzbereiches, zu allen anderen Funktionsblöcken und Bereichen des Gesamtsystems. Unterhalb der Massefläche in den Zwischenlagen der Leiterplatte können die im Schaltnetzteil reduzierten Ströme beziehungsweise Spannungen den übrigen Funktionsblöcken zugeführt werden.According to a possible embodiment, the bulkheads touch the circuit board on defined ground areas and thus ensure a non-flammable delimitation of a specific function block, for example the switching network area, to all other function blocks and areas of the overall system. Below the ground plane in the intermediate layers of the printed circuit board, the currents or voltages reduced in the switched-mode power supply can be fed to the other functional blocks.

Ausführungsformen der elektronischen Vorrichtung zur erleichterten Zertifizierung, insbesondere zum Erfüllen von Anforderungen an die Entflammbarkeit gemäß der Norm IEC 62638, werden im Folgenden anhand von Figuren, die Ausführungsbeispiele der elektronischen Vorrichtung zeigen, näher erläutert. Es zeigen:

1A eine Frontansicht auf ein Gehäuse einer elektronischen Vorrichtung,
1B eine Seitenansicht auf ein Gehäuse einer elektronischen Vorrichtung,
1C eine Draufsicht auf ein Gehäuse einer elektronischen Vorrichtung,
2 eine Ausführungsform einer Leiterplatte mit einer elektronischen Schaltung einer elektronischen Vorrichtung, und
3 ein Gehäuse mit Schottwänden zur räumlichen Abgrenzung von Funktionsblöcken einer elektronischen Schaltung der elektronischen Vorrichtung zum Schutz gegen elektrisch verursachte Brände.

Embodiments of the electronic device for easier certification, in particular for meeting flammability requirements according to the IEC 62638 standard, are explained in more detail below with reference to figures showing exemplary embodiments of the electronic device. Show it:

1A a front view of a housing of an electronic device,
1B a side view of a housing of an electronic device,
1C a plan view of a housing of an electronic device,
2 an embodiment of a printed circuit board with an electronic circuit of an electronic device, and
3 a housing with bulkheads for the spatial delimitation of functional blocks of an electronic circuit of the electronic device for protection against electrically caused fires.

Die 1A bis 1C zeigen in einer Frontansicht (1A), einer Seitenansicht (1B) und einer Draufsicht (1C) eine elektronische Vorrichtung 1, beispielsweise eine Funkkommunikationsvorrichtung, mit einem Gehäuse 40 zum Schutz einer Leiterplatte mit einer elektronischen Schaltung, die in dem Gehäuse 40 angeordnet ist. Zur Kontaktierung der in dem Gehäuse 40 befindlichen elektronischen Schaltung weist das Gehäuse die in 1C zu erkennenden Aussparungen 42 auf, durch die ein Spannungsversorgungsanschluss 30 der elektronischen Schaltung mit einer externen Spannungsversorgung kontaktiert werden kann.the 1A until 1C show in a front view ( 1A) , a side view ( 1B) and a plan view ( 1C ) an electronic device 1, e.g. For contacting the electronic circuit located in the housing 40, the housing has the 1C Recognizable recesses 42 through which a power supply connection 30 of the electronic circuit can be contacted with an external power supply.

2 zeigt eine Leiterplatte 10 der elektronischen Vorrichtung 1 mit einer elektronischen Schaltung 20, die auf einer Leiterplatte 10 angeordnet ist. Die elektronische Schaltung 20 weist mindestens einen ersten Funktionsblock 21 und mindestens einen zweiten Funktionsblock 22 mit unterschiedlicher Funktionalität auf. Die elektronische Schaltung 20 ist auf der Leiterplatte 10 derart realisiert, dass der mindestens eine erste Funktionsblock 21 in einem ersten Bereich 11a beziehungsweise 11b der Leiterplatte 10 und der mindestens eine zweite Funktionsblock 22 in einem zweiten Bereich 12 der Leiterplatte 10 angeordnet ist. Erfindungsgemäß sind der erste Bereich 11a beziehungsweise 11b und der zweite Bereich 12 auf der Leiterplatte 10 räumlich voneinander getrennt angeordnet. 2 FIG. 1 shows a printed circuit board 10 of the electronic device 1 with an electronic circuit 20 arranged on a printed circuit board 10. FIG. The electronic circuit 20 has at least one first function block 21 and at least one second function block 22 with different functionality. The electronic circuit 20 is implemented on the circuit board 10 in such a way that the at least one first function block 21 is arranged in a first area 11a or 11b of the circuit board 10 and the at least one second function block 22 is arranged in a second area 12 of the circuit board 10. According to the invention, the first area 11a or 11b and the second area 12 on the circuit board 10 are spatially separated from one another.

Durch die räumliche Trennung der verschiedenen Funktionsblöcke auf der Leiterplatte 10 kann der erforderliche Aufwand für eine Prüfung und Zertifikation der elektronischen Vorrichtung 1 beispielsweise gemäß der Norm IEC 62638 und somit auch der Aufwand zur Auslegung eines Schaltungslayouts beziehungsweise eines mechanischen Aufbaus der elektronischen Vorrichtung 1 zum Erfüllen der Anforderung einer Norm, insbesondere zum Erfüllen der Anforderungen der Norm IEC 62638 an die Entflammbarkeit von Funktionskomponenten der elektronischen Schaltung 20 deutlich reduziert werden. Da die Anforderungen der meisten Normen, wie auch die Anforderungen der Norm IEC 62638, nur Schaltungskomponenten mit speziellen Spezifikationen gelten, braucht nicht die gesamte Schaltung 20 die Anforderungen der Norm zu erfüllen. Die Anforderungen der Norm müssen nur stattdessen nur noch in bestimmten Funktionsblöcken, beispielsweise dem mindestens einen ersten Funktionsblock 21, erfüllt sein.The spatial separation of the various function blocks on circuit board 10 means that the effort required for testing and certifying the electronic device 1, for example in accordance with the IEC 62638 standard, and thus also the effort required to design a circuit layout or a mechanical structure of the electronic device 1 to meet the Requirement of a standard, in particular to meet the requirements of the standard IEC 62638 on the flammability of functional components of the electronic circuit 20 are significantly reduced. Because the requirements of most standards, like the requirements of the IEC 62638 standard, only apply to circuit components with specific specifications, the entire circuit 20 need not meet the requirements of the standard. Instead, the requirements of the standard only have to be met in certain function blocks, for example the at least one first function block 21 .

Die Trennung der verschiedenen Funktionsblöcke der elektronischen Schaltung 20 kann beispielsweise derart erfolgen, dass nur in dem mindestens einen ersten Funktionsblock 21 bei einem bestimmungsgemäßen Betrieb der elektronischen Vorrichtung 1 höhere Ströme und/oder Spannungen als in dem zweiten Funktionsblock 22 auftreten. Die Anforderungen der Norm IEC 62638 insbesondere in Bezug auf die Entflammbarkeit von Schaltungskomponenten, müssen beispielsweise für eine Zertifizierung der elektronischen Vorrichtung 1 nur für solche Schaltungsteile erfüllt sein, bei denen im bestimmungsgemäßen Betrieb oder im Fehlerfall Leistungen von mehr als 100W für einen Zeitraum von mehr als 5s auftreten können.The separation of the various functional blocks of the electronic circuit 20 can be done, for example, such that only in the at least one first functional block 21 at a intended operation of the electronic device 1 higher currents and / or voltages than in the second function block 22 occur. The requirements of the IEC 62638 standard, in particular with regard to the flammability of circuit components, must be met, for example for certification of the electronic device 1, only for those circuit parts in which, in normal operation or in the event of a fault, outputs of more than 100W for a period of more than 5s can occur.

Zur Erleichterung der Zertifizierung der elektronischen Vorrichtung 1 gemäß der Norm IEC 62638 kann die Aufteilung in Funktionsblöcke vorteilhafterweise zum Beispiel derart erfolgen, dass die hohen Leistungen von mehr als 100W für einen Zeitraum von mehr als 5s nur in dem mindestens einen Funktionsblock 21 auftreten können. Daher ist zur Erfüllung einer Norm, beispielweise zur Erfüllung der Anforderungen an die Entflammbarkeit der elektronischen Vorrichtung 1 gemäß der Norm IEC 62638, nicht die gesamte elektronischen Schaltung 20 sondern nur der mindestens eine Funktionsblock 21 zertifizierungspflichtig.To facilitate the certification of the electronic device 1 according to the IEC 62638 standard, the division into function blocks can advantageously take place, for example, in such a way that the high power levels of more than 100 W can only occur in the at least one function block 21 for a period of more than 5 s. Therefore, to meet a standard, for example to meet the requirements for the flammability of the electronic device 1 according to the IEC 62638 standard, not the entire electronic circuit 20 but only the at least one function block 21 is subject to certification.

Unter der Annahme, dass insbesondere innerhalb des mindestens einen 21 die Anforderungen an eine Norm, beispielsweise die Anforderungen der Norm IEC 62638 an die Entflammbarkeit, erfüllt sein sollen, muss das elektrische Layout innerhalb des mindestens einen Funktionsblocks 21 allen Anforderungen der Norm entsprechen. Außerhalb der abgetrennten Bereiche 11a, 11b der Leiterplatte 10 kann das Layout allerdings unabhängig von den Anforderungen der Norm und somit deutlich vereinfachter und kostengünstiger, ausgeführt werden.Assuming that the requirements of a standard, for example the requirements of the IEC 62638 standard for flammability, are to be met within the at least one 21 in particular, the electrical layout within the at least one function block 21 must meet all the requirements of the standard. However, outside the separated areas 11a, 11b of the circuit board 10, the layout can be implemented independently of the requirements of the standard and thus in a much simpler and more cost-effective manner.

Der mindestens eine erste Funktionsblock 21 kann beispielsweise einen Spannungsversorgungsanschluss/Hauptstecker 30 zur Kontaktierung der elektronischen Schaltung 20 mit einer externen Spannungsversorgung aufweisen. Insbesondere kann der mindestens eine erste Funktionsblock 21 zum Herunterregeln der an dem Spannungsversorgungsanschluss 30 empfangenen Spannung auf einen im Vergleich zu dem Pegel der empfangenen Spannung niedrigeren Spannungspegel ausgebildet sein.The at least one first function block 21 can have, for example, a power supply connection/main plug 30 for contacting the electronic circuit 20 with an external power supply. In particular, the at least one first function block 21 can be designed to reduce the voltage received at the voltage supply connection 30 to a voltage level that is lower than the level of the received voltage.

Der erste Funktionsblock 21 kann zum Beispiel ein Schaltnetzteil 21a zum Bereitstellen einer Spannungsversorgung für den zweiten Funktionsblock 22 aufweisen.The first function block 21 can have a switched-mode power supply 21a for providing a voltage supply for the second function block 22, for example.

Gemäß einer weiteren Ausgestaltungsform der elektronischen Vorrichtung 1 kann der mindestens eine erste Funktionsblock 21 einen Spannungsregler/-wandler, beispielsweise einen DC/DC-Wandler, zum Bereitstellen einer Spannung zum Betreiben des mindestens einen zweiten Funktionsblocks 22 in einem bestimmungsgemäßen Betrieb aufweisen.According to a further embodiment of the electronic device 1, the at least one first function block 21 can have a voltage regulator/converter, for example a DC/DC converter, for providing a voltage for operating the at least one second function block 22 in an intended operation.

Gemäß einer weiteren Ausführungsform der elektronischen Vorrichtung 1 kann der mindestens eine erste Funktionsblock 21 einen Leistungsverstärker 21b aufweisen.According to a further specific embodiment of the electronic device 1, the at least one first functional block 21 can have a power amplifier 21b.

Der mindestens eine zweite Funktionsblock 22 kann ein Schaltungsteil der elektronischen Schaltung 20 aufweisen, in dem niedrigere Ströme/Spannungen und somit auch niedrigere Leistungen als in dem mindestens einen ersten Funktionsblock 21 auftreten. Die Schaltungskomponenten können derart auf der Leiterplatte 10 angeordnet sein, dass in dem mindestens einen Funktionsblock 22 Leistungen von unter 100 W auftreten oder Leistungen von gleich oder mehr als 100 W höchstens für einen Zeitraum von 5s oder für einen Zeitraum von weniger als 5s auftreten. Insbesondere wenn die elektronische Vorrichtung 1 als eine Funkkommunikationsvorrichtung ausgebildet ist, kann der mindestens einen Funktionsblock 22 Schaltungskomponenten zur Realisierung eine Funkkommunikationsverbindung, zum Beispiel einen Tuner oder einen Wifi-, Bluetooth-, oder GPS-basierten Sender oder Empfänger, aufweisen.The at least one second function block 22 can have a circuit part of the electronic circuit 20 in which lower currents/voltages and therefore also lower power levels than in the at least one first function block 21 occur. The circuit components can be arranged on the printed circuit board 10 such that in the at least one function block 22 powers of less than 100 W occur or powers of equal to or more than 100 W occur at most for a period of 5s or for a period of less than 5s. In particular when the electronic device 1 is designed as a radio communication device, the at least one functional block 22 can have circuit components for realizing a radio communication connection, for example a tuner or a Wifi, Bluetooth or GPS-based transmitter or receiver.

Gemäß einer Ausführungsform der elektronischen Vorrichtung 1 können der erste Bereich 11a beziehungsweise 11b und der zweiten Bereich 12 der Leiterplatte 10 durch Schottwände 41 voneinander abgetrennt sein. Insbesondere zum Erfüllen der Anforderungen an die Entflammbarkeit von Schaltungskomponenten gemäß der Norm IEC 62638 beziehungsweise zum Schutz gegen elektrisch verursachte Brände entsprechend der Norm IEC 62638, bestehen die Schottwände 41 vorzugsweise aus einem nichtbrennbaren Material.According to one embodiment of the electronic device 1, the first area 11a or 11b and the second area 12 of the printed circuit board 10 can be separated from one another by bulkheads 41. In particular, to meet the requirements for the flammability of circuit components according to the IEC 62638 standard or for protection against electrically caused fires according to the IEC 62638 standard, the bulkheads 41 are preferably made of a non-combustible material.

3 zeigt eine Ausführungsform des Gehäuses 40 der elektronischen Vorrichtung 1 zum Schutz der Leiterplatte 10, bei der die Schottwände 41 als Teile des Gehäuses 40 ausgebildet sein. Bei der dargestellten Ausführungsform erfolgt die Trennung der verschiedenen Funktionsblöcke durch die Schottwände 41, welche aus dem darüber liegenden Gehäuse gebildet werden. 3 12 shows an embodiment of the housing 40 of the electronic device 1 for protecting the circuit board 10, in which the bulkheads 41 are formed as parts of the housing 40. FIG. In the illustrated embodiment, the various function blocks are separated by the bulkheads 41, which are formed from the housing above.

Die Schottwände 41 können die Leiterplatte 10 auf einer Seite oder auf einer Ober- und Unterseite der Leiterplatte berühren. Gemäß einer möglichen Ausführungsform können die Schottwände 41 die Leiterplatte 10 auf Masseflächen der Leiterplatte berühren. Die Schottwände sorgen somit für eine nichtbrennbare Begrenzung zwischen den verschiedenen Funktionsblöcken, beispielsweise zwischen dem Schaltnetzbereich und allen anderen Funktionsblöcken.The bulkheads 41 can touch the circuit board 10 on one side or on a top and bottom side of the circuit board. According to one possible embodiment, the bulkheads 41 can touch the circuit board 10 on ground planes of the circuit board. The bulkheads thus ensure a non-flammable boundary between the various functional blocks, for example between the switching network area and all other functional blocks.

Gemäß einer möglichen Ausführungsform der elektronischen Vorrichtung 1 können entsprechend der Anforderungen der einzuhaltenden Norm, beispielsweise der Norm IEC 62638, Öffnungen zum Be- und Entlüften in den Schottwänden 41 oder einem Gehäusedeckel 43 angeordnet sein, solange die Einschränkungen in Größe, Form und Anzahl eingehalten werden.According to a possible embodiment of the electronic device 1, according to the requirements of the standard to be complied with, for example the IEC 62638 standard, openings for ventilation can be arranged in the bulkheads 41 or a housing cover 43, as long as the restrictions in size, shape and number are observed .

Die Leiterplatte 10 weist vorteilhafterweise ein nichtbrennbares Material, zum Beispiel FR4, auf. Dadurch kann die Leiterplatte als untere Begrenzung für den mindestens einen Funktionsblock 21 beziehungsweise den mindestens einen Funktionsblock 22 verwendet werden.The printed circuit board 10 advantageously comprises a non-combustible material, for example FR4. As a result, the circuit board can be used as the lower limit for the at least one function block 21 or the at least one function block 22 .

Durch die erfindungsgemäße klare Trennung der verschiedenen Funktionsblöcke und somit der für die Zertifizierung relevanten Bereiche 11a, 11b der Leiterplatte 10 beziehungsweise Funktionsblöcke im mechanischen Aufbau durch die nichtbrennbaren Schottwände 41 und in der Auslegung des elektronischen Layouts wird die RED-Zertifizierung auch bei komplexen elektronischen Schaltungen 10 problemlos durchführbar. Die theoretische Bewertung der elektronischen Anordnung von Komponenten inklusive der verbindenden Leiterbahnen und die physikalischen Tests lassen sich auf einen relativ einfachen und minimierten Bereich beziehungsweise Funktionsblock umsetzen. Unabhängig davon können verschiedene Funktionsblöcke, wie zum Beispiel das Schaltnetzteil, auch hinsichtlich EMV-Abstrahlung von den restlichen Funktionsblöcken getrennt werden.Due to the clear separation according to the invention of the various function blocks and thus the areas 11a, 11b of the circuit board 10 relevant for the certification or function blocks in the mechanical structure by the non-flammable bulkheads 41 and in the design of the electronic layout, the RED certification is also achieved with complex electronic circuits 10 easily practicable. The theoretical evaluation of the electronic arrangement of components including the connecting conductor tracks and the physical tests can be implemented in a relatively simple and minimized area or functional block. Irrespective of this, various function blocks, such as the switched-mode power supply, can also be separated from the remaining function blocks with regard to EMC emissions.

BezugszeichenlisteReference List

11: elektronischen Vorrichtungelectronic device
1010: Leiterplattecircuit board
11a, 11b11a, 11b: erster Bereich der Leiterplattefirst area of the circuit board
1212: zweiter Bereich der Leiterplattesecond area of the circuit board
2020: elektronische Schaltungelectronic switch
2121: erster Funktionsblockfirst function block
21a21a: Schaltnetzteilswitching power supply
21b21b: Leistungsverstärkerpower amplifier
2222: zweiter Funktionsblocksecond function block
3030: Spannungsversorgungsanschlusspower supply connection
4040: GehäuseHousing
4141: Schottwändebulkheads
4242: Aussparung im Gehäuserecess in the housing
4343: Gehäusedeckelhousing cover

Claims

Electronic device comprising: - a printed circuit board (10) with an electronic circuit (20) which has at least one first functional block (21) and at least one second functional block (22) with different functionality, - wherein the electronic circuit (20) is implemented on the circuit board (10) in such a way that the at least one first function block (21) is in a first area (11a, 11b) of the circuit board and the at least one second function block (22) is in a second Area (12) of the printed circuit board is arranged, - wherein the first area (11a, 11b) and the second area (12) on the printed circuit board (10) are arranged spatially separated from one another.

Electronic device after claim 1 , wherein higher currents and/or voltages occur in the at least one first function block (21) than in the at least one second function block (22) during normal operation of the electronic device (1).

Electronic device according to any one of Claims 1 or 2 , wherein the at least one first function block (21) has a power supply connection (30) for contacting an external power supply.

Electronic device according to any one of Claims 1 until 3 , wherein the at least one first function block (21) has a switched-mode power supply (21a) for providing a voltage supply for the at least one second function block (22).

Electronic device after claim 3 , wherein the at least one first function block (21) has a voltage regulator for providing a voltage for operating the at least one second function block (22) in an intended operation.

Electronic device after claim 5 wherein the at least one first functional block (21) is designed to reduce the voltage received at the voltage supply connection (30) to a voltage level which is lower than the level of the received voltage.

Electronic device according to any one of Claims 1 until 6 , wherein the at least one first functional block (21) has a power amplifier (21b).

Electronic device according to any one of Claims 1 until 7 , wherein the first region (11a, 11b) and the second area (12) of the printed circuit board (10) are separated from one another by bulkheads (41).

Electronic device after claim 8 , wherein the bulkheads (41) consist of a non-combustible material.

Electronic device after claim 8 or 9 , comprising: - a housing (40) for protecting the circuit board (10), - wherein the bulkheads (41) are formed as parts of the housing (40).

Electronic device according to any one of Claims 8 until 10 , wherein the bulkheads (41) touch the circuit board (10) on one side of the circuit board.

Electronic device according to any one of Claims 8 until 10 , wherein the bulkheads (41) touch the circuit board (10) on a top and bottom of the circuit board.

Electronic device according to any one of Claims 8 until 12 , The bulkheads (41) touching the printed circuit board (10) on ground planes of the printed circuit board.

Electronic device according to any one of Claims 10 until 13 , wherein openings for ventilation in the bulkheads (41) or a housing cover (43) of the housing (40) are arranged.

Electronic device according to any one of Claims 1 until 14 , wherein the circuit board (10) comprises a non-combustible material.