行业标准汇总报告机箱底板电源.doc

行业标准汇总报告通用产品事业部 江 涛标准化，规范化是一项重要技术经济政策和管理措施，它对于提高产品质量和生产率、便于使用维修、加强企业管理、降低生产成本等都具有重要作用。产品策划中必须符合所涉及到的相关标准与规范，结构类的规划设计中应尽量减少特殊零、部件的数量，增加通用件的数量，尽可能多的采用标准化、规格化的零、部件和尺寸系列。模块化是标准化的高级形式，模块具有典型性、通用性、互换性、或兼容性，用模块可组合成新的系统，也简化了系统中的维护拆换工作。标准化通用化只是在零件级进行通用互换，模块化则是在部件级，甚至子系统级进行互换通用，从而实现更高层次的通用和简化，是主要的发展趋势。近期对行业和产品所涉及到的相关标准规范作了大量的搜集整理工作，其中主要围绕上架型机箱，工业底板和工业电源这三方面的机械结构类规范标准进行。通过搜集和整理工作，进一步熟悉了相关规范要求，同时也对今后相关产品规划工作有着重要的参考作用。1.上架型机箱相关行业标准22.工业底板相关行业标准43.工业电源相关行业标准191. 上架型机箱相关行业标准上架机箱需符合IEC标准。IEC即国际电工委员会（International Electrical Commission），是由各国电工委员会组成的世界性标准化组织，是世界上成立最早的一个标准化国际机构，其目的是为了促进世界电工电子领域的标准化。IEC的宗旨是通过其成员，促进电气化、电子工程领域的标准化和有关方面的国际合作。上架机箱的机械结构尺寸主要涉及IEC 60297-3-101中482.6mm(19)系列标准，我国国家标准，高度进制为44.45mm的面板、机架和机柜的基本尺寸系列GB/T 3047.2-1992中也有相关要求。 19”系列标准要求如下图所示，面板宽度，高度及螺丝孔位等均有规范定义，高度为H=nU0.8mm，公差为非累积公差0.4，符号“U”表示一个垂直增长量1U=1.75”=44.45mm，面板宽度482.6mm(19”)，见图1-1所示，深度方向尺寸视内部硬件和具体使用空间要求，无规范定义。图1-1面板尺寸要求表1-1不同高度尺寸系列高度规格1U2U3U4U5U6U7U8U9U10U11U12U尺寸（mm）43.688.1132.5177221.5265.9310.3354.8399.2443.7488.1532.6公差（mm）0.4图1-2不同高度对应安装孔示意图面板上用于安装的螺丝孔位视机箱的高度规格而定，面板类型图见图1-2,具体的高度和宽度方向的安装尺寸要求见图1-3。 图1-3安装位置尺寸示意图2. 工业底板相关行业标准PICMG标准PICMG(PCI Industrial Computer Manufacturers Group)成立于1994年，由超过600家公司共同组成的联盟。PICMG规范作为开放式标准，广泛应用于测控、网络通讯和电信领域，目前已成为主流嵌入式计算标准。其版本也从最初的1.0不断发展。PICMG 1.0 PCI-ISA卡规范标准图2-1 32bit PCI-ISA 卡标准结构图图2-2 64bit PCI-ISA 卡标准结构图PICMG 1.1 PCI-PCI卡规范图2-3 32bit PCI-ISA 卡标准结构图图2-4 64bit PCI-ISA 卡标准结构图PICMG 1.2 EMBEDDED PCI-X规范(ePCI-X)图2-5 ePCI-X全长卡结构尺寸图图2-6 ePCI-X半长卡结构尺寸图PICMG 1.3 PCI Express卡规范图2-7 ePCI-X全长卡结构尺寸图图2-8 ePCI-X全长卡结构尺寸图PISA标准PISA系列卡可以实现PCI总线到ISA总线的转换，它的金手指为双层结构设计，可以将ISA卡直接插在PCI插槽上使用。155.5mm120mm 125mm图2-9 PISA卡尺寸规范图2-10 PISA卡双层金手指示意图ATX标准ATX结构规范是INTEL公司提出的一种主板标准,是为了考虑主板上CPU、RAM、长短卡的位置而设计出来的，其中将CPU、外接槽、RAM、电源插头的位置固定，同时配合ATX的机箱和电源,就能在理论上解决硬件散热的问题,为安装、扩展硬件提供了方便。ATX标准的设计规格为305mm244mm(129.61)，如图2-11所示ATX标准规范。图2-11 ATX标准板结构ATX板对不同区域硬件最大高度有规范要求，相关尺寸标准见图2-12所示。图2-12 ATX结构在硬件高度尺寸上的要求Mini ATX结构Mini ATX结构主板标准为284208mm（11.28.2）。在ATX 1.0规范提出时，已经在规范文件上出现了Mini ATX主板。Intel提出Mini ATX主板规范是为了节省印刷电路板的成本，但采用Mini ATX规范的产品并不很多。图2-13中，在ATX结构基础上缩小尺寸，绿色线以内的部分即是Mini ATX结构标准尺寸。图2-13，ATX尺寸减小变为Mini ATX结构Micro ATX结构随着主板设计的进一步优化，在ATX基础上把扩展插槽减少为34只，DIMM插槽为23个，从横向减小了主板宽度，244244mm (9.6”9.6”)，比ATX标准主板结构更为紧凑, 这样印刷电路板的制造成本可降低30%，此标准称为Micro ATX结构，结构尺寸见图2-15示意图2-14 ATX宽度减小变为Micro ATX结构图2-15 Micro ATX标准板结构ETX标准ETX（Embedded Technology extended）模块是非常紧凑(95mm114mm)、高度整合的单板PC。所有的ETX模块具有相同的外形尺寸、连接器及信号定义，便于客户将来的升级换代。图2-16所示ETX标准尺寸。ETX模块具有通用PC的串口、并口、键盘/鼠标、以太网、USB、IDE等外围接口。它兼容标准PC的结构体系，客户容易接受。ETX模块功耗低、可靠性高。可以象用一个芯片一样用它，但它却是一个完整的PC，真正做到将PC嵌入到特定的系统中。图2-16 ETX标准尺寸图PC/104标准PC/104专为嵌入式控制而定义,是一种优化的、小型、堆栈式结构的嵌入式控制系统。主要特点是小尺寸结构，标准模块的机械尺寸是3.6X3.8英寸，即90X96mm；堆栈式连接，去掉总线背板和插板滑道，总线以“针”和“孔”形式层叠连接，即PC104总线模块之间总线的连接是通过上层的针和下层的孔相互咬和相连，这种层叠封装有极好的抗震性；轻松总线驱动：减少元件数量和电源消耗，4mA总线驱动即可使模块正常工作，每个模块12瓦能耗。PC/104模块有8比特和16比特两种总线类型，图2-17和2-18给出了这两种总线模块的的规格尺寸。图2-17 PC/104板尺寸图（8 bit）图2-18 PC/104板尺寸图（16 bit）图2-19 PC/104板卡COM ExpressCom Express是采用PCI Express总线架构的一种模块化格式，该总线被插入到特别定制的载板上。该组织的Com Express标准的目的是统一LVDS、USB 2.0、PCI Express和SATA等多种标准中采用的串行差分信号化。Com Express卡分为基本型和扩展型两种，主要规格如下表类型基本型扩展型外型尺寸95125mm110155mm堆栈高度5mm，8mm5mm，8mm散热位置高度18mm18mm插槽类型一个水平SO-DIMM槽2个全长DIMM或mini DIMM；或2个水平（或垂直）SO-DIMM155mm 110mmCDAB125mm95mmBasic SizeExtended SizeCD ConnectorPCIIDEPCI-ESVDOLANPwr/GndAB ConnectorPCI-ESATALVDSVGATV OutLANSys MgmtPwr/Gnd图2-20 COM Express板尺寸示意图Mini-ITXMini-ITX是一种结构紧凑的主板，它是设计用来支持用于小空间的、相对低成本的电脑，如用在汽车、置顶盒以及网络设备中的电脑。Mini-ITX非常小，尺寸为170mm170mm(6.75” 6.75”)，结构尺寸见图5-21。Mini-ITX处理器是超低功率的x86处理器，它焊接在主板上且只用heatsink散热器冷却而不是用散热器加风扇冷却。显卡、声卡和局域网连接都集成在Mini-ITX主板上。它还有两根通用串行总线（USB）端口，一个串并行接口，音频输入和输出，以及周边元件扩展接口(PCI)槽，它使用一个直立卡，可以支持两个设备。没有软盘驱动器界面，但有一个CD-ROM或DVD-ROM界面。一个机箱盒，存储器，一个硬盘驱动器，和一个电源将组成一个完整且不是很贵的电脑。图2-21 Mini ITX结构尺寸图 图2-22 Mini-ITX板3. 工业电源相关行业标准 计算机开关电源主要有早期的AT标准和目前主流的ATX标准：AT标准是由IBM早期推出PC/AT机时所提出的，电脑电源在286到早期的586均使用AT电源。AT电源功率一般为150250W，共有四路输出(+5V、-5V、+12V、-12V)，另外还向主板提供一个P.G信号。AT电源采用切断交流电源的方式关机，所以不能实现软体关机。ATX标准是由Intel公司在1995年公布的，它的产生具有划时代的意义，目前，ATX电源广泛应用于电脑中，与AT电源相比，ATX电源增加了“3.3V、5VSB、PSON”三个输出。其中“3.3V”输出主要是供CPU用，而“5VSB”、“PS-ON”输出则体现了ATX电源的特点。ATX电源最主要的特点就是，它不采用传统的市电开关来控制电源是否工作，而是采用“5VSB、PS-ON”的组合来实现电源的开启和关闭，只要控制“PS-ON”信号电平的变化，就能控制电源的开启和关闭。“PS-ON”小于1V伏时开启电源，大于4.5伏时关闭电源。电源标准输出电压（V）AT512512ATX5125123.35VSB图3-1 ATX电源结构标准要求如图3-1所示ATX电源结构规范，另外对电源的装配孔位和散热通风孔区域也作了要求和建议，如下图中所示。图3-2 ATX电源装配孔位标准此区域中应有60%以上开孔用于通风图3-3 ATX电源推荐通风标准21