一种背板和电路板系统技术方案

本实用新型专利技术适用于电力电子领域，提供了一种背板和电路板系统，所述背板包括多个用于安装单板的槽位；还包括连接所述各单板IO接口、用于单板间传输实时信号和/或特殊信号的可编程逻辑器件。本实用新型专利技术提供的背板和电路板系统可实现背板上各个单板之间的灵活连接。

【技术实现步骤摘要】

本技术属于电力电子领域，尤其涉及一种背板和电路板系统。
技术介绍
随着电力电子技术的不断发展，电力传动与电能质量方面的设备不断地向大功率和大容量方面发展，这些设备的控制系统要控制的执行单元的数量越来越多，种类越来越复杂，而且不同容量、不同应用场合的控制系统所要控制的执行单元的种类和数量各不相同，为了降低控制系统的成本、使控制系统应用灵活方便，控制系统需要进行模块化设计，将不同的功能单元和执行单元做成不同种类的单板，然后根据不同容量、不同应用场合组装出满足实际需要的控制系统。这种系统中，各个单板通过背板进行连接，背板作为基础载体，为各个单板提供物理连线，通常还会为各个单板提供电源，形成一个共地系统。一般而言，背板上会有一套总线，用于单板间的数据交互，如图1所示。总线可用于传递较大的数据量，对于主从式总线，一般会有一个主控板进行总线的控制，而对于仲裁式总线，则需要一个仲裁机制，以保证总线不出现冲突，不管是哪一种结构，轮询或仲裁都会带来额外的时间延迟，使得系统对于突发事件的处理能力较差。因此，改进的系统中，单板之间还会有少量的IO连接，用于传递紧急和突发事件，如图2所示。受到芯片引脚和接插件引脚数量的影响，单板之间的IO连线一般较少，且连接关系固定，当系统应用发生变时，这种固定的IO连接方式无法满足新系统的需求，降低了系统的灵活性和可用性。
技术实现思路
本技术实施例的目的在于提供一种背板和电路板系统，旨在解决现有的背板中各个单板的连接方式灵活性差的问题。本技术实施例是这样实现的，一种背板，包括多个用于安装单板的槽位；还包括连接所述各单板IO接口、用于单板间传输实时信号和/或特殊信号的可编程逻辑器件。进一步地，所述实时信号包括故障信号、异常信号和报警信号。进一步地，所述特殊信号包括后台监控信号、升级信号、PWM波信号和特殊继电器的直接控制信号。本技术还提供一种电路板系统，包括背板及安装在背板上的多个单板，所述各单板包括用于传输实时信息和/或特殊信息的IO接口，所述背板上还包括用于连接各单板IO接口的可编程逻辑器件。进一步地，所述实时信号包括故障信号、异常信号和报警信号。进一步地，所述特殊信号包括后台监控信号、升级信号、PWM波信号和特殊继电器的直接控制信号。进一步地，所述多个单板为具有总线连接功能的第一类单板，所述背板上设有连接第一类单板总线接口的背板总线。进一步地，所述多个单板包括具有总线连接功能的第一类单板和不具有总线连接功能的第二类单板，所述背板上设有连接第一类单板总线接口的背板总线。本技术实施例提供了新的背板和电路板结构，通过设置可编程逻辑器件，实现各个单板之间的通讯，且可以根据不同系统的需求进行配置，使得单板之间的连接关系灵活且动态可配置，并可协助管理一些功能简单的单板，极大的提高了系统应用的灵活性、可用性和适应性。附图说明图1是现有技术的背板结构图；图2是现有技术中改进的背板结构图；图3是本技术的背板结构图；图4是本技术的背板的一IO连接示意图；图5是本技术的背板的另一IO连接示意图；图6是本技术的背板的又一IO连接示意图；图7是本技术的背板的又一IO连接示意图；图8是本技术的背板的又一IO连接示意图；图9是本技术的背板的又一IO连接示意图；图10是本技术的背板的又一IO连接示意图。具体实施方式为了使本技术的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本技术进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本技术，并不用于限定本技术。本技术实施例提出一种背板，如图3所示，包括背板主体30以及设置于背板主体30上、用于安装单板的多个槽位20、连接各单板IO接口用于单板间传输实时信号和/或特殊信号的可编程逻辑器件10。每个槽位20拥有相同的接插件，因此，单板的物理位置可以不受限制。各个单板的电源连接在一起，由背板或某些单板提供。同时，设置于背板主体30上的可编程逻辑器件10与每个槽位20都有单独的IO连接，可编程逻辑器件10可以是现场可编程门阵列(Field－Programmable Gate Array，FPGA)、复杂可编程逻辑器件(Complex Programmable Logic Device，CPLD)或可编程芯片(Programmable Logic Device，PLD)等，可实现协议或普通的IO功能，用于单板间传递的一类数据包括：实时性要求高的实时信号(如故障信号、报警信号、异常信号等)、或一些有特殊要求的特殊信号(如后台监控信号、升级信号、PWM波信号、特殊继电器的直接控制信号等)。根据插入槽位20内的单板，可以设计不同的线路结构，如图4所示，当槽位20内插入的全部是具有总线连接功能的单板(简称第一类单板)时，各单板的IO接口通过可编程逻辑器件10连接，此外，背板还提供一套总线(如TI的XINTF总线、SERDES总线等)，连接到各个槽位20，用于第一类单板间基础数据传输，包括：主要数据交互、传递周期性数据(如电压、电流采样数据等)或一些实时性要求不高的非周期性数据(如版本信息、配置信息等)。如图5所示，当不同的槽位20内插入不同单板时，如包括第一类单板(具有总线连接功能的单板如主控板、电压采样板、电流采样板等)和第二类单板(不具有总线连接功能的单板如通讯接口板、数字输入输出板等)，第一类单板之间、第一类单板和第二类单板之间、第二类单板之间的IO接口通过背板主体30上的可编程逻辑器件10连接，第一类单板的总线接口通过背板总线连接。由于可编程逻辑器件10的可编程特性，任意两个单板之间可通过可编程逻辑器件10实现简单IO互连，或者进行协议通讯，如SPI、SCI、I2C之类。如图6所示，连接IO的方向和数量都可以随需求而修改，协议类型和数量也可根据需要的不同而改变，且不受物理位置的限制。另外，某一单板的输出信号，可以通过IO或者协议的方式，传送给可编程逻辑器件10，之后由可编程逻辑器件10分发给其他单板，分发的位置可随意配置，如图7所示，通过这种方式，相当于扩展了某一单板输出IO的数量。同样，多个单板的输入信号，也可以通过背板进行整理，如进行本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种背板，包括多个用于安装单板的槽位；其特征在于，还包括连接所述各单板IO接口、用于单板间传输实时信号和/或特殊信号的可编程逻辑器件。

【技术特征摘要】
1.一种背板，包括多个用于安装单板的槽位；其特征在于，还包括连接所述各
单板IO接口、用于单板间传输实时信号和/或特殊信号的可编程逻辑器件。
2.如权利要求1所述的背板，其特征在于，所述实时信号包括故障信号、异常
信号和报警信号。
3.如权利要求1所述的背板，其特征在于，所述特殊信号包括后台监控信号、
升级信号、PWM波信号和特殊继电器的直接控制信号。
4.一种电路板系统，包括背板及安装在背板上的多个单板，其特征在于，所
述各单板包括用于传输实时信息和/或特殊信息的IO接口，所述背板上还包括
用于连接各单板IO接口的可编程逻辑器件。
...

【专利技术属性】
技术研发人员：秦志，彭意成，吕一航，夏全波，
申请(专利权)人：深圳市禾望电气有限公司，
类型：新型
国别省市：广东;44