JP3303937B2 - 活線挿抜ユニット - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、電子回路パッケージの
活線挿抜技術に関する。

【０００２】

【従来の技術】図６は、従来の活線挿抜ユニットＵ２の
説明図であり、図６（１）は、その全体を示す斜視図で
あり、図６（２）は、電子回路パッケージ６１をバック
ボード用コネクタ５１に半差しした状態を示す図であ
る。なお、図６（１）においては、アースパターン４
１、プリチャージ電源パターン４２、主電源パターン４
３、信号パターン４４、バックボード用コネクタ５１を
省略して示してある。

【０００３】図６（１）に示すように、ユニット枠Ｆ２
の背面にバックボード４０が固定され、ユニット枠Ｆ２
に複数の電子回路パッケージ６１、６２、６３、…、６
ｎが格納され、バックボード４０にはバックボード用コ
ネクタ５１を初めとして複数のバックボード用コネクタ
が設けられ、これら複数のバックボード用コネクタに各
電子回路パッケージ６１、６２、６３、…、６ｎが接続
されている。

【０００４】ところで、各電子回路パッケージ６１、６
２、６３、…、６ｎの活線挿抜が可能であるようにする
ためには、バックボード用コネクタの端子が突入電流に
よって損傷することを防止する必要があり、このために
活線挿入時における突入電流を抑制するようにし、しか
も、各電子回路パッケージ６１、６２、６３、…、６ｎ
内のＩＣが破壊することを防止するために、電子回路パ
ッケージ６１、６２、６３、…、６ｎ内のＩＣ等に信号
が入力される前に電源をオン状態にする必要がある。

【０００５】上記のように突入電流を抑制するために
は、電子回路パッケージ６１に着目すると、バックボー
ド用コネクタ５１のプリチャージ電源パターン用端子５
１２と接続するプリチャージ用端子ｔ６１２にコイル６
１Ｌの一方の端子を接続し、バックボード用コネクタ５
１の主電源パターン用端子５１３と接続する主電源用端
子ｔ６１３にコイル６１Ｌの他端を接続してある。この
ようにコイル６１Ｌを設けることによって、電子回路パ
ッケージ６１に搭載されノイズ除去等に使用されるバイ
パスコンデンサ６１Ｃの充電開始時に発生する突入電流
を抑制することができる。なお、パワーの少ない電子回
路パッケージにあっては、コイル６１Ｌの代わりに抵抗
を使用するものもある。

【０００６】また、電子回路パッケージ６１内のＩＣ等
に信号が入力される前に電源をオン状態にするために
は、バックボード４０の信号パターン４４に接続されて
いる信号パターン用端子５１４と、電子回路パッケージ
６１の信号パターン６１４に接続されている信号用端子
ｔ６１４とが接続される前に、電子回路パッケージ６１
内のＩＣの電源をオン状態にする必要がある。具体的に
は、電子回路パッケージ６１のプリチャージ用端子ｔ６
１２、主電源用端子ｔ６１３は、それぞれ、長端子、短
端子で構成され、プリチャージ用端子ｔ６１２が主電源
用端子ｔ６１３よりも必ず早く、バックボード用コネク
タ５１の端子に接続されるようになっている。なお、電
子回路パッケージ６１のアース用端子ｔ６１１、信号用
端子ｔ６１４がそれぞれ長端子、短端子で構成されてい
る。これによって、電子回路パッケージ６１の信号用端
子ｔ６１４がバックボード用コネクタ５１に接続される
前に、電子回路パッケージ６１内のＩＣがプリチャージ
電源パターン４２を介して電源オンの状態になる。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】ところで、電子回路パ
ッケージの高密度化が進み、電子回路パッケージにおけ
る消費電力が増加し、バイパスコンデンサの容量が増大
することに伴い、突入電流も増加する。この突入電流の
増加を抑えるためにコイル６１Ｌを使用すると、コイル
６１Ｌの外形が極めて大きくなるので、コイル６１Ｌの
実装面積が増大し、電子回路パッケージの実装密度が低
下するという問題がある。

【０００８】本発明は、電子回路パッケージにおける消
費電力が増加することによってバイパスコンデンサの容
量が増大した場合に、電子回路パッケージの実装密度を
低下させずに活線挿抜を行うことができる活線挿抜ユニ
ットを提供することを目的とするものである。

【０００９】

【課題を解決するための手段】本発明は、バックボード
において主電源パターンとプリチャージ電源パターンと
が分離して設けられ、これらを接続するコイル等の突入
電流抑制部がバックボード等に設けられ、電子回路パッ
ケージにおけるアース用端子とプリチャージ用端子とが
主電源用端子と信号用端子とよりも長く設定され、プリ
チャージ用端子と電子回路パッケージの電源パターンと
の間にスイッチが設けられ、電子回路パッケージがバッ
クボードに半差しされた状態で、バックボードの主電源
パターンを経由せずに、突入電流抑制部、プリチャージ
電源パターン、スイッチを経由して、電子回路パッケー
ジのバイパスコンデンサに充電され、電子回路パッケー
ジがバックボードに完全に接続された状態で、スイッチ
がオフされ、バックボードの主電源パターンを経由して
電子回路パッケージのＩＣ等に電源が供給され、信号経
路が初めて接続されるものである。

【００１０】

【作用】本発明は、電子回路パッケージがバックボード
に半差しされた状態で、バックボードの主電源パターン
を経由せずに、コイル等の突入電流抑制部、プリチャー
ジ電源パターン、スイッチを経由して、電子回路パッケ
ージのバイパスコンデンサに充電され、電子回路パッケ
ージがバックボードに完全に接続された状態で、スイッ
チがオフされ、バックボードの主電源パターンを経由し
て電子回路パッケージのＩＣ等に電源が供給され、信号
経路が初めて接続されるので、コイル等の突入電流抑制
部を共用でき、したがって、電子回路パッケージにおけ
る消費電力が増加することによってバイパスコンデンサ
の容量が増大しても、電子回路パッケージの実装密度を
低下させずに活線挿抜を行うことができる。

【００１１】

【実施例】図１は、本発明の一実施例である活線挿抜ユ
ニットＵ１の説明図であり、図１（１）は上記実施例の
背面からみた斜視図であり、図１（２）は上記実施例に
おける電子回路パッケージ３１とバックボード１０との
関係を示し、電子回路パッケージ３１をバックボード１
０に半差しした状態の説明図である。

【００１２】活線挿抜ユニットＵ１は、複数の電子回路
パッケージ３１、３２、３３、…、３ｎと、これら電子
回路パッケージ３１、３２、３３、…、３ｎに給電する
ためのバックボード１０と、ユニット枠Ｆ１と有する。

【００１３】バックボード１０には、アースパターン１
１と、プリチャージ電源パターン１２と、主電源１６と
接続される主電源パターン１３と、信号パターン１４
と、コイル１５と、バックボード用コネクタ２１とが設
けられている。

【００１４】プリチャージ電源パターン１２は主電源パ
ターン１３と分離されており、コイル１５は、主電源パ
ターンとプリチャージ電源パターンとを接続する突入電
流抑制部の一例である。

【００１５】バックボード用コネクタ２１には、アース
パターン１１に接続されたアースパターン用端子２１１
と、プリチャージ電源パターン１２に接続されたプリチ
ャージ電源パターン用端子ｔ２１２と、主電源パターン
１３に接続された主電源パターン用端子ｔ２１３と、信
号パターン１４に接続された信号パターン用端子ｔ２１
４とが設けられている。

【００１６】なお、アースパターン１１、プリチャージ
電源パターン１２、主電源パターン１３のそれぞれが設
けられている各パッケージは、図示しないコネクタによ
ってバックボード１０に接続されている。

【００１７】電子回路パッケージ３１には、アースパタ
ーン３１１と、ＩＣ等の電源端子に接続される電源パタ
ーン３１３と、ＩＣ等の入出力端子に接続される信号パ
ターン３１４と、挿抜レバーＬ１と、スイッチ３１Ｓ
と、ノイズ除去等に使用されるバイパスコンデンサ３１
Ｃと、電子回路パッケージ用コネクタとが設けられてい
る。

【００１８】挿抜レバーＬ１は、電子回路パッケージ３
１をバックボードコネクタ２１から挿抜する動作に連動
するものであり、スイッチ３１Ｓは、挿抜レバーＬ１と
連動するものであり、プリチャージ用端子ｔ１２と電源
パターン３１３とを接続するスイッチである。そして、
電子回路パッケージ３１がバックボード１０に完全に挿
入されているときには、電子回路パッケージ３１のプリ
チャージ用端子ｔ１２と電源パターン３１３とをスイッ
チ３１Ｓで分離することによって、複数の電子回路パッ
ケージ３１、３２、３３、…、３ｎに対してコイル１５
を共用できるようにしてある。

【００１９】突起Ｐ１は、ユニット枠Ｆ１のバックボー
ド１０とは逆の部分の位置であって、電子回路パッケー
ジ３１がユニット枠Ｆ１に挿入される位置に対応して設
けられている突起であり、電子回路パッケージ３１がユ
ニット枠Ｆ１に完全に挿入されたときに挿入レバーＬ１
を回動させ、この挿入レバーＬ１の回動に応じてスイッ
チ３１Ｓがオフされるようになっている。

【００２０】電子回路パッケージ用コネクタは、アース
用端子ｔ１１と、プリチャージ用端子ｔ１２と、電源パ
ターン３１３に接続された主電源用端子ｔ１３と、信号
用端子ｔ１４とを有するものであり、アース用端子ｔ１
１が長端子、プリチャージ用端子ｔ１２が中端子、主電
源用端子ｔ１３と信号用端子ｔ１４とが短端子で構成さ
れている。

【００２１】そして、主電源用端子ｔ１３が主電源パタ
ーン１３に接続される前に、電子回路パッケージ３１の
電源パターン３１３がスイッチ３１Ｓとプリチャージ用
端子ｔ１２とを介してプリチャージ電源パターン１２に
接続され、その後、主電源用端子ｔ１３が主電源パター
ン１３に接続されたときに、挿抜レバーＬ１によってス
イッチ３１Ｓがオフされ、信号用端子ｔ１４がバックボ
ード１０の信号パターン１４に接続されるようになって
いる。

【００２２】電子回路パッケージ３２、３３、…、３ｎ
の構成も、電子回路パッケージ３１の構成と同様であ
る。

【００２３】次に、上記実施例の動作について説明す
る。

【００２４】まず、電子回路パッケージ３１がユニット
枠Ｆ１に挿入されていない場合には、挿抜レバーＬ１が
突起Ｐ１に押されていないので、スイッチ３１Ｓがオン
状態に維持される。

【００２５】そして、電子回路パッケージ３１をユニッ
ト枠Ｆ１に徐々に挿入し、図１（１）に示すように、電
子回路パッケージ３１をバックボード１０に半差し状態
にする。なお、本明細書において、「半差し状態」と
は、電子回路パッケージ用コネクタのアース用端子ｔ１
１がアースパターン用端子２１１に接続され、プリチャ
ージ用端子ｔ１２がプリチャージ電源パターン用端子２
１２に接続され、電子回路パッケージ用コネクタの主電
源用端子ｔ１３と信号用端子ｔ１４とがコネクタ２１に
接続されていない状態のことである。この状態では、ス
イッチ３１Ｓがオンであり、主電源１６からの電流が、
突入電流抑制コイル１５、プリチャージ電源パターン１
２、プリチャージ電源パターン用端子２１２、プリチャ
ージ用端子ｔ１２、スイッチ３１Ｓ、電源パターン３１
３を経由し、バイパスコンデンサ３１Ｃに流れ込み、バ
イパスコンデンサ３１Ｃが瞬間的に充電され、電子回路
パッケージ３１内のＩＣ等の動作を可能とする電圧にな
る。

【００２６】また、バイパスコンデンサ３１Ｃに流れる
突入電流はコイル１５を必ず経由するので、このコイル
１５によって突入電流が抑制される。なお、この場合、
電子回路パッケージ３１の主電源用端子ｔ１３が、バッ
クボード用コネクタ２１の主電源パターン用端子２１３
に接続されていないので、コイル１５を経由せずにバイ
パスコンデンサ３１Ｃを直接充電する経路が断たれ、コ
イル１５によって突入電流が確実に抑制される。

【００２７】図２は、上記のように電子回路パッケージ
３１がバックボード１０に半差し状態にされている状態
を示す等価回路図であり、電子回路パッケージ３１以外
の電子回路パッケージ３２、３３、…、３ｎがバックボ
ード１０に完全に接続されている場合を示してある。

【００２８】この図２においては、破線で囲んだ部分が
電子回路パッケージであり、これらと主電源１６以外の
部分はバックボード１０である。なお、符号３２Ｃ、３
３Ｃ、…、３ｎＣはバイパスコンデンサ、符号３２Ｓ、
３３Ｓ、…、３ｎＳはスイッチを示すものである。

【００２９】次に、電子回路パッケージ３１をバックボ
ード１０に完全に挿入する。

【００３０】図３は、上記実施例において、電子回路パ
ッケージ３１をバックボード１０に完全に接続した状態
の説明図である。

【００３１】この場合、電子回路パッケージ用コネクタ
のアース用端子ｔ１１がアースパターン用端子２１１に
接続され、プリチャージ用端子ｔ１２がプリチャージ電
源パターン用端子２１２に接続され、しかも、電子回路
パッケージ用コネクタの主電源用端子ｔ１３が主電源パ
ターン用端子２１３に接続され、信号用端子ｔ１４が信
号パターン用端子２１４に接続されている。この状態で
は、突起Ｐ１によって挿抜レバーＬ１が回動され、この
回動に連動してスイッチ３１Ｓがオフされているので、
突入電流抑制コイル１５を経由してバイパスコンデンサ
３１Ｃを充電する経路が断たれ、一方、主電源用端子ｔ
１３が主電源パターン用端子２１３に接続されているの
で、主電源パターン１３、主電源パターン用端子２１
３、主電源用端子ｔ１３を経由して、電源パターン３１
３に主電源１６が印加され、ＩＣ等の電源端子に主電源
１６が印加される。この場合、バイパスコンデンサ３１
Ｃへの充電が完了しているので、突入電流を抑制する必
要が無い。

【００３２】図４は、上記実施例において、電子回路パ
ッケージ３２、３３、…、３ｎがバックボード１０に完
全に接続された後、電子回路パッケージ３１がバックボ
ード１０に完全に接続された状態を示す等価回路図であ
り、図５は、上記実施例における印加電圧の変化を示す
図である。

【００３３】上記動作の説明は、電子回路パッケージ３
１を例に取って行ったものであるが、電子回路パッケー
ジ３２、３３、…、３ｎのそれぞれについても、電子回
路パッケージ３１における動作と同様であり、それぞれ
の場合についても、突入電流を抑制するためにコイル１
５が使用され、このように突入電流用抑制のためにコイ
ル１５を１つのみ設ければ足りるので、従来のように電
子回路パッケージ毎にコイルを設ける場合よりも、電子
回路パッケージの実装密度を高くすることができ、電子
回路パッケージにおける消費電力が増加することによっ
てバイパスコンデンサの容量が増大した場合でも、電子
回路パッケージの実装密度を低下させずに活線挿抜を行
うことができる。

【００３４】上記実施例において、電子回路パッケージ
３１、３２、３３、…、３ｎの挿抜にコイル１５が影響
されないよう、バックボード１０上にコイル１５が実装
されているが、この代わりに、電子回路パッケージ３
１、３２、３３、…、３ｎとは別の小型ボード（図示せ
ず）上にコイル１５を実装するようにしてもよい。ま
た、上記実施例において、活線挿抜ユニットＵ１の外
に、主電源１６が設けられているが、電子回路パッケー
ジ３１〜３ｎと同様に、活線挿抜ユニットＵ１内に主電
源１６を実装するようにしてもよい。さらに、突入電流
抑制コイル１５を、主電源パターン１３上に設置するよ
うにしてもよい。

【００３５】また、上記実施例おいては、電子回路パッ
ケージ用コネクタにおいて、アース用端子ｔ１１が長端
子、プリチャージ用端子ｔ１２が中端子、主電源用端子
ｔ１３と信号用端子ｔ１４とが短端子で構成されてい
が、アース用端子ｔ１１を中端子、プリチャージ用端子
ｔ１２を長端子としてもよく、また、主電源用端子ｔ１
３と信号用端子ｔ１４よりも長ければ、アース用端子ｔ
１１とプリチャージ用端子ｔ１２とを同じ長さにしても
よい。つまり、上記電子回路パッケージ用コネクタにお
いて、アース用端子ｔ１１とプリチャージ用端子ｔ１２
とが、主電源用端子ｔ１３と信号用端子ｔ１４とよりも
長く設定されていればよい。

【００３６】

【発明の効果】本発明によれば、電子回路パッケージが
バックボードに半差しされた状態で、バックボードの主
電源パターンを経由せずに、コイル等の突入電流抑制
部、プリチャージ電源パターン、スイッチを経由して、
電子回路パッケージのバイパスコンデンサに充電され、
電子回路パッケージがバックボードに完全に接続された
状態で、スイッチがオフされ、バックボードの主電源パ
ターンを経由して電子回路パッケージのＩＣ等に電源が
供給され、信号経路が初めて接続されので、コイル等の
突入電流抑制部を共用でき、したがって、電子回路パッ
ケージにおける消費電力が増加することによってバイパ
スコンデンサの容量が増大しても、電子回路パッケージ
の実装密度を低下させずに活線挿抜を行うことができる
という効果を奏する。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例である活線挿抜ユニットＵ１
の説明図であり、図１（１）は上記実施例の背面からみ
た斜視図であり、図１（２）は上記実施例における電子
回路パッケージ３１とバックボード１０との関係を示
し、電子回路パッケージ３１をバックボード１０に半差
しした状態の説明図である。

【図２】上記実施例において、電子回路パッケージ３１
がバックボード１０に半差し状態にされている状態を示
す等価回路図であり、電子回路パッケージ３１以外の電
子回路パッケージ３２、３３、…、３ｎがバックボード
１０に完全に接続されている場合を示してある。

【図３】上記実施例において、電子回路パッケージ３１
をバックボード１０に完全に接続した状態の説明図であ
る。

【図４】上記実施例において、電子回路パッケージ３
２、３３、…、３ｎがバックボード１０に完全に接続さ
れた後、電子回路パッケージ３１がバックボード１０に
完全に接続された状態を示す等価回路図である。

【図５】上記実施例における印加電圧の変化を示す図で
ある。

【図６】従来の活線挿抜ユニットＵ２の説明図であり、
図６（１）は、その全体を示す斜視図であり、図６
（２）は、電子回路パッケージ６１をバックボード用コ
ネクタ５１に接続した状態を示す図である。

【符号の説明】

Ｕ１…活線挿抜ユニット、 Ｆ１…ユニット枠、 １０…バックボード、 １１…アースパターン、 １２…プリチャージ電源パターン、 １３…主電源パターン、 １４…信号パターン、 １５…突入電流抑制コイル、 １６…主電源、 ２１…バックボード用コネクタ、 ２１１…アースパターン用端子、 ２１２…プリチャージ電源パターン用端子、 ２１３…主電源パターン用端子、 ２１４…信号パターン用端子、 ３１、３２、３３〜３ｎ…電子回路パッケージ、 ３１Ｃ、３２Ｃ、３３Ｃ〜３ｎＣ…バイパスコンデン
サ、 ３１Ｓ、３２Ｓ、３３Ｓ〜３ｎＳ…スイッチ、 ３１１…アースパターン、 ３１３…電源パターン、 ３１４…信号パターン、 ｔ１１…アース用端子、 ｔ１２…プリチャージ用端子、 ｔ１３…主電源用端子、 ｔ１４…信号用端子、 Ｌ１…挿抜レバー、 Ｐ１…突起。

フロントページの続き (56)参考文献 特開 平１−253995（ＪＰ，Ａ) 特開 平４−304117（ＪＰ，Ａ) 特開 平５−75282（ＪＰ，Ａ) 特開 平６−151018（ＪＰ，Ａ) 特許2738801（ＪＰ，Ｂ２) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) H05K 7/14

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 複数の電子回路パッケージとこれら電子
   回路パッケージに給電するためのバックボードとを有す
   る活線挿抜ユニットにおいて、 上記バックボードには、主電源と接続される主電源パタ
   ーンと、この主電源パターンと分離されたプリチャージ
   電源パターンと、アースパターンと、信号パターンと、
   上記主電源パターンと上記プリチャージ電源パターンと
   上記アースパターンと上記信号パターンとにそれぞれ接
   続された端子を有するバックボード用コネクタとが設け
   られ、 上記電子回路パッケージには、この電子回路パッケージ
   を上記バックボードから挿抜する動作に連動する挿抜レ
   バーと、電源パターンと、上記電源パターンに接続され
   た主電源用端子と上記プリチャージ電源パターンに接続
   されたプリチャージ用端子と上記アースパターンに接続
   されたアース用端子と上記信号パターンに接続された信
   号用端子とを有する電子回路パッケージ用コネクタと、
   上記挿抜レバーと連動し上記プリチャージ用端子と上記
   電源パターンとを接続するスイッチとが設けられ、上記
   アース用端子と上記プリチャージ用端子とが、上記主電
   源用端子と上記信号用端子とよりも長く設定され、 上記主電源パターンと上記プリチャージ電源パターンと
   を接続する突入電流抑制部が、上記電子回路パッケージ
   以外の部位または上記バックボード上に設けられ、 上記主電源用端子が上記主電源パターンに接続される前
   に、上記電子回路パッケージの上記電源パターンが上記
   スイッチと上記プリチャージ用端子と上記プリチャージ
   電源パターンとを介して上記主電源に接続され、上記主
   電源用端子が上記主電源パターンに接続されたときに、
   上記挿抜レバーによって上記スイッチがオフされ、上記
   信号用端子が上記バックボードの上記信号パターンに接
   続されるものであることを特徴とする活線挿抜ユニッ
   ト。