[发明专利]一种用于CPCI系统的电源结构

说明书

技术领域

本发明涉及一种电源结构，具体涉及一种用于CPCI系统的电源结构。

背景技术

从传统工业PC系统上更换一块板卡常常是相当耗时的；用户需松开并移去机箱盖。由于板卡与外围设备之间可能会有一些内部连接电缆。而换卡时必须将这些连线断开，因此这一过程是很容易出错的。所以在耐用方面，传统工业PC系统无法做到象Compact PCI系统这样简洁而高效。另一方面，CompactPCI设计可以从前面板拔插板卡。更换Compact PCI板卡非常简单，无需拆下机箱盖。此外，由于I/O接线都是通过后面板，前面的Compact PCI板卡上没有任何连线，因此更换板卡非常快捷简便。

本发明采用成熟的零部件和技术，尽量采用在以往项目产品使用效果良好的电路设计、结构设计、软件设计，保证系统的最终质量和可靠性。采用通用成熟零部件，并且采用成熟技术进行集成设计。本系统涉及的技术环节多，可靠性、维护性、环境适应性要求高，以采用通用成熟零部件和采用成熟技术进行集成设计相结合的思路来进行。识别并确定关键件和重要件、关键过程和重要过程，进行重点设计重点保障。设计过程中将重要功能指标分解到关键件和重要件，并作为关键件和重要件的指标依据，进行选型或设计生产。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是目前CPCI系统的电源输出单一，不能在系统内部进行变压，系统不能根据需要获得需要的电压，必须外接电压控制装置进行变压，本发明目的在于提供一种用于CPCI系统的电源结构，解决上述的问题。

本发明通过下述技术方案实现：

一种用于CPCI系统的电源结构，包括机箱、订制背板、电源模块、2个CPCI计算机单元、CPCI硬盘架、用户背板和用户功能板相互间进行数据传输，所述机箱分为三个区域，左侧区域设置有电源模块，中部区域从左至右依次设置有用户背板、用户功能板、CPCI计算机单元，右侧区域设置有CPCI硬盘架，所述各区域之间设置有风扇，所述定制背板将各个区域内的模块进行固定，所述电源模块内设置有一次变压模块，所述一次变压模块将外部输入的110V直流和24V直流变为30V直流，电源管理电路将30V电压提供给二次变压模块，生成系统需要的电源。24V或110V电源接入时，相应的指示灯会亮起，并通过输入保险丝进行限流保护。

进一步地，所述电源模块内的还设置有电池，电池管理电路根据电池的状况采用适合的方式进行充电，电池同时向电源管理电路供电。电芯在低温下，输出电流等性能会明显下降，本系统要求最低能在-25℃工作；。针对电池的这些特点，电池部分的选型和设计上采用相应的措施选用宽输入范围的DC/DC模块来产生24V、12V、5V、3.3V电源，采用宽输入范围的DC/DC变换模块，可以充分利用电池的储能，降低对电池容量和输出电压的要求。在电池的输出端和各用电负载的输入端采用高性能电容(超级电容)，在系统内部每一个供电端口上构建等效的低阻供电回路，减少电源端口的源效应和负载效应,为负载的动态变化提供良好的储能/释能缓冲。同时在系统内部各供电端口上增加软启动保护措施，保证开关电源的可靠启动，电芯在低温环境下性能下降，与内阻增加、储能下降有直接的关联，通过增加电芯数量，减少单个电芯的输出电流，可以直接缓解低温造成的性能下降。这样的解决方法会进一步增加对电池容量和输出电流的要求。

电源管理电路不间断地对外部供电和电池电压进行采样监视并通过串口传输至CPCI计算机电源，用户根据电源的信息及时进行掉电保护处理。用户在使用过程中定期读取电池的工作状况并累积统计电池的工作状况，以此作为对电池进行更换和维护的参考依据，改善维护效率和效果。

进一步地，所述串口为RS232串口。RS232接口同时连接到电源背板，也可以通过后传输板背板将RS232与计算机单元连接。

进一步地，所述风扇上设置有温度传感器，当温度超过预设值时启动，当温度低于预设值时关风扇模块是为解决CPCI系统扩展应用而专门设计的零部件，可以根据使用需要配置为PMC载板或者风扇组件。风扇组件上提供测温用热敏电阻、测速电路、调速电路，能够有效提升风扇的使用寿命，降低功耗和噪音，优化散热效果。并且能通过UART或GPIO向计算机提供当前的温度和转速等工作状态，为系统的维护维修提供便利。

本发明与现有技术相比，具有如下的优点和有益效果：

1、本发明一种用于CPCI系统的电源结构，通过背板分区域设置，各个模块便于进行拆装；

2、本发明一种用于CPCI系统的电源结构，风扇能够自动感应热量启动，有效的节约了能耗；