用于智能控制设备的电源与开入混合插件转让专利
申请号 : CN200910212556.6
文献号 : CN101730431A
文献日 : 2010-06-09
发明人 : 李钢 , 刘巍 , 张昆
申请人 : 国电南瑞科技股份有限公司
摘要 :
本发明公开了一种用于智能控制设备的电源与开入混合插件，包括电源模块和开入模块，所述电源模块包括电源板基和电源元器件，所述开入模块包括开入板基和开入元器件，其特征在于：所述电源模块背负于开入模块上，所述开入元器件安装在开入板基的背面，开入板基作为混合插件的板基与混合插件的对外端子、对内端子以及插件面板相连，在开入板基的正面，即开入模块无元器件的一面，安装电源模块，在开入模块与电源模块之间夹入一层环氧板。本发明的用于智能控制设备的电源与开入混合插件，将电源模块背负到开入模块上，形成电源和开入的混合插件，可减少设备的插件数量，从而减小机箱的宽度和体积。
权利要求 :
1.一种用于智能控制设备的电源与开入混合插件，包括电源模块和开入模块，所述电源模块包括电源板基(11)和电源元器件(12)，所述开入模块包括开入板基(21)和开入元器件(22)，其特征在于：所述电源模块背负于开入模块上，形成电源和开入的混合插件。
2.根据权利要求1所述的用于智能控制设备的电源与开入混合插件，其特征在于：所述开入元器件(22)安装在开入板基(21)的背面，所述开入板基(21)作为混合插件的板基与混合插件的对外端子(31)、对内端子(32)以及插件面板(33)相连，在开入模块无元器件的一面安装电源模块。
3.根据权利要求1和2所述的用于智能控制设备的电源与开入混合插件，其特征在于：在开入模块与电源模块之间夹入一层环氧板(34)。
4.根据权利要求1或2所述的用于智能控制设备的电源与开入混合插件，其特征在于：所述开入板基(21)与电源板基(11)通过固定螺丝(35)连接。
5.根据权利要求1或2所述的用于智能控制设备的电源与开入混合插件，其特征在于：所述开入板基(21)在插件面板(33)上向无开入元器件方向偏移一段距离，使开入的元器件位于插件面板投影的内侧。
说明书 :
技术领域
本发明涉及一种可应用于智能控制设备的混合插件，尤其是涉及一种用于智能控制设备的电源与开入混合插件，属于电工技术领域。
背景技术
智能控制设备通常都需要电源模块用于给设备提供电源，通常也需要开入模块用于采集外部继电器接点等开关量的状态，供装置进行逻辑判断。
通常智能控制设备有单独的电源插件和单独的开入插件，导致设备的插件多、体积大和成本高。
智能控制设备中的有些设备对体积有着更多的限制，例如电力系统中的保护和测控设备要求机箱尽量小，以保证设备能安装到开关柜上，或者多套设备能安装在屏柜上，或者要求在小机箱的前提下增加更多的功能。
通常智能控制设备有单独的电源插件和单独的开入插件，导致设备的插件多、体积大和成本高。
智能控制设备中的有些设备对体积有着更多的限制，例如电力系统中的保护和测控设备要求机箱尽量小，以保证设备能安装到开关柜上，或者多套设备能安装在屏柜上，或者要求在小机箱的前提下增加更多的功能。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是减少智能控制设备的体积以降低生产成本。
为解决上述技术问题，最直接的方法是减少插件的数量，下面分析一下各类模块的特点。
智能设备通常有模入、开出、CPU、电源和开入等模块。这些模块通常做成插件的形式插入机箱。
模入模块的特点是不便于测试，体积大，所以不便于与其它模块混合。
开出模块的特点也是不便于测试，如果是继电器开出，其体积也比较大，所以也不便于与其它模块混合。
CPU模块的特点是元器件脆弱，不便于测试和维护，所以也不便于与其它模块混合。
电源模块的特点是它由于只有直流或者交流输入、至多几路直流输出，所以只需要很少的对外端子。由于元器件中有大电解电容、开关管、变压器等比较高的器件，所以实际插件通常比较宽，达到30或者40毫米。
开入模块的特点是它由于开入量通常比较多，所以需要很多的对外端子。由于元器件全是光耦、电阻、电容和芯片等比较矮的器件，所以模块允许比较窄，插件宽度可小于4毫米。但由于插件面板需要一定的宽度以便于插拔和安装对外端子，所以实际插件宽度需要20或者30毫米，即富余出16或者26毫米宽的空间，这是可以挖潜和利用的地方。
从上述分析可知，电源模块的特点与开入模块的特点恰恰相反，因此，减少插件数量的一个方法是结合电源模块和开入模块二者的特点，并消化掉开入插件富余出的16或者26毫米宽的空间，把二者结合到一个插件上，做成混合插件。现在需解决的问题是二者所占PCB的面积之和超过常规的插件所允许的PCB面积，约达常规插件面积的两倍。
据此，本发明提供一种用于智能控制设备的电源与开入混合插件，包括电源模块和开入模块，所述电源模块包括电源板基和电源元器件，所述开入模块包括开入板基和开入元器件，其特征在于：所述电源模块背负于开入模块上，形成电源和开入的混合插件。
所述开入元器件安装在开入板基的背面，开入板基作为混合插件的板基，与混合插件的对外端子、对内端子以及插件面板相连，在开入板基的正面，即开入模块无元器件的一面，安装电源模块，在开入模块与电源模块之间夹入一层环氧板，用于对电源模块元器件的管脚与开入模块元器件的管脚进行耐压隔离。
由于此混合插件的开入的元器件在插件板基的背面，为了保证此混合插件能插入机箱，把开入模块的板基在插件面板上向无开入元器件方向偏移一段距离(例如5.08毫米)，见图3顶视图的A处，使开入的元器件位于插件面板投影的内侧。
一个混合插件的宽度只需要40毫米，而如果分别采用一个电源插件(通常宽度为30或者40毫米)和一个开入插件(通常宽度为20或者30毫米)，则二者的宽度之和达到50或者60甚至70毫米。因此，如果仅仅采用一个混合插件来代替一个电源插件和一个开入插件，则能减小机箱的宽度达到10或者20甚至30毫米，而通常1/6、1/3、1/2的19英寸机箱的宽度才分别为75、150、220毫米，由此可见，采用混合插件减小的机箱宽度与原来的机箱宽度相比非常显著。另外采用混合插件，在机箱宽度不变的情况下，能允许机箱插入更多的插件，以实现更多的功能。
如果混合插件中的电源模块出现故障，更换混合插件中的电源模块后，由于开入模块故障几率小，可以不检测，如果希望检测，由于开入功能易于测试，所以便于插件和设备尽快恢复正常工作。
如果混合插件中的开入模块出现故障，更换混合插件中的开入模块后，由于电源模块是否工作正常很容易通过装置是否正常工作，或者通过把电源的输出接入智能设备的CPU的输入进行监视，所以电源易于检测。如果希望人工检测电源的输出回路，由于输出回路很少，易于测试，所以便于插件和设备尽快恢复正常工作。
本发明所达到的有益效果：
本发明的用于智能控制设备的电源与开入混合插件，将电源模块背负到开入模块上，形成电源和开入的混合插件，可减少设备的插件数量，从而减小机箱的宽度和体积，达到降低设备成本的目的。。
为解决上述技术问题，最直接的方法是减少插件的数量，下面分析一下各类模块的特点。
智能设备通常有模入、开出、CPU、电源和开入等模块。这些模块通常做成插件的形式插入机箱。
模入模块的特点是不便于测试，体积大，所以不便于与其它模块混合。
开出模块的特点也是不便于测试，如果是继电器开出，其体积也比较大，所以也不便于与其它模块混合。
CPU模块的特点是元器件脆弱，不便于测试和维护，所以也不便于与其它模块混合。
电源模块的特点是它由于只有直流或者交流输入、至多几路直流输出，所以只需要很少的对外端子。由于元器件中有大电解电容、开关管、变压器等比较高的器件，所以实际插件通常比较宽，达到30或者40毫米。
开入模块的特点是它由于开入量通常比较多，所以需要很多的对外端子。由于元器件全是光耦、电阻、电容和芯片等比较矮的器件，所以模块允许比较窄，插件宽度可小于4毫米。但由于插件面板需要一定的宽度以便于插拔和安装对外端子，所以实际插件宽度需要20或者30毫米，即富余出16或者26毫米宽的空间，这是可以挖潜和利用的地方。
从上述分析可知，电源模块的特点与开入模块的特点恰恰相反，因此，减少插件数量的一个方法是结合电源模块和开入模块二者的特点，并消化掉开入插件富余出的16或者26毫米宽的空间，把二者结合到一个插件上，做成混合插件。现在需解决的问题是二者所占PCB的面积之和超过常规的插件所允许的PCB面积，约达常规插件面积的两倍。
据此，本发明提供一种用于智能控制设备的电源与开入混合插件，包括电源模块和开入模块，所述电源模块包括电源板基和电源元器件，所述开入模块包括开入板基和开入元器件，其特征在于：所述电源模块背负于开入模块上，形成电源和开入的混合插件。
所述开入元器件安装在开入板基的背面，开入板基作为混合插件的板基，与混合插件的对外端子、对内端子以及插件面板相连，在开入板基的正面，即开入模块无元器件的一面，安装电源模块，在开入模块与电源模块之间夹入一层环氧板，用于对电源模块元器件的管脚与开入模块元器件的管脚进行耐压隔离。
由于此混合插件的开入的元器件在插件板基的背面，为了保证此混合插件能插入机箱，把开入模块的板基在插件面板上向无开入元器件方向偏移一段距离(例如5.08毫米)，见图3顶视图的A处，使开入的元器件位于插件面板投影的内侧。
一个混合插件的宽度只需要40毫米，而如果分别采用一个电源插件(通常宽度为30或者40毫米)和一个开入插件(通常宽度为20或者30毫米)，则二者的宽度之和达到50或者60甚至70毫米。因此，如果仅仅采用一个混合插件来代替一个电源插件和一个开入插件，则能减小机箱的宽度达到10或者20甚至30毫米，而通常1/6、1/3、1/2的19英寸机箱的宽度才分别为75、150、220毫米，由此可见，采用混合插件减小的机箱宽度与原来的机箱宽度相比非常显著。另外采用混合插件，在机箱宽度不变的情况下，能允许机箱插入更多的插件，以实现更多的功能。
如果混合插件中的电源模块出现故障，更换混合插件中的电源模块后，由于开入模块故障几率小，可以不检测，如果希望检测，由于开入功能易于测试，所以便于插件和设备尽快恢复正常工作。
如果混合插件中的开入模块出现故障，更换混合插件中的开入模块后，由于电源模块是否工作正常很容易通过装置是否正常工作，或者通过把电源的输出接入智能设备的CPU的输入进行监视，所以电源易于检测。如果希望人工检测电源的输出回路，由于输出回路很少，易于测试，所以便于插件和设备尽快恢复正常工作。
本发明所达到的有益效果：
本发明的用于智能控制设备的电源与开入混合插件，将电源模块背负到开入模块上，形成电源和开入的混合插件，可减少设备的插件数量，从而减小机箱的宽度和体积，达到降低设备成本的目的。。
附图说明
图1是本发明的用于智能控制设备的电源与开入混合插件正视图；
图2是本发明的用于智能控制设备的电源与开入混合插件右视图；
图3是本发明的用于智能控制设备的电源与开入混合插件俯视图；
图4是本发明的用于智能控制设备的电源与开入混合插件左视图。
图2是本发明的用于智能控制设备的电源与开入混合插件右视图；
图3是本发明的用于智能控制设备的电源与开入混合插件俯视图；
图4是本发明的用于智能控制设备的电源与开入混合插件左视图。
具体实施方式
下面结合附图对本发明作进一步的说明。图1是本发明的用于智能控制设备的电源与开入混合插件正视图；图2是本发明的用于智能控制设备的电源与开入混合插件右视图；图3是本发明的用于智能控制设备的电源与开入混合插件俯视图；图4是本发明的用于智能控制设备的电源与开入混合插件左视图。
本发明提供的一种用于智能控制设备的电源与开入混合插件，包括电源模块和开入模块，所述电源模块包括电源板基11和电源元器件12，所述开入模块包括开入板基21和开入元器件22，其特征在于：所述电源模块背负于开入模块上，所述开入元器件22安装在开入板基21的背面，开入板基21作为混合插件的板基与混合插件的对外端子31、对内端子32以及插件面板33相连，在开入板基21的正面，即开入模块无元器件的一面，安装电源模块，在开入模块与电源模块之间夹入一层环氧板34，用于对电源模块元器件的管脚与开入模块元器件的管脚进行耐压隔离。
所述开入板基21与电源板基11通过固定螺丝35连接。
由于此混合插件的开入的元器件在插件板基的背面，为了保证此混合插件能插入机箱，开入板基21在插件面板33上向无开入元器件方向偏移一段距离(例如5.08毫米)，见图3顶视图的A处，使得开入的元器件位于插件面板投影的内侧。
一个混合插件的宽度只需要40毫米，而如果分别采用一个电源插件(通常宽度为30或者40毫米)和一个开入插件(通常宽度为20或者30毫米)，则二者的宽度之和达到50或者60甚至70毫米。因此，如果仅仅采用一个混合插件来代替一个电源插件和一个开入插件，则能减小机箱的宽度达到10或者20甚至30毫米，而通常1/6、1/3、1/2的19英寸机箱的宽度才分别为75、150、220毫米，由此可见，采用混合插件减小的机箱宽度与原来的机箱宽度相比非常显著。另外采用混合插件，在机箱宽度不变的情况下，能允许机箱插入更多的插件，以实现更多的功能。
如果混合插件中的电源模块出现故障，更换混合插件中的电源模块后，由于开入模块故障几率小，可以不检测，如果希望检测，由于开入功能易于测试，所以便于插件和设备尽快恢复正常工作。
如果混合插件中的开入模块出现故障，更换混合插件中的开入模块后，由于电源模块是否工作正常很容易通过装置是否正常工作，或者通过把电源的输出接入智能设备的CPU的输入进行监视，所以电源易于检测。如果希望人工检测电源的输出回路，由于输出回路很少，易于测试，所以便于插件和设备尽快恢复正常工作。
此方法的优势：采用此种电源模块背负到开入模块上的混合插件的设计方法，由于没有单独的电源插件，可以显著地减小设备机箱的宽度和体积，由于混合插件内电源模块和开入模块的对内和对外端子等可以复用，因此可以降低成本。
本发明提供的一种用于智能控制设备的电源与开入混合插件，包括电源模块和开入模块，所述电源模块包括电源板基11和电源元器件12，所述开入模块包括开入板基21和开入元器件22，其特征在于：所述电源模块背负于开入模块上，所述开入元器件22安装在开入板基21的背面，开入板基21作为混合插件的板基与混合插件的对外端子31、对内端子32以及插件面板33相连，在开入板基21的正面，即开入模块无元器件的一面，安装电源模块，在开入模块与电源模块之间夹入一层环氧板34，用于对电源模块元器件的管脚与开入模块元器件的管脚进行耐压隔离。
所述开入板基21与电源板基11通过固定螺丝35连接。
由于此混合插件的开入的元器件在插件板基的背面，为了保证此混合插件能插入机箱，开入板基21在插件面板33上向无开入元器件方向偏移一段距离(例如5.08毫米)，见图3顶视图的A处，使得开入的元器件位于插件面板投影的内侧。
一个混合插件的宽度只需要40毫米，而如果分别采用一个电源插件(通常宽度为30或者40毫米)和一个开入插件(通常宽度为20或者30毫米)，则二者的宽度之和达到50或者60甚至70毫米。因此，如果仅仅采用一个混合插件来代替一个电源插件和一个开入插件，则能减小机箱的宽度达到10或者20甚至30毫米，而通常1/6、1/3、1/2的19英寸机箱的宽度才分别为75、150、220毫米，由此可见，采用混合插件减小的机箱宽度与原来的机箱宽度相比非常显著。另外采用混合插件，在机箱宽度不变的情况下，能允许机箱插入更多的插件，以实现更多的功能。
如果混合插件中的电源模块出现故障，更换混合插件中的电源模块后，由于开入模块故障几率小，可以不检测，如果希望检测，由于开入功能易于测试，所以便于插件和设备尽快恢复正常工作。
如果混合插件中的开入模块出现故障，更换混合插件中的开入模块后，由于电源模块是否工作正常很容易通过装置是否正常工作，或者通过把电源的输出接入智能设备的CPU的输入进行监视，所以电源易于检测。如果希望人工检测电源的输出回路，由于输出回路很少，易于测试，所以便于插件和设备尽快恢复正常工作。
此方法的优势：采用此种电源模块背负到开入模块上的混合插件的设计方法，由于没有单独的电源插件，可以显著地减小设备机箱的宽度和体积，由于混合插件内电源模块和开入模块的对内和对外端子等可以复用，因此可以降低成本。