DE3633695A1 - Anordnung zur spannungsversorgung von baugruppen - Google Patents
Anordnung zur spannungsversorgung von baugruppenInfo
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- H05K—PRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
- H05K7/00—Constructional details common to different types of electric apparatus
- H05K7/14—Mounting supporting structure in casing or on frame or rack
- H05K7/1438—Back panels or connecting means therefor; Terminals; Coding means to avoid wrong insertion
- H05K7/1459—Circuit configuration, e.g. routing signals
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Description
Die Erfindung bezieht sich auf eine Anordnung zur Span
nungsversorgung von Baugruppen in Baugruppenträgern mit
getrennten Spannungszuführungen für den störspannungs
freien und den störspannungsbehafteten Teil der Baugrup
pe und einem Frontstecker mit entsprechender Messerlei
ste zur Einspeisung der Prozeßsignale.
In der Steuerungs- und Regelungstechnik werden elektro
nische Bauelemente, wie z. B. Widerstände, Transistoren
und dergleichen auf geätzten Leiterplatten zu Baugruppen
(Steckplatten, Platinen, Parts, Europa-Karten) zusammen
gefaßt. Die steckbaren Baugruppen sitzen in einem Bau
gruppenträger (Etage), der auf seiner Rückseite das Ver
drahtungsfeld trägt. Mehrere Baugruppenträger lassen
sich zusammen mit anderen, auch nicht elektronischen
Bauteilen, in einem Schaltschrank oder in einem Gestell
zur fertigen Steuerungsanlage kombinieren.
Die Ein- und Ausgabe von Prozeßsignalen aus Peripherie
geräten erfolgt bei elektronischen Steuerungen häufig
über Frontstecker auf der Frontseite der Baugruppenträ
ger. Da in den Schaltschränken (Gestellen) eine große
Anzahl von Baugruppenträgern mit darin eingesetzten Bau
gruppen vorhanden sind, und die einzelnen Baugruppen
auch untereinander verbunden werden müssen, ist eine
Vielzahl von Steckern, Anschlüssen und Verbindungslei
tungen erforderlich. So ist beispielsweise auch eine
Steckverbindung erforderlich zwischen einem störspan
nungsgeschützten inneren Teil (abgeschirmte Rückseite
auf dem Baugruppenträger) und einem störspannungsbehaf
teten äußeren Bereich. Der äußere Bereich, zu dem auch
die extern zugeführte Spannungsversorgung gehört, umfaßt
nicht nur den frontseitig angeordneten Stecker, sondern
auch den Ein/Ausgabe-Teil der Baugruppe und deren An
schlußkontakte.
Der störspannungsgeschützte Teil, der die eigentliche
Signalverarbeitung einschließlich der Verkabelung über
nimmt, ist durch Abschirmhauben bzw. abgeschirmte Lei
tungsführung (spezielle Kabelkanäle) vor Störungen gesi
chert (BBC-Broschüre GVK-TE 125/73 mit dem Titel: Ver
kehrselektronik Steuerungs- und Regelungssysteme für
Fahrzeuge, Seite 4 bis 7). Für den äußeren störspan
nungsbehafteten Teil bei den Ein/Ausgabegeräten erfolgt
die Spannungsversorgung über eine von außen (von der
Frontseite her) einsteckbaren Frontstecker. Da jede Bau
gruppe von vorne über den Frontstecker mit der gleichen
Prozeßspannung versorgt wird, ergeben sich bei umfang
reichen Schaltungen neben dem erheblichen Verdrahtungs
aufwand große räumliche Probleme mit den umherhängenden
Leitungen, den jede Baugruppe ist mit der anderen front
seitig durch Kabel verbunden.
Es ist deshalb Aufgabe der Erfindung, eine frontseitige
Spannungszuführung zu vermeiden und bereits beim Ein
stecken einer Baugruppe in den Baugruppenträger die
Spannungsversorgung der Ein/Ausgabe-Geräte bzw. der Bau
gruppe zu ermöglichen.
Erfindungsgemäß wird dies durch die Merkmale des Patent
anspruchs erreicht. Ausgestaltungen sind aus den Unter
ansprüchen ersichtlich.
Vorteilhaft bei der erfindungsgemäßen Anordnung ist be
sonders die einfache Spannungszuführung für die in den
Baugruppenträgern angeordneten Baugruppen. Die frontsei
tigen Stecker mit den entsprechenden Messerleisten auf
den Baugruppen können kleiner und einfacher ausgeführt
werden, weil über die Stecker nur noch vorwiegend Pro
zeßsignale geführt werden. Durch die Vermeidung der bis
her üblichen frontseitig herum hängenden Kabelbäume er
gibt sich ein gefälliges Bild.
Eine erhebliche Arbeitseinsparung ergibt sich dadurch,
daß die Spannungszuführung jetzt im Werk bei der Her
stellung des Baugruppenträgers erfolgen kann. Am Ein
satzort der elektronischen Steuerung sind keine aufwen
digen Verlegungsarbeiten durch Monteure mehr nötig, denn
durch das Einstecken der Baugruppe wird automatisch die
Spannungsversorgung hergestellt.
In modernen elektronischen Systemen sollen Spannungen
aus dem äußeren Bereich (Anlagenbereich) nicht direkt in
den inneren Bereich (internen Elektronikbereich) geführt
werden und umgekehrt. Für die Signale sind deshalb Ein
gabe/Ausgabegeräte vorzusehen und für die Versorgungs
spannungen müssen Speisegeräte mit Potentialtrennung und
Schirmung eingesetzt werden. Da die Spannungsversorgung
bzw. -zuführung bei der erfindungsgemäßen Anordnung nur
noch im relativ geschützten Teil des Baugruppenträgers
erfolgt, können Störungen, die von außen auf die Versor
gungsleitungen einwirken, besser unterdrückt werden. Die
gesamte Spannungsversorgung kann zudem viel einfacher
ausgeführt werden. Weitere Vorteile sind aus der nach
folgenden Beschreibung ersichtlich.
Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird nachstehend
anhand der Zeichnung näher erläutert.
In einem Schaltschrank sind mehrere Baugruppenträger
neben- und/oder übereinander angeordnet. Jeder Baugrup
penträger kann mehrere steckbare Baugruppen aufnehmen.
Die Baugruppen werden mit unterschiedlichen Signal- und
Betriebsspannungen versorgt. Die von außen zuführbare
Prozeßspannung Up wird über einen Frontstecker auf die
Baugruppe geführt, während interne Spannungen innerhalb
des Baugruppenträgers abgeschirmt verlegt und über rück
seitige Kontakte (in der Zeichnung nur andeutungsweise
dargestellt) auf die Baugruppen geleitet werden. Dabei
wird die eigentliche Signalverarbeitung (beispielsweise
mit Mikroprozessoren) auf dem rückseitigen Teil der Bau
gruppe vorgenommen. Hier wird auch eine störfreie Spei
sespannung U S verlangt und hier werden auch die Buslei
tungen zu anderen Baugruppen abgenommen.
In der Zeichnung ist der Platz in einem Baugruppenträger
zur Aufnahme einer Baugruppe andeutungsweise dargestellt
und mit 1 bezeichnet. Die eigentliche Baugruppe 2 be
steht aus einem vorderen, störspannungsbehafteten unge
schützten Teil 2 a mit den Ein/Ausgabegeräten E/A und
einem hinteren, störspannungsfreien geschützten Teil 2 b
mit den Speicherplätzen µP. Diese Baugruppe 2 ist in den
Baugruppenträger 1 eingeschoben.
Frontseitig ist auf dem vorderen Teil 2 a der Baugruppe 2
eine Messerleiste 3 angeordnet. In die Kontakte der Mes
serleiste 3 wird ein Frontstecker 4 eingesteckt. Der
Frontstecker 4 führt die äußeren Prozeßsignale der Geber
und Stellglieder zur weiteren Verarbeitung auf die Mes
serleiste 3, er stellt aber auch eine mögliche Verbin
dung der Baugruppen untereinander dar. Die Prozeßspan
nungsversorgung des störbehafteten vorderen Teils 2 a der
Baugruppe 2 wurde bisher über den Frontstecker 4 vorge
nommen.
Um die Speisespannungsversorgung der Baugruppe zu ver
einfachen und in den weniger störbehafteten Teil des
Baugruppenträgers zu verlegen, ist gemäß der Erfindung
auf beiden Seiten der Baugruppe neben der Messerleiste
ein Stecker-Buchse-System angebracht. Dabei sind die
Buchsen an dem Baugruppenträger 1 angeordnet, während
die Stecker an der Messerleiste 3 auf der Baugruppe 2
befestigt sind. Beim Einstecken der Baugruppe 2 in den
Baugruppenträger 1 erfolgt dadurch automatisch die Ver
sorgung mit der Prozeßspannung Up. Das bisherige aufwen
dige Verschalten am Einsatzort durch die Monteure kann
so vollständig entfallen, weil das Stecker-Buchse-System
zur Spannungszuführung bereits im Werk montiert wird.
Durch die Versorgung der Baugruppe aus einem Spannungs
niveau innerhalb des Schaltschrankes, in den nur wenige
Störungen von außen eindringen können, ergibt sich auch
ein erheblich geringerer Abschirmungsaufwand auf der
Baugruppe. Es wird jetzt eine deutliche Trennung vorge
nommen zwischen dem elektromagnetisch sauberen Teil 2 a
der Baugruppe mit der eigenen rückseitigen Spannungsver
sorgung (Speisespannung U S ) und dem störbehafteten Teil
2 a mit der Spannungsversorgung (Prozeßspannung Up) durch
das erfindungsgemäße Stecker-Buchse-System. Wenn am
Frontstecker, über den jetzt nur noch Prozeßsignale ge
leitet werden, eine Betriebsspannung für ein außen zu
schaltberes System benötigt wird, kann diese Spannung
nun über die Messerleiste von dem neuartigen Stecker-
Buchse-System bezogen werden.
In der Zeichnung ist das neuartige Stecker-Buchse-System
mit 5, 6 bezeichnet. Der Steckkontakt 5 ist dabei mecha
nisch und elektrisch an der Messerleiste 3 der Baugruppe
2 angeordnet, während die Buchse 6 (Feder) fest (aber
isoliert) auf dem Baugruppenträger 1 angebracht ist. Der
Steckkontakt 5 ist zwar mechanisch an der Messerleiste 3
befestigt, liegt aber räumlich außerhalb der Messerlei
ste. Der Steckkontakt 5 ist von vorne (von der Frontsei
te) nicht zu sehen und wegen des erforderlichen Berüh
rungsschutzes von dort auch nicht zugänglich.
Für eine eindeutige Potentialzuführung ist das Stecker-
Buchse-System zweifach vorhanden, in vorteilhafter Weise
oben und unten an der Messerleiste 3. Dabei ist das obe
re Stecker-Buchse-System zur Zuführung der positiven
Prozeßspannung Up und das untere Stecker-Buchse-System
zur Zuführung des negativen Potentials Zp (Nullschiene)
vorgesehen. Über die gesamte Breite des Baugruppenträ
gers 1 sind Buchsen 6 vorhanden, um bei Bedarf weitere
Baugruppen einzustecken.
Claims (3)
1. Anordnung zur Spannungsversorgung von Baugruppen
in einem Baugruppenträger mit einer getrennten Span
nungszuführung für den störspannungsfreien und den stör
spannungsbehafteten Teil der Baugruppe und einem Front
stecker mit entsprechender Messerleiste zur Einspeisung
der Prozeßsignale, dadurch gekennzeichnet, daß zur Span
nungsversorgung des störspannungsbehafteten Teils (2 a)
der Baugruppe (2) ein Stecker-Buchse-System (5, 6) zwi
schen Baugruppe (2) und Baugruppenträger (1) vorgesehen
ist, so daß durch Einstecken der Baugruppe (2) in den
Baugruppenträger (1) die Spannungsversorgung herstellbar
ist.
2. Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeich
net, daß das Stecker-Buchse-System (5, 6) auf jeder Bau
gruppe (2) zweimal vorhanden ist, so daß eine getrennte
Zuführung von Prozeßspannung (Up) und Nullpotential (Zp)
erfolgt.
3. Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeich
net, daß der Stecker (5) mechanisch an der Messerleiste
(3) der Baugruppe (2) und die Buchse (6) isoliert am
Baugruppenträger (1) angeordnet sind.
Priority Applications (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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DE19863633695 DE3633695A1 (de) | 1986-10-03 | 1986-10-03 | Anordnung zur spannungsversorgung von baugruppen |
US07/176,775 US4883427A (en) | 1986-10-03 | 1988-04-01 | Apparatus for supplying voltage to component assemblies |
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DE19863633695 DE3633695A1 (de) | 1986-10-03 | 1986-10-03 | Anordnung zur spannungsversorgung von baugruppen |
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DE3633695A1 true DE3633695A1 (de) | 1988-04-14 |
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ID=6310981
Family Applications (1)
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DE19863633695 Withdrawn DE3633695A1 (de) | 1986-10-03 | 1986-10-03 | Anordnung zur spannungsversorgung von baugruppen |
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Also Published As
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
OM8 | Search report available as to paragraph 43 lit. 1 sentence 1 patent law | ||
8127 | New person/name/address of the applicant |
Owner name: ASEA BROWN BOVERI AG, 6800 MANNHEIM, DE |
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8139 | Disposal/non-payment of the annual fee |