JP2007059166A

JP2007059166A - Large current feeding structure

Info

Publication number: JP2007059166A
Application number: JP2005241969A
Authority: JP
Inventors: Tomochika Takami; 知親高見; Atsushi Tsunoda; 淳角田; 満 ▲高▼平; Mitsuru Takahira; Koji Nakayama; 浩二中山
Original assignee: Hitachi Ltd
Current assignee: Hitachi Ltd
Priority date: 2005-08-24
Filing date: 2005-08-24
Publication date: 2007-03-08
Anticipated expiration: 2025-08-24
Also published as: JP4529842B2

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To reduce a difference of voltages between a plurality of parts required for supplying a large current by reducing the number of power supply modules without increasing cost and weight. <P>SOLUTION: A printed board is arranged in place for a bus. The difference of the voltages between the plurality of parts required for supplying a large current is reduced by preparing a plurality of current paths. <P>COPYRIGHT: (C)2007,JPO&INPIT

Description

本発明は、大形電子計算機等の高速高密度の電子装置の給電構造に係り、特に大電流を小領域に給電する電子装置の給電構造に関する。 The present invention relates to a power supply structure for a high-speed and high-density electronic device such as a large electronic computer, and more particularly to a power supply structure for an electronic device that supplies a large current to a small region.

従来の大電流の給電が必要とされる部品が搭載された電子装置では、該部品の近傍に該部品専用の電源、給電バスを設けることにより電源から該部品までの給電系の電圧ドロップおよび発熱を軽減していた。特開平８−２７３７２２号広報などに開示されているように複数の電源モジュールを備え、電源と該部品を１対１に対応付けた場合は電圧ドロップおよび発熱が小さい給電構造を備えた装置を提供できた。 In an electronic device equipped with a conventional component that needs to be fed with a large current, a voltage drop and heat generation of a power feeding system from the power source to the component are provided by providing a power source and a power supply bus dedicated to the component in the vicinity of the component. Was mitigating. As disclosed in Japanese Laid-Open Patent Publication No. 8-273722, a device including a plurality of power supply modules and a power supply structure with small voltage drop and heat generation when the power supply and the component are associated one-to-one is provided. did it.

しかし、従来の電源配置構造では、電源モジュールが複数あるため、部品点数が多くなり組立の工数を多く確保する必要があった。また、電源モジュール交換の利便性を考慮した場合、電源モジュールを装置の外側に配置する必要があり、装置設計上の制約が発生した。上記課題を解決する方法として、電源モジュールを一体化する方法があるが、この場合バスはプリント基板とほぼ同等の面積が必要とる。そのため、電源種が多い場合、バスの枚数も多くなり、コストの増大、バスの重量が増大し装置全体の重量が大きくなる上、複数枚のバスを扱う分解、組立が複雑となり、電源モジュールの一体化による高密度実装の利点が薄れてしまう。 However, in the conventional power supply arrangement structure, since there are a plurality of power supply modules, the number of parts is increased and it is necessary to secure a large number of assembly steps. Further, considering the convenience of replacing the power supply module, it is necessary to arrange the power supply module outside the apparatus, which causes restrictions on the apparatus design. As a method for solving the above problem, there is a method of integrating the power supply modules. In this case, the bus needs an area substantially equal to the printed board. Therefore, when there are many types of power supplies, the number of buses also increases, the cost increases, the weight of the bus increases, the weight of the entire device increases, and the disassembly and assembly for handling multiple buses become complicated, and the power supply module The advantage of high-density mounting due to integration is diminished.

特開平８−２７３７２２号JP-A-8-273722

解決しようとする問題点は、電源モジュールを少数に集約した場合において障害となるコスト、重量が増大する点である。また、複数の大電流の給電が必要とされる部品の間に生じる電位に差が生じる点である。 The problem to be solved is that the cost and weight that become an obstacle when the power supply modules are gathered into a small number are increased. In addition, there is a difference in potential generated between components that need to be fed with a plurality of large currents.

本発明は、バスの枚数増大によるコストおよび重量増大を解決するため、バスの代わりに給電用プリント基板を配置することを最も主要な特徴とする。また、電流の経路を複数用意することにより、複数の大電流の給電が必要とされる部品の間に生じる電位の差を低減することを特徴とする。 In order to solve the cost and weight increase due to the increase in the number of buses, the present invention has the main feature that a printed circuit board for power supply is arranged instead of the bus. In addition, by preparing a plurality of current paths, a difference in potential generated between a plurality of components that need to be fed with a large current is reduced.

本発明の電子装置は、従来のバスに相当する部品がプリント基板となるため、バスと比較して軽量化が可能となり、実装密度が向上しなおかつ分解、組立の工数が削減可能である。また、電源モジュールの一体化により部品数が少なくなるため、コスト低減が可能であるという利点がある。更に、複数の大電流の給電が必要とされる部品の間に生じる電位の差を低減する利点がある。 In the electronic device according to the present invention, since a component corresponding to a conventional bus is a printed circuit board, the weight can be reduced as compared with the bus, the mounting density can be improved, and the number of steps for disassembly and assembly can be reduced. Further, since the number of components is reduced by integrating the power supply modules, there is an advantage that the cost can be reduced. Furthermore, there is an advantage of reducing a potential difference generated between components that require a plurality of large currents.

電源モジュールを集約するという目的を、重量、コストの増大なしに実現した。また、複数の大電流の給電が必要とされる部品の間に生じる電位の差を低減することを実現した。 The purpose of consolidating power supply modules was achieved without increasing weight and cost. In addition, it has been possible to reduce the difference in potential generated between components that require a plurality of large currents.

図１は、本発明を最も良く表している構造図である。１は電力を消費するモジュールを搭載したプリント基板、２は給電用プリント基板、１０はＬＳＩ等の電力を消費するモジュールである。電流は３０、３１のコネクタより供給される。コネクタの形態は問わない。３０より供給される電流は１１の給電コンポーネントおよび１２の給電パッドを介して１０に供給される。給電用プリント基板２に設置されている給電コンポーネント１１の下にも給電パッド１２が配置されている。給電パッドの位置は部品が搭載されていない箇所であればモジュール１０の近傍に効率良く設置することにより電圧ドロップを低減すると同時にモジュール１０搭載面内の電位差を小さく抑えることができる。 FIG. 1 is a structural diagram that best represents the present invention. Reference numeral 1 denotes a printed circuit board on which a module that consumes power is mounted, 2 denotes a printed circuit board for power supply, and 10 denotes a module that consumes power such as an LSI. Current is supplied from connectors 30 and 31. The form of the connector does not matter. The current supplied from 30 is supplied to 10 through 11 power supply components and 12 power supply pads. A power supply pad 12 is also arranged below the power supply component 11 installed on the power supply printed circuit board 2. If the position of the power supply pad is a place where no component is mounted, the potential drop in the module 10 mounting surface can be suppressed at the same time as the voltage drop can be reduced by efficiently installing it near the module 10.

給電コネクタが２倍となることで、給電コネクタ３０、３１に流れる電流が同じである場合、１基板に搭載されているコネクタに流れる電流は半分となる。発熱は電流の２乗に比例するため、給電コネクタ３０、３１合わせた発熱は給電コネクタ３０のみまたは３１のみで給電する場合と比較して半分となり、発熱を抑えることができる。 By doubling the power supply connector, when the current flowing through the power supply connectors 30 and 31 is the same, the current flowing through the connector mounted on one board is halved. Since the heat generation is proportional to the square of the current, the combined heat generation of the power supply connectors 30 and 31 is halved as compared with the case where power is supplied by the power supply connector 30 or 31 alone, and heat generation can be suppressed.

給電用プリント基板２には電圧ノイズを低減するための部品としてコンデンサが多数配置されており、負荷変動による電圧ノイズを低減することができる。本実施例では、コンデンサの配置は片面のみであるが、片面のみに限定されない。両面に配置しても良いことは言うまでもない。 A large number of capacitors are arranged on the power supply printed board 2 as components for reducing voltage noise, and voltage noise due to load fluctuations can be reduced. In this embodiment, the capacitor is arranged only on one side, but is not limited to only one side. Needless to say, they may be arranged on both sides.

図２（ａ）は、プリント基板１、２をコネクタ３０、３１を介して電源モジュール４０に直結する実施例を示している。この場合、コネクタ搭載位置公差およびコネクタの外形寸法公差による位置ずれのため直結が困難と予想される場合、給電コンポーネント１１を図２（ｂ）の１１ａに示すバネの形状をしたコンポーネントや１１ｂに示す導電ゴム製のコンポーネントにすることにより、プリント基板１、２の位置に柔軟性が発生し直結することが容易となる。本実施例では電源モジュールに直結する例を示したが、別部品に搭載されたコネクタに直結する場合についても同様であることは言うまでもない。 FIG. 2A shows an embodiment in which the printed circuit boards 1 and 2 are directly connected to the power supply module 40 via connectors 30 and 31. In this case, when the direct connection is expected to be difficult due to the positional deviation due to the connector mounting position tolerance and the connector outer dimension tolerance, the power supply component 11 is shown as a spring-shaped component shown in 11a of FIG. By using a component made of conductive rubber, flexibility is generated at the positions of the printed boards 1 and 2 and it becomes easy to directly connect them. In the present embodiment, an example in which the power supply module is directly connected is shown, but it goes without saying that the same applies to a case in which the power supply module is directly connected to a connector mounted on another component.

なお、上記実施の形態は以下のように捉えることが可能である。
（１）１個以上の電力を消費するモジュールを搭載したプリント基板および給電用プリント基板の内、２枚以上のプリント基板に給電用コネクタを備えたことを特徴とする請求項１記載の給電構造。
（２）給電用プリント基板には電圧ノイズを低減する部品が搭載されていることを特徴とする請求項１記載の給電構造。
（３）給電コンポーネントには柔軟性のある性質を備えたことを特徴とする請求項１記載の給電構造。 The above embodiment can be understood as follows.
(1) The power feeding structure according to claim 1, wherein a power feeding connector is provided on two or more printed circuit boards out of a printed circuit board and a power feeding printed circuit board on which one or more power consuming modules are mounted. .
(2) The power feeding structure according to claim 1, wherein a component for reducing voltage noise is mounted on the printed circuit board for power feeding.
(3) The power feeding structure according to claim 1, wherein the power feeding component has a flexible property.

給電構造の実施方法を示した概略図である。（実施例１）It is the schematic which showed the implementation method of the electric power feeding structure. Example 1 給電構造の実施方法を示した概略図である。（実施例２）It is the schematic which showed the implementation method of the electric power feeding structure. (Example 2)

Explanation of symbols

１電力を消費するモジュールを搭載したプリント基板
２給電用プリント基板
１０電力を消費するモジュール
１１給電コンポーネント
１２給電パッド
２０電圧ノイズを低減する部品
３０給電用コネクタ
３１給電用コネクタ
４０電源モジュール
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Printed circuit board mounted with module that consumes power 2 Printed circuit board for power supply 10 Module that consumes power 11 Power supply component 12 Power supply pad 20 Components for reducing voltage noise 30 Power supply connector 31 Power supply connector 40 Power supply module

Claims

In an electronic device having a printed circuit board on which one or more modules that need to be supplied with a large current are mounted, a power supply printed circuit board is arranged in parallel on the back surface or the front surface of each printed circuit board. And a power supply component arranged to be in contact with the power supply pad so as to be conductive, via the power supply pad and the power supply component, A power supply structure that supplies power to a printed circuit board on which a module that requires high current power supply is mounted.