JPH0732318B2 - 電子装置の母線接続型電源供給方法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は電子装置の電源供給方法に係り、特に電源容量
の過不足に柔軟に対処できる電源の配線方法を実現する
電子装置の母線接続型電源供給方法に関する。

〔従来の技術〕

従来の電源供給方法は、電流容量を増やす場合に特開昭
63−182897号公報に記載のように配線板とは別に設けた
バスバー等を利用して、ケーブルにより電源装置から直
接に配線をしていた。また別の方法は実開昭59−151496
号公報に記載のように回路ユニットのバックパネルの許
容電流容量を予め大きくしておき、これにより電流容量
の増加に対処する方法を採っていた。

〔発明が解決しようとする課題〕

上記従来技術は、DC−DCコンバータ等の電圧変換回路の
１次側電源入力において、マザーボード（以下バックパ
ネルと呼ぶ）上の配線パターンの電流容量が少ない場合
に、DC−DCコンバータ等の電圧変換回路を搭載する電子
回路パッケージへの１次側電源の供給電流を増やす方法
については配慮がされておらず、そのような場合にはバ
ックパネルの設計変更を必要としており、したがって既
存のバックパネルユニットでは自由な電流量の調整がで
きないという問題があった。またバックパネルの１次側
受電コネクタの搭載領域が必要であるため、バックパネ
ルに収容可能な電子回路パッケージの数量に制限がある
という問題があった。

本発明の目的は、負荷の変動に応じてバックパネルユニ
ットへの１次側供給電流量を自由に調整できる電源供給
構成にするとともに、バックパネルへの電子回路パッケ
ージ搭載領域を最大限に確保することのできる電子装置
の母線接続型電源供給方法を提供することにある。

〔課題を解決するための手段〕

上記目的を達成するため、本発明では、１次電圧を２次
電圧に変換する電圧変換回路を搭載した複数の電子回路
パッケージを、マザーボードの表面側に組み付けて装置
ユニットを構成し、該装置ユニット内のマザーボードに
対しその裏面側から１次電源を供給するようにした電子
装置において、マザーボードに対し、１次側給電用配線
パターンを形成すると共に、該配線パターンと共通に接
続しかつマザーボードの表裏面に突出して該マザーボー
ドの裏面に複数の電子回路パッケージと接続する両端接
触型コネクタを複数取付けておく一方、複数の電子回路
パッケージの表面側端部に１次電源用の前面側コネクタ
を装着しておき、１次電源をマザーボードの所望の両端
接触型コネクタに接続したとき、その１次電源を該マザ
ーボードの１次側給電用配線パターンを介し電子回路パ
ッケージに供給する第一の給電接続と、１次電源を電子
回路パッケージの前面側コネクタに接続したとき、その
１次電源を、電子回路パッケージ及びマザーボードの１
次側給電用配線パターンを介し、該マザーボード上に搭
載された電子回路パッケージに供給する第二給電接続と
を選択的に行うことを特徴としたものである。

〔作用〕

上記電子装置への電源供給は外部電源装置からケーブル
やバスバー等によって行われるが、一般に電子回路内で
使用する電源電圧は外部から供給される１次側電源電圧
よりも低いため、DC−DCコンバータ等の電圧変換回路を
用いて２次側を降圧して使用しており、この電圧変換を
電子装置内の電源ユニットで集中的に処理して２次側出
力の低電圧を各バックパネルユニットへ供給する方法
と、電圧変換回路をバックパネルユニットの電子回路パ
ッケージ内にそれぞれ個別に設ける方法とがあり、前者
の供給方法は電子回路パッケージの要求電流増に対して
は電源ユニットとバックパネルとの接続ケーブル本数の
増加とバックパネルの配線パターン幅拡大による電流容
量の増加が考えられ、後者の供給方法は電流容量増加に
対して基本的には前者と同じであるがバックパネル内の
電源配線が電子回路内で使用する２次側の低電圧を優先
させるため外部電源から供給される１次側電源が配線制
限を受けて十分な電流容量が確保できないことがある。

本発明では、上述の如く、１次電源をマザーボードの所
望の両端接触型コネクタに接続したとき、その１次電源
をマザーボードの１次側給電用配線パターンを介し電子
回路パッケージに供給する第一の給電接続と、１次電源
を電子回路パッケージの前面側コネクタに接続したと
き、その１次電源を、電子回路パッケージ及びマザーボ
ードの１次側給電用配線パターンを介し、該マザーボー
ド上に搭載された電子回路パッケージに供給する第二給
電接続とを選択的に行うようになっており、外部電源か
らバックパネルに供給された１次側電源の配線パターン
はバックパネル内で電源変換回路を持つ各電子回路パッ
ケージ用コネクタへ接続されるが、１次側の配線は上記
のように配線領域制限を受けてパターン幅が狭くなった
りパターンが引けない部分が現われることがあるので、
バックパネルに搭載される電子回路パッケージの数量が
増加したり電子回路パッケージ自体の負荷が増えた場合
には１次側電源配線パターンによる電源容量がパッケー
ジ負荷側で要求する電流量より不足することがあるか
ら、よって上記電流容量不足に対処するために配線パタ
ーンと併用したケーブルによる電源供給を実現して、ケ
ーブルの接続位置が電流容量不足の配線パターンに左右
されないように電子回路パッケージのバックパネル側コ
ネクタにケーブルを直接に接続するとともに、このコネ
クタ端子はバックパネルに固定された両端接続型を用い
て電子回路パッケージと給電ケーブルが同時に接続可能
なものとし、またバックパネルの裏面コネクタが既に使
用されている場合には電子回路パッケージの前面側コネ
クタから１次電源を供給し、コネクタを通じてバックパ
ネルの配線パターンへ接続することによって、バックパ
ネルに配線された１次側電源給電パターンを母線とした
１次側電源間のケーブル接続によるネットワーク構成が
実現される。

上記の電源供給方法によると、電源供給をバックパネル
の配線パターンが負荷の必要電流量を満足する場合には
配線パターンで行ない、バックパネルの配線容量が不足
する場合には外部電源からコネクタへの直接のケーブル
接続によって行なうため、負荷の要求電流量に対応した
柔軟な電源供給が可能となる。またバックパネルへ余剰
供給された電流を電流供給量が不足する他のバックパネ
ルへケーブル接続で供給することができるため、供給さ
れた電源を電子装置内で有効に分配することができるか
ら装置構成の自由度が向上できる。さらに電子回路パッ
ケージの表裏面コネクタへ直接に電源を供給するためバ
ックパネル上に受電専用コネクタを設ける必要がないの
で、バックパネルへの電子回路パッケージの搭載領域を
広げることができる。加えてバックパネル裏面のコネク
タを信号ケーブル等に使用している場合にも、電子回路
パッケージの前面側コネクタから電源を供給することが
できるので装置構成の自由度がより向上できる。

〔実施例〕

以下、本発明の一実施例を第１図および第２図により説
明する。第１図は本発明による電子装置の母線接続型電
源供給方法の一実施例を示す電子装置内の装置ユニット
の電源供給機構の概要接続構造図である。

第１図においては、１はバックパネル、3a〜3c,3eは１
次側給電ケーブル、４は給電コネクタである。6aは電子
回路パッケージで、電子回路パッケージ配線パターン11
と１次電圧を２次電圧に変換するための電圧変換回路を
有している。

そして、バックパネル１には１次側電源配線パターン５
を設けると共に、該配線パターン５と共通に接続されか
つバックパネルの表裏面に突出する両端接触型コネクタ
７を複数有している。このバックパネル１において両端
接触型コネクタ７の背面側には１次側給電ケーブル3a〜
3c,3eが接続可能となっており、また両端接触型コネク
タ７の表面側には電子回路パッケージ6a,6bが接続され
る。一方、電子回路パッケージ6aの表面側には前面側コ
ネクタ10が設けられ、該コネクタ10が電子回路パッケー
ジ配線パターン11と接続している。

第２図は第１図の接続状態を説明する電子装置内の電源
供給機構の電源接続回路図である。

第２図において、２は電源装置、8a〜8d,8f〜8iは１次
電圧を２次電圧に変換することのない一般的な電子回路
パッケージ、9a,9bは２次側電源配線パターンである。
また1a,1bはバックパネル、3a〜3eは１次側給電パネ
ル、4a,4bは１次側給電コネクタ、5a,5bは１次側電源配
線パターン、6a〜6fは電子回路パッケージ、7a〜7cは両
端接触型コネクタである。なお、これら各符号1,3,4,5,
6,7に付けた添字ａ〜ｉは第１図に示す各々の部品と同
一であることを表している。

第２図において、一方のバックパネル1aのみについて説
明すると、給電ケーブル3aをバックパネル1aの両端接触
型コネクタ7a接続した場合、電子装置の外部からの１次
側電源は、電源装置２から分電端子盤より給電ケーブル
3aによってバックパネル1aに供給され、該バックパネル
1aの両端接触型コネクタ7a,1次側電源配線パターン5aを
経て電子回路パッケージ6a,6d,6eの電圧変換回路によっ
て低圧の２次電圧に変換される。

電子回路パッケージ6aと接続するコネクタ7aは、プレス
イン・コンタクトのような両端接触型の端子を用い、１
次側給電配線パターン5aで接続ネットを母線として、そ
の母線上の他のコネクタ（7b,7c）へ自由に給電ケーブ
ル３を接続し得る構成となる。

ここで、例えばバックパネル1a上に第２図の電子回路パ
ッケージ8a〜8cを増設しようとした場合、１次側給電配
線パターン5aにより電子回路パッケージに供給された１
次側電源が上述の如く、電子回路パッケージ6aの電圧変
換回路によって低圧の２次電圧に変換され、２次側電源
配線パターン9aにより電子回路パッケージ8a〜8cに供給
されることとなるが、その際、給電配線パターン5aの配
線幅が狭い場合には電流供給能力に限界があって、全て
の電子回路パッケージ8a〜8cの負荷に対して十分な電流
容量が確保できないことがある。これはバックパネル1a
内の電源配線が該バックパネルに組み込まれた電子回路
パッケージ6,8を動作させるために必要な低圧の２次側
電源を優先配線しているためであり、このため、１次側
給電配線パターン5aの配線領域が一般にかなり制限され
うる。

本電源供給方法ではこれに対処し、例えば給電配線パタ
ーン5aと複数のコネクタ7a,7b,7cとが母線ネットで接続
された構成であるため、給電配線パターン5aの電流容量
が不足する場合には、コネクタ7bに給電ケーブル3cを直
接に接続させることにより、増設した電子回路パッケー
ジ8a〜8cの電流容量を確保することができる。従って、
バックパネル１を変更することが不要になる。

また、給電ケーブルを信号伝送用として使用する場合、
第２図に示すように、電子回路パッケージ6fに設けられ
た第１図の如き前面側コネクタ10に給電ケーブル3eを接
続し、該電子回路パッケージ6fの配線パターン11を介し
てバックパネル1b上の給電配線パターン５に給電するこ
とができる。

従って、バックパネル１の両端接触型コネクタ７と、電
子回路パッケージ６の前面側コネクタ10との何れかを選
択することによって直接に電源を供給することができる
ため、従来技術のようにバックパネル１上に受電専用コ
ネクタを設ける必要がなくなり、その分だけバックパネ
ル１への電子回路パッケージ６の搭載数を増やすことが
できる。

また、第２図の他のバックパネル1bのように電源容量に
余裕がある場合、そのバックパネル1bの両端接触型コネ
クタとバックパネル1aの両端接触型コネクタ7c間に給電
ケーブル3dを接続すれば、電子装置内の電源分配を平準
化することが可能となる。

〔発明の効果〕

本発明によれば、電子装置内のバックパネル上の電子回
路パッケージの負荷が増加された場合に、バックパネル
へ直接給電する接続コネクタの数が少ないとかバックパ
ネルの配線パターンの幅が狭い等のため給電の電流容量
が不足していても、バックパネルの配線パターンを変更
して電流容量を増やす必要がなく、複数の給電ケーブル
を電子回路パッケージ用コネクタへ直接接続することに
よって電流容量を確保できる。また他のバックパネルで
電源容量に余裕がある場合には、上記と同様に給電ケー
ブルで電子回路パッケージ用コネクタへ接続することに
より、電子装置内の電源分配を平準化することが可能と
なって電源の有効利用ができる。さらに電子回路パッケ
ージの表裏面コネクタへ直接に電源を供給するため、バ
ックパネル上に受電専用コネクタを設ける必要がないの
で、バックパネルへの電子回路パッケージの搭載領域を
広げることができ、電子装置の実装密度が向上するなど
の効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明による電子装置の母線接続型電源供給方
法の一実施例を示す概要接続構造図、第２図は第１図の
電源接続回路図である。 1,1a,1b…バックパネル、２…電源装置、３（3a〜3e）
…１次側給電ケーブル、4,4a,4b…給電コネクタ、5,5a,
5b…１次側電源配線パターン、６（6a〜6f）…電圧変換
回路を持つ電子回路パッケージ、7,7a〜7c…両端接触型
コネクタ、８（8a〜8i）…一般電子回路パッケージ、９
（9a,9b）…２次側電源配線パターン、10…前面側コネ
クタ、11…電子回路パッケージ配線パターン。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 茨木 修 東京都千代田区内幸町１丁目１番６号 日 本電信電話株式会社内 (72)発明者 金子 保夫 東京都千代田区内幸町１丁目１番６号 日 本電信電話株式会社内 (56)参考文献 特開 昭63−272099（ＪＰ，Ａ) 特開 昭63−182897（ＪＰ，Ａ) 実開 平２−45693（ＪＰ，Ｕ) 実開 昭59−151496（ＪＰ，Ｕ)

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】１次電圧を２次電圧に変換する電圧変換回
   路を搭載した複数の電子回路パッケージを、マザーボー
   ドの表面側に組み付けて装置ユニットを構成し、該装置
   ユニット内のマザーボードに対しその裏面側から１次電
   源を供給するようにした電子装置において、マザーボー
   ドに対し、１次側給電用配線パターンを形成すると共
   に、該配線パターンと共通に接続しかつマザーボードの
   表裏面に突出して該マザーボードの裏面に複数の電子回
   路パッケージと接続する両端接触型コネクタを複数取付
   けておく一方、複数の電子回路パッケージの表面側端部
   に１次電源用の前面側コネクタを装着しておき、１次電
   源をマザーボードの所望の両端接触型コネクタに接続し
   たとき、その１次電源を該マザーボードの１次側給電用
   配線パターンを介し電子回路パッケージに供給する第一
   の給電接続と、１次電源を電子回路パッケージの前面側
   コネクタに接続したとき、その１次電源を、電子回路パ
   ッケージ及びマザーボードの１次側給電用配線パターン
   を介し、該マザーボード上に搭載された電子回路パッケ
   ージに供給する第二給電接続とを選択的に行うことを特
   徴とする電子装置の母線接続型電源供給方法。