一种三层式控制电路板结构

技术领域

本发明涉及电路板领域，尤其涉及一种三层式控制电路板结构。

背景技术

随着电子设备逐渐小型化，可以减小其安装占用空间，而内部的电路板也必然要做得面积较小，才能符合小型化电子设备的尺寸。

例如，通常安装于墙体上的线控器，在外壳尺寸已限定，无法改变的情况下，内部只能安装面积较小的双面PCB板，而小面积的双面PCB板无法安装完原理图的所有元器件，由此，必然要增加双面PCB板的面积，则必然会加大线控器的外壳尺寸。因此，无法满足线控器小型化、及外壳尺寸已限定的要求。

发明内容

针对上述不足，本发明的目的在于提供一种三层式控制电路板结构，整体面积小，占用空间少，利于安装到相应设备的外壳上，则利于设备向小型化发展，当应用于线控器上时，无需加大线控器的外壳尺寸，即可满足线控器小型化、及外壳尺寸已限定的要求。

本发明为达到上述目的所采用的技术方案是：

一种三层式控制电路板结构，其特征在于，包括由上至下依次叠加设置的一显示板、一中层电源板与一底层电源板，其中，该显示板与中层电源板电性插接为一体，该中层电源板与底层电源板电性插接为一体。

作为本发明的进一步改进，所述中层电源板与底层电源板之间通过一第一排针组与一第二排针组电性插接为一体。

作为本发明的进一步改进，在所述中层电源板上设置有一电力载波通讯电路与一中层降压电路，所述底层电源板通过第一排针组向电力载波通讯电路输入220V电压，并进行电力载波通讯电路与终端设备的通信；所述底层电源板通过第二排针组向中层降压电路输入12V电压，该中层降压电路将12V电压降压为5V电压。

作为本发明的进一步改进，在所述底层电源板上设置有一底层降压电路，该底层降压电路将输入的220V电压降压为12V电压。

作为本发明的进一步改进，所述第一排针组包括第一排针与第一排母，该第一排针与第一排母两者中的其中一者设置于底层电源板靠近中层电源板的表面上，并电连接至火线与零线；另外一者设置于中层电源板靠近底层电源板的表面上，并电连接至电力载波通讯电路。

作为本发明的进一步改进，所述第二排针组包括第二排针与第二排母，该第二排针与第二排母两者中的其中一者设置于底层电源板靠近中层电源板的表面上，并电连接至底层降压电路；另外一者设置于中层电源板靠近底层电源板的表面上，并电连接至中层降压电路。

作为本发明的进一步改进，所述显示板与中层电源板通过一第三排针组电性插接为一体。

作为本发明的进一步改进，在所述显示板上设置有一主控芯片电路，所述中层电源板通过第三排针组向主控芯片电路输入5V电压、及与主控芯片电路进行串口通信。

作为本发明的进一步改进，所述第三排针组包括第三排针与第三排母，该第三排针与第三排母两者中的其中一者设置于中层电源板靠近显示板的表面上，并电连接至电力载波通讯电路与中层降压电路；另外一者设置于显示板靠近中层电源板的表面上，并电连接至主控芯片电路。

作为本发明的进一步改进，在所述显示板上还设置有一数码屏显示驱动电路、一触摸按键控制电路与一蜂鸣器电路。

本发明的有益效果为：通过将显示板、中层电源板与底层电源板三者纵向电性插接在一起，实现3块板之间的电性连通与串口通信，并组成三层立体式电路板结构，可明显减小整个电路板结构的宽度，即减小整个电路板结构的面积，利于将整个电路板结构安装到相应设备的外壳上，减少占用空间，利于设备向小型化发展。例如，将本实施例三层立体式电路板结构应用于线控器上，则无需加大线控器的外壳尺寸，即可满足线控器小型化、及外壳尺寸已限定的要求。

上述是发明技术方案的概述，以下结合附图与具体实施方式，对本发明做进一步说明。

附图说明

图1为本发明的整体结构剖面图；

图2为本发明中电力载波通信电路的原理图；

图3为本发明中电压转换模块的原理图；

图4为本发明中电平转换模块的原理图；

图5为本发明中底层降压电路的原理图；

图6为本发明中第一排针组中第一排针或第一排母的原理图；

图7为本发明中第二排针组中第二排针或第二排母的原理图；

图8为本发明中主控芯片电路的原理图；

图9为本发明中第三排针组中第三排针或第三排母的原理图；

图10为本发明中数码管的原理图；

图11为本发明中数码屏驱动电路的原理图；

图12为本发明中触摸按键控制电路的原理图；

图13为本发明中蜂鸣器电路的原理图。

具体实施方式

为更进一步阐述本发明为达到预定目的所采取的技术手段及功效，以下结合附图及较佳实施例，对本发明的具体实施方式详细说明。

请参照图1，本发明实施例提供一种三层式控制电路板结构，包括由上至下依次叠加设置的一显示板1、一中层电源板2与一底层电源板3，其中，该显示板1与中层电源板2电性插接为一体，该中层电源板2与底层电源板3电性插接为一体。通过将显示板1、中层电源板2与底层电源板3三者纵向电性插接在一起，实现3块板之间的电性连通与串口通信，并组成三层立体式电路板结构，可明显减小整个电路板结构的宽度，即减小整个电路板结构的面积，利于将整个电路板结构安装到相应设备的外壳上，减少占用空间，利于设备向小型化发展。例如，将本实施例三层立体式电路板结构应用于线控器上，则无需加大线控器的外壳尺寸，即可满足线控器小型化、及外壳尺寸已限定的要求。

对于中层电源板2与底层电源板3之间的电性插接方式，本实施例所述中层电源板2与底层电源板3之间通过一第一排针组4与一第二排针组5电性插接为一体。

在本实施例中，在所述中层电源板2上设置有一电力载波通讯电路与一中层降压电路，所述底层电源板3通过第一排针组4向电力载波通讯电路输入220V电压，并进行电力载波通讯电路与终端设备的通信；所述底层电源板3通过第二排针组5向中层降压电路输入12V电压，该中层降压电路将12V电压降压为5V电压。

具体的，如图2所示，为电力载波通讯电路的原理图，IC1为电力载波模块，由电力载波模块可实现与电网及外部终端设备的通信。T1为耦合变压器，耦合变压器的作用为强电与弱电之间的转换。具体为，由底层电源板3通过第一排针组4向电力载波通讯电路输入的220V电压，先通过耦合变压器将220V强电转换成弱电，再向电力载波模块供电；反之，将电力载波模块输出的弱电通信信号转换成强电通信信号，再用于对外部终端设备的控制。由此可知，耦合变压器起到隔离的作用，可有效防止电路中各元器件出现烧坏的现象，保证电路安全。

具体的，如图3与图4所示，为中层降压电路的原理图，中层降压电路主要由电压转换模块与电平转换模块组成，用于将底层电源板3通过第二排针组5向中层降压电路输入的12V电压，降压为5V电压。

在本实施例中，在所述底层电源板3上设置有一底层降压电路，具体的，如图5所示，为底层降压电路的原理图，该底层降压电路将输入的220V电压降压为12V电压，以便于底层电源板3通过第二排针组5向中层降压电路输入12V电压。

对于第一排针组4在中层电源板2与底层电源板3之间的设置方式，具体为，所述第一排针组4包括第一排针与第一排母，该第一排针与第一排母两者中的其中一者设置于底层电源板3靠近中层电源板2的表面上，并电连接至火线与零线；另外一者设置于中层电源板2靠近底层电源板3的表面上，并电连接至电力载波通讯电路。

具体的，如图6所示，为第一排针组4的第一排针或第一排母的原理图，即第一排针与第一排母的原理图相同，均如图6所示。如图5与图6所示，设置于底层电源板3上的第一排针或第一排母连接至底层降压电路的火线L端与零线N端；如图2与图6所示，设置于中层电源板2上的第一排针或第一排母连接至电力载波通讯电路的火线L端与零线N端。

在具体安装连接时，只要将第一排针与第一排母对插，即可实现中层电源板2与底层电源板3之间的电性插接，由此，实现底层电源板3的底层降压电路向中层电源板2的电力载波通讯电路输入220V电压，并进行电力载波通讯电路中的电力载波模块与终端设备的通信。

对于第二排针组5在中层电源板2与底层电源板3之间的设置方式，具体为，所述第二排针组5包括第二排针与第二排母，该第二排针与第二排母两者中的其中一者设置于底层电源板3靠近中层电源板2的表面上，并电连接至底层降压电路；另外一者设置于中层电源板2靠近底层电源板3的表面上，并电连接至中层降压电路。

具体的，如图7所示，为第二排针组5的第二排针或第二排母的原理图，即第二排针与第二排母的原理图相同，均如图7所示。如图5与图7所示，设置于底层电源板3上的第二排针或第二排母连接至底层降压电路的输出端；如图3与图7所示，设置于中层电源板2上的第二排针或第二排母连接至中层降压电路的电压转换模块的输入端。

在具体安装连接时，只要将第二排针与第二排母对插，即可实现中层电源板2与底层电源板3之间的电性插接，由此，实现底层电源板3的底层降压电路向中层电源板2的中层降压电路输入12V电压。

对于显示板1与中层电源板2之间的电性插接方式，本实施例所述显示板1与中层电源板2通过一第三排针组6电性插接为一体。

在本实施例中，在所述显示板1上设置有一主控芯片电路，具体的，如图8所示，为主控芯片电路的原理图，IC2为主芯片。所述中层电源板2通过第三排针组6向主控芯片电路的主芯片输入5V电压、及与主控芯片电路的主芯片进行串口通信，以便于将电力载波模块的数据传送给主芯片处理。

对于第三排针组6在显示板1与中层电源板2之间的设置方式，具体为，所述第三排针组6包括第三排针与第三排母，该第三排针与第三排母两者中的其中一者设置于中层电源板2靠近显示板1的表面上，并电连接至电力载波通讯电路与中层降压电路；另外一者设置于显示板1靠近中层电源板2的表面上，并电连接至主控芯片电路。

具体的，如图9所示，为第三排针组6的第三排针或第三排母的原理图，即第三排针与第三排母原理图相同，均如图9所示。如图2、图4与图9所示，设置于中层电源板2上的第三排针或第三排母分别连接至电力载波通讯电路中电力载波模块的RST引脚、及中层降压电路中电平转换模块的MCU-TXD端与MCU-RXD端；如图8与图9所示，设置于显示板1上的第三排针或第三排母连接至主控芯片电路中主控芯片的TX引脚、RX引脚与RST引脚。

在具体安装连接时，只要将第三排针与第三排母对插，即可实现显示板1与中层电源板2之间的电性插接，由此，实现中层电源板2上的中层降压电路向显示板1上主控芯片电路的主芯片输入5V电压、及与主控芯片电路的主芯片进行串口通信。

在本实施例中，在所述显示板1上还设置有一数码屏显示驱动电路、一触摸按键控制电路与一蜂鸣器电路。如图10与图11所示，为数码屏显示驱动电路原理图，IC3为LED显示驱动芯片，用于驱动数码管的亮度显示，外围的数个电阻用于调节数码管亮度。如图12所示，为触摸按键控制电路原理图，用于对触摸按键进行控制。如图13所示，为蜂鸣器电路原理图，用于驱动蜂鸣器。

以上所述，仅是本发明的较佳实施例而已，并非对本发明的技术范围作任何限制，故采用与本发明上述实施例相同或近似的技术特征，而得到的其他结构，均在本发明的保护范围之内。