JP5118669B2

JP5118669B2 - Backplane

Info

Publication number: JP5118669B2
Application number: JP2009168018A
Authority: JP
Inventors: 廣東田; 直幸大塚
Original assignee: ケル株式会社
Priority date: 2009-07-16
Filing date: 2009-07-16
Publication date: 2013-01-16
Anticipated expiration: 2029-07-16
Also published as: JP2011022854A

Description

本発明は、コンピュータシステム等の各種電子機器のシステムを構成するバックボーンとして機能するバックプレーンに関する。 The present invention relates to a backplane that functions as a backbone constituting a system of various electronic devices such as a computer system.

従来、コンピュータシステムや制御機器においては、たとえば、ＣＰＵボード、通信ボード、Ａ／Ｄ変換ボードなどの各機能ボードと、その機能ボードを接続する為のバックプレーンが使用されている。機能ボードとは、ＬＳＩ等の各種半導体が実装されており、また、抵抗、コンデンサ、インダクタなど多くの部品と共に、ある種の目的とする機能を発揮する様に設計されている回路基板を言う。 Conventionally, in a computer system and a control device, for example, each function board such as a CPU board, a communication board, and an A / D conversion board and a backplane for connecting the function board are used. A functional board refers to a circuit board on which various semiconductors such as LSI are mounted and designed to perform a certain target function together with many components such as resistors, capacitors, and inductors.

バックプレーンとは、一般に、受動部品のみで構成されるものであり、各機能ボードの接続用のコネクタや電源供給などのコネクタ・端子台などが用意されている。通常、バックプレーンは、システムの各機能ボードが機能ＵＰや変更による改版がなされても変更された機能ボードを交換することで、システム全体の機能をＵＰさせても物理的な構成をそのまま維持することが可能である。最近では、各機能ボードを各社が共通化した仕様のもとで開発することで、開発投資の分散や、システム選択の自由度を上げる為に、標準化、規格化した仕様のバックプレーンのニーズが広がっている。 The backplane is generally composed only of passive components, and a connector for connecting each functional board, a connector / terminal block for supplying power, and the like are prepared. Normally, the backplane maintains the physical configuration even if the function of the entire system is improved by replacing the function board that has been changed even if each function board of the system is upgraded by function upgrade or modification. It is possible. Recently, there has been a need for backplanes with standardized and standardized specifications in order to spread development investment and increase the degree of freedom of system selection by developing each functional board based on specifications shared by each company. It has spread.

各機能ボードでは、＋５Ｖ，＋３．３Ｖ，＋２．５Ｖ・・・・など、各回路や各種半導体で使用する電源が必要である。これらの各種電源は、バックプレーンに接続されており、接続用コネクタを介して、各機能ボードに供給されている。標準化、規格化されたバックプレーンでは、決められた複数の電源電圧の使用が定義されており、ユーザは、すべての規格化された電源を使用する必要はなく、システムで要求されている電源を供給してシステムを構成している。 Each function board requires a power source used in each circuit and various semiconductors such as +5 V, +3.3 V, +2.5 V,. These various power sources are connected to the backplane, and are supplied to each function board via a connector for connection. Standardized and standardized backplanes define the use of a set number of power supply voltages, and users do not need to use all standardized power supplies, but can supply the power supplies required by the system. Supply and configure the system.

従来構成によるバックプレーンのブロック図を図５に示す。従来では、外部に必要な電圧を生成する各電源を用意し、その電源をバックプレーンに供給することにより、各電圧（電源）を各スロットの嵌合コネクタを介して各機能ボードに供給するものである。図中２００はバックプレーンであり、機能ボードを搭載する嵌合コネクタ１０，２０，・・５０などを備えている。そして、バックプレーン２００には、外部電源３１０、３２０、３３０、３ｍ０などから端子台又はコネクタである７０を介して電源電圧の供給を受けている。なお、ｍは４以上の整数である。従ってｍが５とすれば、外部電源は３５０となる。また、３００は電源ブロックであり、複数の出力電圧を有する一つ、または少数の電源でこのブロックを構成することもできる。 A block diagram of a backplane according to the conventional configuration is shown in FIG. Conventionally, each power supply that generates the necessary voltage is prepared and supplied to the backplane, so that each voltage (power supply) is supplied to each function board via the mating connector of each slot. It is. In the figure, reference numeral 200 denotes a backplane, which includes fitting connectors 10, 20,. The backplane 200 is supplied with a power supply voltage from an external power supply 310, 320, 330, 3m0, etc. via a terminal block or a connector 70. M is an integer of 4 or more. Therefore, if m is 5, the external power supply is 350. Reference numeral 300 denotes a power supply block, and this block can be constituted by one or a small number of power supplies having a plurality of output voltages.

例えば、外部電源３１０からバックプレーン上の電源供給端子７１を介して電源供給を受け、配線Ｌ１を介して、それぞれのコネクタの電源端子１１、２１、５１へ電源電圧が供給され、最終的に各機能ボードへ供給されている。さらに、電源３２０からの電源電圧が電源供給端子７２、配線Ｌ２を介してそれぞれのコネクタの電源端子１２、２２、５２へ供給され、最終的に各機能ボードへ供給されているというように、それぞれの外部電源からの電源電圧が供給される。また、図４は、図示を簡単すべく、各電源から一つの線で示しているが、これらの一つの線には、正、負の往復の配線が省略されている。なお、負の配線は、同一の電位であれば、全体をまとめて一つにしても良いのもいうまでもないことである。 For example, the power supply is received from the external power supply 310 via the power supply terminal 71 on the backplane, and the power supply voltage is supplied to the power supply terminals 11, 21, 51 of the respective connectors via the wiring L 1. It is supplied to the function board. Further, the power supply voltage from the power supply 320 is supplied to the power supply terminals 12, 22 and 52 of the respective connectors via the power supply terminal 72 and the wiring L2, and finally supplied to each function board, respectively. The power supply voltage is supplied from the external power supply. Further, FIG. 4 shows one line from each power source for simplicity of illustration, but positive and negative reciprocal wirings are omitted in these one line. Needless to say, the negative wirings may be combined into one as long as they have the same potential.

一方、特許文献１では、主となるシステム回路と副となるシステム回路が存在する様な場合に、副となるシステムの電源供給をＯＮ／ＯＦＦする制御回路を実装し、その制御回路を主となるシステムで制御することにより、副となるシステムの電源供給を制御する方法が述べられている。 On the other hand, in Patent Document 1, when there is a main system circuit and a sub system circuit, a control circuit for turning on / off the power supply of the sub system is mounted, and the control circuit is mainly used. A method for controlling the power supply of the sub system by controlling the system is described.

特開平１１−３３８５８３号公報Japanese Patent Laid-Open No. 11-338583

従来からのシステムでは、このように、外部に＋５Ｖ，＋３．３Ｖ，＋２．５Ｖ・・・・などの多くの電源を用意し、その電源をバックプレーンに供給したシステムを用意する必要がある。その為に、電源に対して、多大な投資を行う必要があった。 In the conventional system, it is necessary to prepare a system in which many power sources such as +5 V, +3.3 V, +2.5 V,... Are prepared outside and the power is supplied to the backplane. Therefore, it was necessary to make a great investment in the power source.

一方、最近では、機能ボードでの使用電圧が半導体による低電圧化の流れの中で、多種・多様な電源電圧を必要としており、外部からそれぞれの電源を供給することは、消費電流による電圧低下による電源仕様の逸脱や、電源種類の増加をまねき、非常に効率の悪いものとなる。そのことから、どちらかと言うと、少ない電源種類の供給のみ行い、機能ボードで必要な各部の電圧は、各部のすぐ近くで生成使用する（ポイント−オブ−ロード）の考え方が主流となってきた。 On the other hand, in recent years, the voltage used on function boards has been reduced by semiconductors, and various and diverse power supply voltages have been required. This leads to deviations in power supply specifications and increases in power supply types, resulting in very inefficient performance. For this reason, the idea of supplying only a small number of power supplies and generating and using the voltage of each part necessary for the function board in the immediate vicinity of each part (point-of-load) has become mainstream. .

この、ポイント−オブ−ロードの考え方は、主となる電源を供給し、機能ボードの回路で必要な電圧は、必要な場所で小さく生成させようとするものであり、その為の半導体や小型電源が数多く発売されており、機能ボードへ供給する電圧の種類は少なくて良くなってきている。 This concept of point-of-load is to supply the main power supply and to generate a small voltage at the required place in the circuit of the functional board. Has been released, and the number of types of voltage supplied to the function board has become smaller and better.

しかし、実際のシステムとしては、一種類の電源のみでは不十分であり、わずかの消費電力を伴う電源をも必要とするものである。電源の種類が複数である場合、バックプレーンに供給する電源は、形態的に複数構成となり、実装場所の確保や配線の引き回し、接続があいかわらず多くなってしまう。 However, in an actual system, only one type of power supply is insufficient, and a power supply with a small amount of power consumption is also required. When there are a plurality of types of power supply, the power supply supplied to the backplane has a plurality of configurations in form, and the mounting location is secured, the wiring is routed, and the number of connections is increased.

一方、特許文献１では、前述のように、主となるシステム回路と副となるシステム回路が存在する様な場合に、副となるシステムの電源供給をＯＮ／ＯＦＦする制御回路を実装し、その制御回路を主となるシステムで制御することにより、副となるシステムの電源供給を制御する方法が述べられているが、この様な、ＯＮ／ＯＦＦするスイッチ回路を実装しても、もともとの供給する電源は、その電源の種類だけ必要となり、何ら、電源の削減に寄与するものでは無い。 On the other hand, in Patent Document 1, as described above, when a main system circuit and a sub system circuit exist, a control circuit for turning on / off the power supply of the sub system is mounted. Although a method for controlling the power supply of the sub system by controlling the control circuit with the main system has been described, even if such a switch circuit to be turned on / off is mounted, the original supply The power source to be used is required only for the type of the power source, and does not contribute to the reduction of the power source.

また、特許文献１の様なスイッチ回路により電源供給をＯＮ／ＯＦＦすることは、電源電圧が低い現在のシステム構成では、逆に、スイッチ部による電圧降下をまねいてしまい、使用するに十分な電源とならない可能性がある。また、特許文献１の様にする場合、スイッチを制御する信号の配線が必要であり、また、制御する手段と方法を提供するシステム部が必要となり、主システム回路と併設されていないかぎり、有効とはいえない。 On the other hand, when the power supply is turned ON / OFF by a switch circuit such as that of Patent Document 1, in the current system configuration where the power supply voltage is low, a voltage drop due to the switch unit is caused, which is sufficient for use. It may not be. In addition, in the case of Patent Document 1, a signal wiring for controlling the switch is necessary, and a system unit that provides means and a method for controlling is necessary, and it is effective unless it is provided with the main system circuit. That's not true.

少ない電流であれば、１種類の電源から小型の電源を使用して生成し、この少ない電流であれば、もともとの１種類の電源に要求される電力はわずかであり、１種類の電源がより大きな電源へと高価になっていくことも無い。 If the current is small, it is generated from one type of power source using a small power source, and if this current is small, the power required for the original one type of power source is small, and one type of power source is more It does not become expensive to a large power source.

（発明が解決しようとする課題のまとめ）
本発明は、以上のような検討を元に、バックプレーンに供給する外部電源の数を減らし、簡単な構成で従来と同等の電源を供給することができ、かつ汎用性の高いバックプレーンを提供することを課題とする。 (Summary of problems to be solved by the invention)
Based on the above-described studies, the present invention reduces the number of external power supplies to be supplied to the backplane, can supply the same power as the conventional power supply with a simple configuration, and provides a highly versatile backplane. The task is to do.

本発明のバックプレーンは、外部から第１の電源電圧の供給を受ける第１の電源供給端子と、外部から第２の電源電圧の供給を受ける第２の電源供給端子と、前記第１および前記第２の電源電圧の供給を受けて作動する機能ボードを接続可能なボード取付用コネクタと、前記第１の電源電圧供給端子を前記ボード取付用コネクタにおける前記第１の電源電圧を受ける端子に接続し、外部から供給される第１の電源電圧を前記ボード取付用コネクタに接続された機能ボードに供給させるための第１の配線と、前記第２の電源電圧供給端子を前記ボード取付用コネクタにおける前記第２の電源電圧を受ける端子に接続し、外部から供給される第２の電源電圧を前記ボード取付用コネクタに接続された機能ボードに供給させるための第２の配線と、前記第１の配線に繋がるオンボード電源入力側端子、前記第２の配線に繋がるオンボード電源出力側端子、および前記オンボード電源入力側端子と前記オンボード電源出力側端子とに跨ってオンボード電源を実装するためのオンボード電源実装領域と、を有し、前記オンボード電源実装領域に、前記オンボード電源を前記入力側端子と前記オンボード電源出力側端子とに跨って取り付けることにより、前記第１の配線を介して供給される前記第１の電源電圧を前記第２の電源電圧に変換して前記オンボード電源出力側端子から前記第２の配線に供給することが可能になるように構成されたことを特徴とする。 The backplane of the present invention includes a first power supply terminal that receives a first power supply voltage from the outside, a second power supply terminal that receives a second power supply voltage from the outside, the first and the first A board mounting connector capable of connecting a functional board that operates upon receipt of a second power supply voltage, and the first power supply voltage supply terminal connected to a terminal receiving the first power supply voltage in the board mounting connector The first power supply voltage supplied from the outside to the function board connected to the board mounting connector and the second power supply voltage supply terminal are connected to the board mounting connector. A second wiring for connecting to the terminal receiving the second power supply voltage and supplying a second power supply voltage supplied from the outside to the function board connected to the board mounting connector; Serial on-board power supply input terminal connected to the first wiring, the on-board power supply output terminal connected to the second wiring, and the across the on-board power supply input terminal and the on-board power supply output terminal onboard An on-board power supply mounting area for mounting a power supply, and mounting the on-board power supply across the input-side terminal and the on-board power output side terminal in the on-board power supply mounting area, The first power supply voltage supplied via the first wiring can be converted into the second power supply voltage and supplied to the second wiring from the on-board power output terminal. It is characterized by being configured.

本発明に係るバックプレーンを、外部から前記第１および前記第２の電源電圧に加えてさらに異なる電源電圧の供給を受ける一つ以上の追加の電源供給端子を備え、前記第１および前記第２の電源電圧並びに前記異なる電源電圧からなる電源電圧の種類の数が、標準化規格で定められた仕様により規定される数と同じもしくはそれ以上であるように構成することも好ましい。 The backplane according to the present invention includes one or more additional power supply terminals for receiving a different power supply voltage from the outside in addition to the first and second power supply voltages, and the first and second power supply terminals. It is also preferable that the number of types of power supply voltages and the number of types of power supply voltages composed of the different power supply voltages be equal to or greater than the number defined by the specifications defined in the standardization standard .

上記バックプレーンにおいて、前記オンボード電源実装領域が、前記機能ボードの実装を妨げることが無い領域に設けられることが好ましい。
上記バックプレーンを、前記オンボード電源実装領域にオンボード電源が設けられて構成してもよい。 In the back plane, wherein the on-board power supply mounting region, Rukoto provided in a region that is not interfering with the mounting of the function board is preferred.
The backplane may be configured by providing an onboard power supply in the onboard power supply mounting area.

本発明は、オンボード電源実装可能なバークプレーンとしたので、汎用性が高まり、設計変更などを行わなくても幅広い用途に使用可能になるという効果を有する。また、オンボード電源搭載時には、一つの出力電圧を備える単一の外部電源で複数の電源電圧に対応することも可能であり、ユーザの使用上のメリットが高まる。 Since the present invention is a bark plane that can be mounted on-board power supply, the versatility is enhanced, and there is an effect that it can be used for a wide range of applications without changing the design. In addition, when an on-board power supply is mounted, a single external power supply having one output voltage can correspond to a plurality of power supply voltages, which increases the user's merit.

さらに、電源電圧の種類の数が、標準化規格で定められた仕様により規定される数と同じもしくはそれ以上であるように構成すれば、標準化への対応もより容易になるという更なる効果を有する。 Furthermore, if the number of types of power supply voltages is configured to be equal to or greater than the number specified by the specifications defined in the standardization standard, it has the further effect that the standardization can be handled more easily. .

さらに、オンボード電源実装領域が、機能ボードの実装を妨げることが無い領域に設けられれば、汎用性増大や標準化対応を担保することができる。
Furthermore, if the on-board power supply mounting area is provided in an area that does not hinder the mounting of the function board, it is possible to ensure increased versatility and standardization.

本発明の第１実施形態によるバックプレーンのオンボード電源搭載前のブロック図である。It is a block diagram before the onboard power supply mounting of the backplane by 1st Embodiment of this invention. オンボード電源の搭載部近傍のランド拡大図である。It is a land enlarged view near the mounting part of an on-board power supply. 本発明の第１実施形態によるバックプレーンに外部電源を接続し、オンボード電源を搭載した際のブロック図である（一部配線の記載を割愛）。FIG. 3 is a block diagram when an external power source is connected to the backplane according to the first embodiment of the present invention and an on-board power source is mounted (partial wiring omitted). 本発明の第１実施形態のバックプレーンを使用するシステムの構成例の要部模式図である。It is a principal part schematic diagram of the structural example of the system which uses the backplane of 1st Embodiment of this invention. 従来のバックプレーンに複数の外部電源を接続した際のブロック図である。It is a block diagram at the time of connecting a some external power supply to the conventional backplane.

以下に、本発明に関する実施形態について本発明のバックプレーンの基本的な技術思想、実施形態からバックプレーンを使用するシステム、及びその実施例までを説明する。 Hereinafter, the basic technical concept of the backplane of the present invention, the system using the backplane to the embodiment, and examples thereof will be described with respect to the embodiments related to the present invention.

（本発明の要旨）
本発明を要説すれば、本発明によるバックプレーンは、従来のバックプレーンに対し、オンボード電源の実装領域と、オンボード電源実装のための端子部を設け、主電源以外の第２以降の電源電圧をオンボード電源からでも、外部電源からでも供給可能とするものである。 (Summary of the present invention)
In brief, the backplane according to the present invention is provided with an on-board power supply mounting area and a terminal portion for mounting the on-board power supply with respect to the conventional backplane. The power supply voltage can be supplied from an on-board power supply or an external power supply.

（第１の実施形態のバックプレーン：オンボード電源実装前）
図１に示す第１実施形態によるバックプレーン１００のオンボード電源搭載前のブロック図を参照して本発明の技術思想を含めて説明する。 (Backplane of the first embodiment: before on-board power supply mounting)
The technical concept of the present invention will be described with reference to a block diagram of the backplane 100 according to the first embodiment shown in FIG.

図１において１００はバックプレーンである。バックプレーン１００が、図５の従来のバックプレーン２００と大きく異なるのは以下の３点である。第一に、複数のオンボード電源搭載部１、２、・・（ｍ−１）を有していることである。なお、ここで、ｍは２以上の任意の整数であり、（ｍ−１）はバックプレーンがオンボード電源にて電源供給可能な電源配線の数、すなわち、オンボード電源にて供給可能な電源電圧の種類の数である。また、電源配線は実際には、正、負の往復配線であるが、従来技術でも説明したように、負の配線（アース配線をも兼ねる）はその記載を割愛しているので、正の電圧の配線のみを記載している。図１ではｍ＝４の例で示してある。 In FIG. 1, reference numeral 100 denotes a backplane. The backplane 100 is greatly different from the conventional backplane 200 of FIG. 5 in the following three points. First, it has a plurality of on-board power supply units 1, 2,... (M−1). Here, m is an arbitrary integer of 2 or more, and (m−1) is the number of power supply wirings that the backplane can supply power with on-board power, that is, power that can be supplied with on-board power. The number of voltage types. In addition, the power supply wiring is actually positive and negative reciprocating wiring, but as described in the prior art, negative wiring (also serving as ground wiring) omits the description, so positive voltage Only the wiring of is described. FIG. 1 shows an example of m = 4.

第二に、バックプレーン搭載用オンボード電源の入力側端子部１ａ、２ａ、（ｍ−１）ａと主外部電源からの電源供給端子７１とが接続されていることである。具体的には、１ａが配線８１に、２ａが配線８２に（ｍ−１）ａが配線８（ｍ−１）に接続され、それぞれの配線は、Ｌ１と接続されている。 Secondly, the input side terminal portions 1a, 2a, (m-1) a of the on-board power supply for mounting the backplane and the power supply terminal 71 from the main external power supply are connected. Specifically, 1a is connected to the wiring 81, 2a is connected to the wiring 82, (m-1) a is connected to the wiring 8 (m-1), and each wiring is connected to L1.

第３に、バックプレーン搭載用オンボード電源の出力側端子部１ｂと、第２の外部電源の供給端子７２から電源電圧が供給されるコネクタ１１の電源端子１２とが電気的に接続されている。同様に、２ｂ、７３と１３とが電気的に接続されている。また、（ｍ−１）ｂと、７（ｍ−１）と、１ｍとが接続している。例えば、ｍを６とすれば、図示しない５ｂと電源供給端子の７５とコネクタの電源端子の１６とが接続されている。以上の３つの点が重要な特徴点である。 Third, the output side terminal portion 1b of the on-board power supply for mounting the backplane and the power supply terminal 12 of the connector 11 to which the power supply voltage is supplied from the supply terminal 72 of the second external power supply are electrically connected. . Similarly, 2b, 73 and 13 are electrically connected. Further, (m-1) b, 7 (m-1), and 1m are connected. For example, if m is 6, 5b (not shown), 75 of the power supply terminal, and 16 of the power terminal of the connector are connected. The above three points are important feature points.

（オンボード電源搭載（実装）用のランド）
図２に本発明の第１の実施形態のオンボード電源の搭載部近傍のランド拡大図を示す。図中、１は、オンボード電源の搭載スペース、即ち、オンボード電源の実装領域である。ａ１、ａ２は、オンボード電源の入力側のランドである。ａ１は、配線８１、即ち、図１に示すＬ１に、換言すれば、第１の外部電源の電圧供給端子に接続している配線８１に接続している。また、ａ２は、負側の配線１０１に接続している。なお、配線１０１は前述のように、図１には図示されていない。 (Land for on-board power supply (mounting))
FIG. 2 is an enlarged view of a land near the mounting portion of the on-board power supply according to the first embodiment of the present invention. In the figure, reference numeral 1 denotes an onboard power supply mounting space, that is, an onboard power supply mounting region. a1 and a2 are lands on the input side of the on-board power supply. a1 is connected to the wiring 81, that is, L1 shown in FIG. 1, in other words, the wiring 81 connected to the voltage supply terminal of the first external power supply. Further, a2 is connected to the negative wiring 101. Note that the wiring 101 is not shown in FIG. 1 as described above.

さらに、これらの入力側のライン間には、コンデンサ搭載用の端子ｄ１，ｄ２とコンデンサ搭載スペースｄとを有している。 Further, between these input-side lines, there are capacitor mounting terminals d1 and d2 and a capacitor mounting space d.

一方、出力側には、オンボード電源の出力側のランドｂ１、ｂ２を有する。ｂ１は配線９１に接続されている。この配線９１は、図１で明瞭なように、第２の外部電源の電圧供給端子７２と、コネクタ１０の第２の電圧端子１２、コネクタ２０の第２の電圧端子２２等に接続している。また、ｂ２は、配線１０１に接続されている。そして、配線９１と１０１は、それぞれ、コンデンサ搭載可能な端子、ｅ１と、ｅ２とを有し、さらに、コンデンサ搭載スペースｅも有する。なお、端子ｃは、オンボード電源のシールドケース用の端子であり、配線１０１に接続している。 On the other hand, the output side has lands b1 and b2 on the output side of the on-board power supply. b 1 is connected to the wiring 91. As clearly shown in FIG. 1, the wiring 91 is connected to the voltage supply terminal 72 of the second external power supply, the second voltage terminal 12 of the connector 10, the second voltage terminal 22 of the connector 20, and the like. . B2 is connected to the wiring 101. Each of the wirings 91 and 101 has terminals, e1 and e2, on which capacitors can be mounted, and also has a capacitor mounting space e. The terminal c is a terminal for a shield case of the on-board power supply, and is connected to the wiring 101.

（オンボード電源の実装例のブロック図）
図３は、第１の実施形態のバックプレーンにオンボード電源２個を実装した場合のブロック図である。ここで、オンボード電源６１，６２は、それぞれ１出力の公知のオンボード電源であり、最も簡単な構成を有するオンボード電源である。いずれも、外部電源３１０から、電源供給端子７１を介して受けた直流電源電圧をＤＣ−ＤＣ変換するタイプのオンボード電源であり、６１と６２の出力電圧は異なる直流出力電圧である。 (Block diagram of on-board power supply implementation example)
FIG. 3 is a block diagram when two on-board power supplies are mounted on the backplane of the first embodiment. Here, each of the onboard power supplies 61 and 62 is a known onboard power supply having one output, and is an onboard power supply having the simplest configuration. Both are on-board power sources of the type that DC-DC converts the direct current power supply voltage received from the external power supply 310 via the power supply terminal 71, and the output voltages 61 and 62 are different direct current output voltages.

なお、図３は、説明を容易にするため、図１に示す配線Ｌ２と第２の電源電圧供給端子とを接続する配線、同様にＬ３と第３の電源電圧供給端子とを接続する配線などの図示は省略している。 Note that FIG. 3 illustrates wiring for connecting the wiring L2 illustrated in FIG. 1 and the second power supply voltage supply terminal, similarly wiring for connecting L3 and the third power supply voltage supply terminal, etc. Is not shown.

（第１実施形態のバックプレーンを使用するシステムの構成例の要部模式図）
図４に第１実施形態のバックプレーンを使用するシステムの構成例の要部模式図を示す。この図では、図示を容易にするため、オンボード電源６１を１個搭載した図を示している。なお、図４ではオンボード電源６１の搭載側は、コネクタ１０、２０、・・５０の搭載側と同じ側であるが、一般的には、機能ボード４１０などの搭載を容易にすべく、反対側の面にオンボード電源の実装領域を設けることが多い。図４は図示の容易さのため、コネクタと同一面側に実装した例を示したものである。 (Schematic diagram of main parts of a configuration example of a system using the backplane of the first embodiment)
FIG. 4 is a schematic diagram of a main part of a configuration example of a system that uses the backplane of the first embodiment. In this figure, for ease of illustration, a diagram in which one on-board power supply 61 is mounted is shown. In FIG. 4, the mounting side of the on-board power supply 61 is the same side as the mounting side of the connectors 10, 20,... 50. In many cases, an on-board power supply mounting area is provided on the side surface. FIG. 4 shows an example in which the connector is mounted on the same side as the connector for ease of illustration.

図中、４００は機能ボードであり、回路基板４１０上に搭載されたコネクタ４２０を介してバックプレーン１００上のコネクタ１０と接続している。また、機能ボード４００には、ＬＳＩ４４０等の各種電子部品が搭載されている。 In the figure, reference numeral 400 denotes a functional board, which is connected to the connector 10 on the backplane 100 via a connector 420 mounted on the circuit board 410. Various electronic components such as an LSI 440 are mounted on the function board 400.

さらに、バックプレーン１００には、外部電源３１０から電源電圧の供給を受け、端子７１ａ、７１ｂからなる電源供給端子７１（図４には符号７１は図示せず）を介してバックプレーン１００の図示しない配線を介し、コネクタ１０、２０，５０の図示しない電源端子に外部電源３１０、及びオンボード電源６１からの電源電圧が供給され、最終的に各機能ボードへ供給されている。また、第２の外部電源からの電源供給をも可能にすべく、端子台７２ａ、７２ｂなども有している。さらに、別の外部電源からの電源供給も可能にすべく、図示しない端子７ｍａや、端子７ｍｂも有する。なお、ここで、７１ｂ、７２ｂ、７ｍｂの各端子は個々の端子台であっても、又は、一つに統合した端子台又はコネクタであっても良い。 Further, the backplane 100 is supplied with a power supply voltage from an external power supply 310, and the backplane 100 is not shown through a power supply terminal 71 (reference numeral 71 is not shown in FIG. 4) including terminals 71a and 71b. Power supply voltages from the external power supply 310 and the on-board power supply 61 are supplied to power supply terminals (not shown) of the connectors 10, 20, and 50 through wiring, and finally supplied to each functional board. In addition, terminal blocks 72a and 72b are also provided to enable power supply from the second external power supply. Further, in order to enable power supply from another external power source, a terminal 7ma and a terminal 7mb (not shown) are also provided. Here, the terminals 71b, 72b, and 7mb may be individual terminal blocks, or may be integrated terminal blocks or connectors.

オンボード電源６１は、ＤＣ−ＤＣコンバータなどから構成されている。オンボード電源６１は、図示しない配線を介して外部電源３１０から供給を受けた電源と異なる電圧の直流電圧を出力し、前述のように、各コネクタの電源端子を介して各機能ボードへ電圧を供給している。従って、少なくとも２種類の直流電圧が各機能ボードへ供給される構成となっている。 The on-board power supply 61 is composed of a DC-DC converter or the like. The on-board power supply 61 outputs a DC voltage that is different from the power supplied from the external power supply 310 via a wiring (not shown), and supplies the voltage to each function board via the power supply terminal of each connector as described above. Supply. Accordingly, at least two types of DC voltages are supplied to each function board.

以上図３、図４で述べたように、本発明の一実施形態では、１つの主たる電源のみ外部に用意し、他の小電力の電源については、バックプレーン上にオンボード電源（ＤＣ−ＤＣコンバータ等）を実装することにより、１つの主たる電源から電源をバックプレーンに供給すると、自動的に、オンボード電源により、各スロットの機能ボードへ嵌合コネクタを介して電源が供給される様にするものである。なお、主電源３１０は、電力が供給されることを前提としており、電源供給端子７１（端子７１ａ、７１ｂ）へ供給される。（２つの配線があるのは、電源は＋と−（行きと帰り）があるからである。） As described above with reference to FIGS. 3 and 4, in one embodiment of the present invention, only one main power supply is prepared outside, and other low-power power supplies are onboard power supplies (DC-DC) on the backplane. When a power source is supplied from one main power source to the backplane by mounting a converter, etc., the power is automatically supplied to the function board of each slot via the mating connector. To do. The main power supply 310 is assumed to be supplied with power, and is supplied to the power supply terminal 71 (terminals 71a and 71b). (The reason for the two wires is that the power supply has + and-(going and returning).)

（標準化規格にて使用する構成例とその動作例）
第４図の模式図は、PICMG EXP．０（CPCI Expressと呼ばれている）で規格化されている構成にも使用可能である。なお、模式図でもあるので、コネクタの数や配置、オンボード電源の配置位置などは実際の規格対応製品と異なる。PICMG EXP．０（CPCI Expressと呼ばれている）で規格化されている構成の中で、特に＋１２Ｖの電源を主とするシステム構成の場合、図４のようなシステム構成が可能となる。外部電源３１０(主電源)の電源電圧を１２Ｖに設定し、従たる電源は、＋５Ｖ予備電源などで消費電力が小さいものをバックプレーン上に用意する構成となる。つまり、図４に示すオンボード電源６１を１２Ｖの直流入力電圧に対して５Ｖに直流出力電圧を発生するようなオンボード電源を実装する。 (Configuration example used in standardization and its operation example)
The schematic diagram of Fig. 4 shows PICMG EXP. It can also be used for configurations standardized at 0 (called CPCI Express). Since this is also a schematic diagram, the number and arrangement of connectors, the arrangement position of the on-board power supply, etc. are different from the actual standard-compliant products. PICMG EXP. Among the configurations standardized by 0 (referred to as CPCI Express), the system configuration shown in FIG. 4 is possible particularly in the case of a system configuration mainly using a + 12V power supply. The power supply voltage of the external power supply 310 (main power supply) is set to 12V, and the sub power supply is a + 5V standby power supply or the like that has low power consumption on the backplane. That is, an on-board power supply that generates a DC output voltage of 5 V with respect to a DC input voltage of 12 V is mounted on the on-board power supply 61 shown in FIG.

これにより、外部電源をオンにすれば、コネクタ１０等の図示しない電源端子の一方には１２Ｖが、他方には５Ｖがそれぞれ供給され、本発明のバックプレーンを使用するに最適な規格に適合した構成を作ることができる。なお、オンボード電源６１は公知の手段により動作するものであり、１２Ｖの直流電圧が供給されれば、常に５Ｖの出力電圧が供給されるように動作するものであるので簡単な回路構成となっている。 Thus, when the external power supply is turned on, 12V is supplied to one of the power terminals (not shown) such as the connector 10 and 5V is supplied to the other, which conforms to the optimum standard for using the backplane of the present invention. You can make a configuration. Note that the on-board power supply 61 is operated by a known means, and when a DC voltage of 12V is supplied, it operates so that an output voltage of 5V is always supplied. ing.

バックプレーン１００上のコネクタ１０等には、他にPICMG EXP．０（CPCI Expressと呼ばれている）で規格化されている構成に対応すべく、図示しない、種々の端子を有しているが、これらの詳細を説明することは本発明の説明趣旨と異なるのでそれらの詳細の説明は割愛する。 In addition to the connector 10 on the backplane 100, PICMG EXP. In order to correspond to the configuration standardized by 0 (referred to as CPCI Express), various terminals (not shown) are provided, but the details of these are different from the purpose of the description of the present invention. I won't go into the details of those.

（種々の変形例および本発明の効果に関する補足説明）
以上、本発明の１実施形態を中心にその詳細ならびに１規格に対応する使用例などについて述べてきたが、本発明は今までに述べたことにとらわれず、その技術思想の範囲内で変形等が可能なことはいうまでもない。 (Supplementary explanation regarding various modifications and effects of the present invention)
The details and examples of use corresponding to one standard have been described above with a focus on one embodiment of the present invention. However, the present invention is not limited to what has been described so far, and modifications and the like can be made within the scope of the technical idea. It goes without saying that this is possible.

たとえば、オンボード電源の実装可能数は前述のように最低１つから複数が可能なように実装領域などを確保しておくことができる。また、実装するオンボード電源は、それぞれ、１出力のものを示したが、１つのオンボード電源で複数の出力、つまり、複数の種類の出力電圧を得ることが可能なオンボード電源を実装することもできる。この場合は、当然に出力端子のランド数やオンボード電源出力側からの配線が図１、図２等とは異なってくるのは言うまでもないことである。なお、出力端子のランド形状やそれに繋がる配線の形状の詳細は当業者には図示するまでもなく容易に理解されると考えるので記載を割愛する。 For example, a mounting area or the like can be secured so that the number of onboard power supplies that can be mounted is at least one as described above. In addition, each on-board power supply to be mounted has been shown to have one output, but an on-board power supply capable of obtaining a plurality of outputs, that is, a plurality of types of output voltages, is mounted with one on-board power supply. You can also. In this case, it goes without saying that the number of lands of the output terminal and the wiring from the onboard power supply output side are different from those in FIGS. The details of the land shape of the output terminal and the shape of the wiring connected to the output terminal are considered to be easily understood by those skilled in the art without needing to be shown in the drawings, and therefore will not be described.

この様に１種類の電源のみ外部に用意し、バックプレーンにその電源を供給する様にし、他の小電力のみ必要とする電源は、バックプレーン上にオンボード電源（ＤＣ−ＤＣコンバータ等）を実装することにより、バックプレーンと１つの電源の構成部材によりシステムの実装形態を作成することが可能となる。バックプレーンに実装される電源は、小型であり、バックプレーンの形状を変えてしまう様なことは無く、配線や接続が単純化される利点がある。 In this way, only one type of power supply is prepared outside, and the power supply is supplied to the backplane. Other power supplies that require only small power are on-board power supplies (DC-DC converters, etc.) on the backplane. By mounting, it is possible to create a mounting form of the system with the backplane and one power supply component. The power supply mounted on the backplane is small in size and does not change the shape of the backplane, and has the advantage that wiring and connection are simplified.

このように、本発明では、バックプレーンへ１種類の電源を供給するシステムで、各機能ボードへは、何のＯＮ／ＯＦＦ制御を追加するでも無く、自動生成された小電力の電源をあわせて供給することが可能なシステムを提供することができるので、ユーザの利便性が高まる。 In this way, in the present invention, a system that supplies one type of power to the backplane, without adding any ON / OFF control to each function board, the automatically generated low-power power is combined. Since a system that can be supplied can be provided, convenience for the user is enhanced.

特に、最近のシステムでは、＋１２Ｖ主電源、または、＋２４Ｖ主電源、または、−４８Ｖ主電源のシステムであり、それ以外に、Ｉ／Ｆの電位を定義する電圧や、ウエイク−アップ機能の様に、待機時には主電源を使用せず、予備の電源のみ供給・使用するシステムになってきており、これらの電源は、主電源とは異なり微少な電流のみ必要とするものであり、それこそ、本システムのバックプレーンの様にしたバックプレーンが有効となる。 In particular, in recent systems, the system is a + 12V main power supply, + 24V main power supply, or -48V main power supply system. Besides that, a voltage that defines the potential of the I / F and a wake-up function In standby, the main power supply is not used and only spare power is supplied and used. These power supplies require only a small amount of current unlike the main power supply. A backplane like the system backplane is enabled.

バックプレーンは、共通性を確保した特定の規格で仕様化されるのが通常であり、やはり、多種の電源の割り当てが定義されている。この様な、特定の規格に対応するバックプレーンを提案するのでは無く、本発明では実使用においての主電源と副電源を使用するシステムに対し、１種類のバックプレーンで効率的な電源供給を行う場合の自由度、汎用性の高いバックプレーンの提案に関するものであり、以上述べたような変形例をも考慮すれば、その汎用性、実用性は大変高いものである。 The backplane is usually specified by a specific standard that ensures commonality, and various types of power supply allocation are defined. Instead of proposing a backplane corresponding to a specific standard like this, the present invention provides efficient power supply with a single backplane for a system that uses a main power supply and a sub power supply in actual use. This relates to the proposal of a backplane with a high degree of freedom and versatility, and the versatility and practicality are very high if the above-described modifications are taken into consideration.

なお、念のため補足すれば、図１から図４では、バックプレーン上に搭載しているコネクタの数は５個であるが、この数を増減することは自由である。また、コネクタの一部の端子を電源端子としている例で実施形態を紹介してきたが、それぞれの機能ボードに電源電圧のみを供給する複数のコネクタと、信号を供給する複数のコネクタというようにコネクタを機能別に分けてもよいのも勿論である。この場合、請求項の記載でいうコネクタは、電源電圧を供給するコネクタとなるのは明瞭である。 As a precaution, the number of connectors mounted on the backplane is 5 in FIGS. 1 to 4, but this number can be freely increased or decreased. In addition, the embodiment has been introduced with an example in which some of the terminals of the connector are power supply terminals. However, the connector includes a plurality of connectors that supply only power supply voltage to each function board and a plurality of connectors that supply signals. Of course, it is also possible to categorize the functions by function. In this case, it is clear that the connector described in the claims is a connector for supplying a power supply voltage.

また、実施形態の説明では、外部電源からの電源供給が可能な電源供給端子をｍ個（ｍは２以上の整数）設ける例を示したが、オンボード電源実装のための端子部を設け、主電源以外の第２以降の電源電圧をオンボード電源からでも、外部電源からでも供給可能とするという本発明の目的を達するには、最低２つの電源供給端子とそれらに接続する配線（実施例の図１等におけるＬ１、Ｌ２に相当する配線）があれば良いことは勿論である。 Also, in the description of the embodiment, an example in which m power supply terminals (m is an integer of 2 or more) capable of supplying power from an external power source is shown, but a terminal portion for on-board power supply mounting is provided, In order to achieve the object of the present invention in which the second and subsequent power supply voltages other than the main power supply can be supplied from an on-board power supply or an external power supply, at least two power supply terminals and wirings connected to them (Example) Needless to say, the wirings corresponding to L1 and L2 in FIG.

１、２、（ｍ−１）オンボード電源搭載部
ｄ、ｅコンデンサ搭載部
１ａ、１ｂ、２ａ，２ｂ、（ｍ−１）ａ、（ｍ−１）ｂ、ｃ
オンボード電源搭載用のランド
ｄ１、ｄ２、ｅ１、ｅ２コンデンサ搭載用のランド
１０、２０、５０、コネクタ
１１、１２、１３、１ｍ、２１、２２、２３、２ｍ、５１、５２、５３、５ｍ
コネクタの電源端子
６１、６２オンボード電源
７０端子台またはコネクタ
７１、７２、７３、７ｍ電源供給端子
７１ａ、７１ｂ、７２ａ，７２ｂ、７ｍｂ端子
Ｌ１、Ｌ２、Ｌ３、Ｌ４電源配線
８１、８２、８（ｍ−１）オンボード電源搭載部への入力側電源配線
９１、９２，９（ｍ−１）オンボード電源搭載部からの出力側電源配線
３００外部電源ブロック
３１０、３２０、３３０、３ｍ０外部電源
４００機能ボード
４１０回路基板
４２０機能ボード上のコネクタ
４４０ＬＳＩ 1, 2, (m-1) Onboard power supply mounting part d, e Capacitor mounting parts 1a, 1b, 2a, 2b, (m-1) a, (m-1) b, c
On-board power supply lands d1, d2, e1, e2 Capacitor lands 10, 20, 50, connectors 11, 12, 13, 1m, 21, 22, 23, 2m, 51, 52, 53, 5m
Connector power supply terminals 61, 62 On-board power supply 70 Terminal block or connector 71, 72, 73, 7m Power supply terminal 71a, 71b, 72a, 72b, 7mb Terminal L1, L2, L3, L4 Power supply wiring 81, 82, 8 ( m-1) Input side power supply wiring 91, 92, 9 (m-1) to onboard power supply mounting part Output side power supply wiring 300 from onboard power supply mounting part External power supply blocks 310, 320, 330, 3m0 External power supply 400 Function board 410 Circuit board 420 Connector 440 LSI on function board

Claims

A first power supply terminal for receiving a first power supply voltage from the outside ;
A second power supply terminal for receiving a second power supply voltage from the outside;
A board mounting connector capable of connecting a functional board that operates in response to the supply of the first and second power supply voltages ;
A functional board in which the first power supply voltage supply terminal is connected to a terminal for receiving the first power supply voltage in the board mounting connector, and the first power supply voltage supplied from the outside is connected to the board mounting connector. A first wiring for supplying to
A functional board in which the second power supply voltage supply terminal is connected to a terminal receiving the second power supply voltage in the board mounting connector, and a second power supply voltage supplied from the outside is connected to the board mounting connector A second wiring for supplying to
Onboard power input terminal connected to the first wiring, onboard power output terminal connected to the second wiring , and onboard across the onboard power input terminal and the onboard power output terminal An on-board power supply mounting area for mounting a power supply ,
The first power supply voltage supplied via the first wiring by attaching the onboard power supply across the input side terminal and the onboard power output side terminal in the onboard power supply mounting region. The backplane is configured to be able to be converted into the second power supply voltage and supplied to the second wiring from the on-board power supply output side terminal .

One or more additional power supply terminals for receiving supply of different power supply voltages in addition to the first and second power supply voltages from the outside, the first and second power supply voltages and the different power supply voltages 2. The backplane according to claim 1 , wherein the number of types of power supply voltages is equal to or greater than a number defined by a specification defined in a standardized standard .

The backplane according to claim 1, wherein the on-board power supply mounting area is provided in an area that does not hinder the mounting of the functional board.

The backplane according to any one of claims 1 to 3, wherein an onboard power supply is provided in the onboard power supply mounting area .