DE19810571C1 - Anordnung zur Zuführung einer Versorgungsspannung zu einer Messerleiste eines Baugruppenträgers - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Anordnung zur Zuführung einer Versorgungsspannung zu einer auf einer Verbindungsrück­ wand eines Baugruppenträgers angeordneten Messerleiste gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1.

Eine solche Anordnung ist aus der US 4 862 326 bekannt. Darin ist ein elektronisches System mit einem Baugruppen­ träger beschrieben, in den eine in Multilayertechnik auf­ gebaute mit Messerleisten ausgestattete Verbindungsrück­ wand eingebaut ist. Über diese werden Steckbaugruppen mit elektrischen Signalen und Versorgungsspannungen verbun­ den. Letztere werden von Stromversorgungsgeräten auf Stromschienen abgegeben, die jeweils auf der Höhe einer Messerleiste mit Hilfe einer Schraubverbindung mit ge­ druckten Leiterbahnen verbunden sind. Die Leiterbahnen und die Stromschienen verlaufen über den gesamten Aufnah­ meraum für Steckbaugruppen parallel zueinander und sind mit den Messerleisten über weitere Leiterbahnen der Ver­ bindungsrückwand verbunden.

Bei der bekannten Anordnung ist die Spannung und Polari­ tät der Versorgungsspannungen durch die verwendeten Stromversorgungsgeräte und die Steckerbelegung durch die Leiterbahnführung auf der Verbindungsrückwand vorgegeben.

Von elektrischen Geräten der Hochtechnologie, insbesonde­ re von Computersystemen wird u. a. erwartet, daß während ihrer Lebenszeit verschiedene Prozessorgenerationen oder -familien zum Einsatz kommen können. Für diese werden teilweise unterschiedliche Versorgungsspannungen benö­ tigt, während andere in dem Baugruppenträger unterge­ brachte Steckbaugruppen, wie z. B. Peripherietreiber- oder Schnittstellenkarten für den Betrieb des Gerätes in einem Datennetzwerk weiterbenutzt werden und dementsprechend ihre Versorgungsspannungen, weiter benötigen.

Aus der DE-33 23 029 A1 in Baugruppenträger bekannt, bei dem die Messerleisten an einer Rückwandleiterplatte befestigt sind und Stifte enthalten, die durch Löcher in der Rückwandleiterplatte ragen. Die über letztere hinaus­ ragenden Enden der Stifte sind von Führungsrahmen für Fe­ derleisten umgeben. In diese Führungsrahmen werden an Ka­ bel angeschlossene Stecker im Federleistenformat einge­ steckt.

Aufgabe der Erfindung ist es, eine Anordnung zur Zufüh­ rung einer Versorgungsspannung zu einer auf der Einsteck­ seite einer Verbindungsrückwand eines Baugruppenträgers angeordneten Messerleiste anzugeben, die unabhängig von der Leiterführung der Verbindungsrückwand ist.

Die Aufgabe wird durch die Merkmale des Anspruchs 1 ge­ löst.

Die Erfindung geht von der Überlegung aus, daß man auch in einem Baugruppenträger mit einer nach dem Bus-Prinzip aufgebauten Verbindungsrückwand Steckbaugruppen mit den unterschiedlichsten Anforderungen an die Spannungsversor­ gung betreiben kann, wenn die Messerleiste eine Vielzahl von Stiften aufweist, wobei eine erste Teilmenge der Stifte mit den Signalleitungen oder auch zusätzlich mit einer System-Spannungsversorgung verbunden ist, und eine zweite Teilmenge der Stifte so weit durch die Verbin­ dungsrückwand hindurchragt, daß auf diese eine eine Fe­ derleiste tragende Steckkarte, hier eine Spannungsüberga­ bekarte, aufsteckbar ist, die ihrerseits mit der wenig­ stens einen Stromschiene verbunden wird. Unter einem Bau­ gruppenträger mit einer nach dem Bus-Prinzip aufgebauten Verbindungsrückwand soll hier verstanden werden, daß die Messerleisten einer Vielzahl von Steckplätzen signal- und spannungsmäßig gleich belegt sind, so daß eine Steckbau­ gruppe an einem beliebigen Steckplatz angeordnet werden kann. Entsprechend dem verwendeten Bussystem ausgestatte­ te Steckbaugruppen benutzen nur die Stifte der ersten Teilmenge und lassen die der zweiten Teilmenge zugehöri­ gen Stifte frei.

Die Stifte der zweiten Teilmenge sind der Zuführung von Sonderspannungen zu einer Steckbaugruppe vorbehalten, die natürlich eine entsprechend belegte Federleiste tragen muß. Dabei ist die Zahl unterschiedlicher Spannungen und die abhängig von der Strombelastung für eine Spannung ge­ wählte Zahl parallel geschalteter Stifte wahlfrei. Die einer so gestalteten Steckbaugruppe zuzuführende elektri­ sche Energie wird der wenigstens einen Stromschiene ent­ nommen und auf der Spannungsübergabekarte den Erforder­ nissen der Steckbaugruppe angepaßt. Dabei kann auf der Spannungsübergabekarte beispielsweise ein Spannungswand­ ler angeordnet sein, oder auch eine Einschaltstrombe­ grenzer-Schaltung für Steckbaugruppen, die während des Betriebes des elektronischen Systems gewechselt werden sollen, oder beides in Kombination. Von der Spannungs­ übergabekarte wird diese Versorgungsspannung über Stifte der zweiten Teilmenge auf die Einschubbaugruppe geleitet.

Der Vorteil dieser Anordnung liegt darin, daß ursprüng­ lich in den Baugruppenträger eingebaute Stromversorgungs­ geräte, welche die dem Bus-System eigenen System- Versorgungsspannungen liefern, beibehalten werden können. Dies gilt beispielsweise auch dann, wenn eine Steckbau­ gruppe mit einem Prozessor einer späteren Generation an­ dere Spannungen als die Steckbaugruppe mit dem Vorgänger- Prozessor benötigt. Es muß dann lediglich eine geeignete Spannungsübergabekarte auf die Stifte der zweiten Teil­ menge der der neuen Steckbaugruppe gegenüberliegenden Seite der Verbindungsrückwand aufgesteckt werden. Es braucht nicht einmal die Kontaktbelegung im Bereich der Stifte der zweiten Teilmenge bei den beiden Steckbaugrup­ pen übereinzustimmen, da nur für die richtige Paarung der Steckbaugruppe mit einer zugehörigen Spannungsübergabe­ karte zu sorgen ist.

Die Aufteilung der Stifte auf die beiden Stift-Teilmengen ist dann besonders übersichtlich zu gestalten, wenn die Messerleiste mehrere Reihen von Stiften aufweist, wobei die Stifte wenigstens einer Stiftreihe der zweiten Teil­ menge zugehören.

Die paarweise Zuordnung einer Steckbaugruppe und einer Spannungsübergabekarte ist besonders einfach dadurch mög­ lich, daß die der zweiten Teilmenge zugehörigen Stifte einer Messerleiste frei von Anschlüssen sind, die auf der Verbindungsrückwand zu Stiften einer anderen Messerleiste führen.

Vorteilhafterweise ist auf die durch die Verbindungsrück­ wand hindurchragenden Stiftenden ein Führungsrahmen für eine an der Spannungsübergabekarte angebrachte Federlei­ ste aufgesteckt. Dadurch wird das lagerichtige Aufstecken der Spannungsübergabekarte auf die Verbindungsrückwand besonders einfach.

Entsprechend einer bevorzugten Weiterbildung der Erfin­ dung ist die Spannungsübergabekarte mit einer mechani­ schen Platzkodierung und die Steckbaugruppe mit einer da­ zu komplementären Kodierung versehen. Dabei ist die Platzkodierung durch in einem vorgegebenen Kodierschema angeordnete Kodierstifte gebildet, die durch Durchbrüche in der Verbindungsrückwand hindurch in Kodierlöcher der komplementären Kodierung ragen. Dadurch ist sicherge­ stellt, daß eine Steckbaugruppe nur mit einer ihr zuge­ ordneten Spannungsübergabekarte zusammengebracht werden kann.

Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der folgenden Beschreibung, welche in Verbindung mit den beigefügten Zeichnungen die Erfindung an Hand eines Ausführungsbeispiels erläutert. Es zeigt

Fig. 1 eine perspektivische Ansicht der Rückseite ei­ nes Baugruppenträgers in schematischer Darstel­ lung,

Fig. 2 einen Schnitt durch den Baugruppenträger ent­ lang einer Ebene II-II in Fig. 1.

In Fig. 1 ist ein Baugruppenträger 10 mit einem frontsei­ tig offenen Aufnahmeraum 12 für Steckbaugruppen 14 und einem rückwärtigen Raum 16 schematisch dargestellt. Zwi­ schen dem Aufnahmeraum 12 und dem rückwärtigen Raum 16 ist eine Verbindungsrückwand 18 eingebaut. Diese ist auf ihrer dem Aufnahmeraum 12 zugekehrten Seite mit einer der Zahl der in dem Baugruppenträger unterzubringenden Steck­ baugruppen 14 entsprechenden Anzahl von Messerleisten 20 bestückt. Die Messerleisten 20 sind untereinander durch ein Bussystem 22 verbunden, das aus einer Vielzahl von Leiterbahnen 24 (nur drei sind beispielhaft dargestellt) gebildet ist.

Wie an Hand der Fig. 2 noch näher erläutert wird, ist den Messerleisten 20 gegenüber auf der dem rückwärtigen Raum 16 zugekehrten Seite der Verbindungsrückwand 18 jeweils ein Führungsrahmen 26 angeordnet, der der Aufnahme einer an einer Spannungsübergabekarte 28 angebrachten ersten Federleiste 30 (Fig. 2) dient. Die Spannungsübergabekarte 28 ist bei ihrer der ersten Federleiste 30 gegenüberlie­ genden Kante mit einem großflächigen Anschluß 32 verse­ hen. Dieser dient dem elektrischen Anschluß und der me­ chanischen Befestigung einer Verbindungsschiene 34, deren anderes Ende an einer parallel zu der Verbindungsrückwand 18 verlaufenden eine System-Versorgungsspannung führenden Stromschiene 36 befestigt ist. Über eine weitere Leiter­ bahn 24' ist an die Stromschiene 36 auch ein die System- Versorgungsspannung führender Kontakt 25 der Messerleiste 20 angeschlossen.

In Fig. 1 ist der Übersichtlichkeit wegen nur eine einzi­ ge Stromschiene dargestellt. Es versteht sich für den Fachmann von selbst, daß es sich dabei um ein Stromschie­ nenpaket mit einer der Zahl unterschiedlicher Versor­ gungsspannungen entsprechenden Anzahl einzelner Strom­ schienen handelt. Entsprechendes gilt für den Anschluß 32, die Verbindungsschiene 34 und den die System-Versor­ gungsspannung führenden Kontakt 25 der Messerleiste 20, welche jeweils mit einer Stromschiene des Stromschienen­ pakets verbunden sind.

Eine von der Stromschiene 36 abgenommene Spannung wird einer auf der Spannungsübergabekarte 28 angeordneten, le­ diglich symbolisch dargestellten Spannungswandlerschal­ tung 38 zugeführt. Diese vermag die auf der Stromschiene geführte Spannung in einen höheren oder niedrigeren Span­ nungswert zu wandeln, wie er von der der Spannungsüberga­ bekarte 28 gegenüberstehenden Steckbaugruppe 14 benötigt wird. Der Ausgang der Spannungswandlerschaltung 38 ist auf die erste Federleiste 30 geführt.

Fig. 2 zeigt einen Schnitt durch den Baugruppenträger 10 entlang einer Ebene II-II in Fig. 1. Es ist zu erkennen, daß die Verbindungsrückwand 18 von einer der Kontaktzahl der Messerleiste 20 entsprechenden Anzahl von Kontaktlö­ chern 42 durchsetzt ist, in welche die Stifte 40 der Mes­ serleiste 20 eingelötet sind. Sie können aber auch einge­ schweißt oder eingepreßt sein. Die Stifte 40 sind in vier Reihen A, B, C, D angeordnet, wobei diese Stiftreihen übereinander liegen, also nur die zuoberst liegende Stif­ treihe sichtbar ist. Die Stifte der Reihen C und D eine erste Teilmenge der Stifte 40 bilden und mit den die Si­ gnale und System-Versorgungsspannungen führenden Leiter­ bahnen 24, 24' des Bus-Systems 22 verbunden sind. Diese Stifte sind auf der Lötseite der Messerleiste 20 nur so lang, daß sie nicht über die dem rückwärtigen Raum 16 zu­ gekehrte Fläche der Verbindungsrückwand 18 hinausragen.

Die Stifte der Reihen A und B bilden eine zweite Teilmen­ ge der Stifte 40. Diese Stifte sind frei von Verbindungen zu irgendwelchen weiterführenden Leiterbahnen. Sie ragen über die dem rückwärtigen Raum 16 zugekehrte Fläche der Verbindungsrückwand 18 so weit hinaus, daß der Führungs­ rahmen 26 auf sie aufgesteckt werden kann und sie darin Stiftreihen A' und B' bilden. Dadurch entsteht auf der dem rückwärtigen Raum 16 zugekehrten Seite der Verbin­ dungsrückwand 18 ein Steckverbinder vom Typ einer Messer­ leiste. Auf diesen kann dann die Spannungsübergabekarte 28 mit ihrer ersten Federleiste 30 aufgesteckt werden. Die von der Spannungsübergabekarte 28 gelieferten Versor­ gungsspannungen werden von den Stiftreihen A und B durch entsprechende Federkontakte einer an der Steckbaugruppe 14 angebrachten zweiten Federleiste 54 abgenommen.

Die Spannungsübergabekarte 28 ist mit einer mechanischen Platzkodierung 44 und die Steckbaugruppe 14 mit einer da­ zu komplementären Kodierung 46 versehen. Dabei ist die Platzkodierung 44 durch in einem vorgegebenen Kodiersche­ ma angeordnete Kodierstifte 48 gebildet, die durch Durch­ brüche 50 in der Verbindungsrückwand 18 hindurch in Ko­ dierlöcher 52 der komplementären Kodierung 46 ragen. Da­ durch ist sichergestellt, daß eine Steckbaugruppe 14 nur mit einer ihr zugeordneten Spannungsübergabekarte 28 zu­ sammengebracht werden kann. Eine Steckbaugruppe, die aus­ schließlich an der System-Spannungsversorgung betrieben wird, benötigt keine Kodierung, da die Stiftreihen A und B von ihr nicht belegt werden. Selbst wenn sie in eine Messerleiste 20 eingesteckt würde, auf deren den Reihen A und/oder B zugehörige Stifte 40 eine Spannungsübergabe­ karte 28 aufgesteckt ist, könnte an dieser Steckbaugruppe kein Schaden entstehen.

Da, wie erwähnt, die Stiftreihen A, B, C, D übereinander liegen, und nur die zuoberst liegende Stiftreihe sichtbar ist, sind zur Verdeutlichung die Kontaktbohrungen 56, 56', in welche die nicht dargestellten Lötspieße der Kon­ takte der ersten und der zweiten Federleiste 30, 54 ein­ gesetzt sind, mit A', B' bzw. A, B, C, D bezeichnet.

Claims (6)

1. Anordnung zur Zuführung einer Versorgungsspannung zu einer auf einer Verbindungsrückwand (18) eines Bau­ gruppenträgers (10) angeordneten Messerleiste (20), die der Hinleitung elektrischer Signale und wenig­ stens einer Versorgungsspannung zu einer darin ein­ steckbaren Steckbaugruppe (14) dient, wobei die Si­ gnale über auf der Verbindungsrückwand (18) angeord­ nete Leitungen (24) auf die Messerleiste (20) geführt sind, umfassend wenigstens eine mit einem Stromver­ sorgungsgerät zu verbindende Sromschiene (36), von welcher die Versorgungsspannung abgenommen und auf die Messerleiste (20) geführt ist, dadurch gekennzeichnet,

• 1. daß die Messerleiste (20) eine Vielzahl von Stiften (40) aufweist, die in Kontaktlöcher (42) in der Verbindungsrückwand (18) eingelötet, eingeschweißt oder eingepreßt sind,
• 2. daß die Stifte einer ersten Teilmenge (C, D) der Stifte (40) mit den Leitungen (24) oder auch zu­ sätzlich mit einer System-Spannungsleitung (36) verbunden sind,
• 3. daß die Stifte einer zweiten Teilmenge (A, B) der Stifte (40) so weit durch die Verbindungsrück­ wand (18) hindurchragen, daß auf diese eine mit ei­ ner Federleiste (30) ausgestattete Steckkarte (28) aufgesteckt werden kann,
• 4. daß die Steckkarte eine Spannungsübergabekarte (28) ist, die ihrerseits mit der wenigstens einen Strom­ schiene (36) verbunden wird.

2. Anordnung nach Anspruch 1, dadurch ge­ kennzeichnet, daß die Messerleiste (20) mehrere Reihen (A, B, C, D) von Stiften (40) auf­ weist, wobei die Stifte (40) wenigstens einer Stift­ reihe (A, B) der zweiten Teilmenge zugehören.

3. Anordnung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die der zweiten Teilmenge (A, B) zugehörigen Stifte (40) der Messer­ leiste (20) frei von Anschlüssen an auf der Verbin­ dungsrückwand (18) geführte andere Messerleisten sind.

4. Anordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, da­ durch gekennzeichnet, daß auf die durch die Verbindungsrückwand (18) hindurchragenden Stiftenden ein Führungsrahmen (26) für eine an der Spannungsübergabekarte (28) angebrachte erste Feder­ leiste (30) aufgesteckt ist.

5. Anordnung nach Anspruch 4, dadurch ge­ kennzeichnet, daß die Spannungsübergabe­ karte (28) bei ihrer der ersten Federleiste (30) ge­ genüberliegenden Kante einen Anschluß (32) für die wenigstens eine Stromschiene (34, 36) hat.

6. Anordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Spannungsübergabekarte (28) mit einer mechanischen Platzkodierung (44) und die Steckbaugruppe (14) mit einer dazu komplementären Kodierung (46) versehen ist, wobei die Platzkodierung (44) durch in einem vorgegebenen Kodierschema angeordnete Kodierstifte (48) gebildet ist, die durch Durchbrüche (50) in der Verbindungsrückwand (18) hindurch in Kodierlöcher (52) der komplementären Kodierung (46) ragen.