一种加固交换单元的制作方法

本实用新型涉及到一种交换单元的结构，尤其是指一种严苛的环境下交换机使用的交换单元结构，属于交换单元制造技术领域。

背景技术：
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交换机技术随着电子科技水平的不断提升也在不断进步，电子设备之间经常需要协同完成各项任务，互联网也就成了连接各种设备必不可少的工具。然而严苛的环境以及局限性，工业交换板卡存在着一些问题和缺陷，如：提供端口数量较少和交换容量小，不能满足用户需要；采用传统的RJ45端口，其稳定性不能满足严苛的工作环境。

通过专利检索没发现有与本实用新型相同技术的专利文献报道，与本实用新型有一定关系的专利主要有以下几个：

1、专利号为CN201520340681.6，名称为“一种管理单元和交换单元双冗余的交换机”，申请人为：北京卓越信通电子股份有限公司的发明专利，该专利公开了一种管理单元和交换单元双冗余的交换机，该交换机包括管理交换板、背板和接口板；其中，管理交换板与背板连接，用于实现网络数据的交换和交换机的管理；接口板与背板连接，用于将网络差分信号从背板引出，并通过变压器连接至网口连接器；背板用于信号互联，完成PCIE信号、网络差分信号和多路选择器控制信号与管理交换板、接口板的连接通信。该专利实现了交换机管理单元、交换单元的双冗余，提升了交换机的可靠性；且冗余单元自动切换，避免了断网现象的发生；此外，该交换机硬件升级换代操作简单，板卡式连接，无需替换整个交换机，从而为用户节约了成本。

2、专利号为CN200610089735.1，名称为“用交换单元连接天线与信号处理单元的方法及其交换单元”，申请人为：清华大学的发明专利，该专利公开了一种用交换单元连接天线与信号处理单元的方法及其交换单元，在天线和信号处理单元之间连接一个交换单元，该交换单元的主体是一个全光交换机或商用网络交换机或商用电路交换机或其他交换机，交换单元内设有N个外设天线接口和M个外设单元接口，N＞＝1，M＞＝1，分别通过连接线缆与天线或信号处理单元相连，针对不同的天线输入信号，或信号处理单元输出信号，在该交换单元内配置不同的信号变换或控制电路。本发明可实现多路信号在进入信号处理单元之前或者通过信号处理单元处理输出之后的多路交换功能。

通过对上述这些专利的仔细分析，这些专利虽然都涉及到交换单元，也提出了一些改进技术方案，但通过仔细分析，这些专利主要涉及的是这些交换单元的控制方法，对结构方面并未提出改进意见，仍有待进一步加以研究。

技术实现要素：

本实用新型的目的在于针对现有交换单元提供端口数量较少和交换容量小，不能满足用户需要；采用传统的RJ45端口，其稳定性不能满足严苛的工作环境的问题，提出一种新的交换单元，该种交换单元改变接口形式，且能满足严苛的工作环境的使用需求。

为了达到这一目的，本实用新型提供了一种加固交换单元，加固交换单元为6U CPCI结构，包括加固交换单元壳体和加固交换单元，加固交换单元的各功能模块，全部以模块化的形式安装在加固交换单元壳体内，并通过加固装置进行固定；在加固交换单元壳体上包含两部分接口：背板接口、前面板接口；背板接口为6U CPCI标准接插件，前面板为网络状态指示灯及电源指示灯。

进一步地，所述的加固交换单元包括电源模块、CPU管理模块、MAC交换处理模块、PHY接口模块；电源模块、CPU管理模块、MAC交换处理模块、PHY接口模块、散热模块全部集成化，形成模块，嵌入6U机箱供用户使用，能够实现16路千兆通信。

进一步地，所述的加固交换单元的交换机板卡由为单独板卡，交换机板卡对外使用CPCI标准接口，通过外接至底板满足各种复杂环境下对设备高可靠性的要求，且通过CPCI的接口方式，提高了交换板卡的维修性，保证了信号传输的质量。

进一步地，所述的加固交换单元内设有散热片，散热片通过导热橡胶与主交换芯片及CPU芯片固装在一起，把主交换芯片及CPU芯片的热量快速导出至散热片上，避免热量集中形成的高温致使器件失效。

进一步地，所述的散热模块由散热控制电路控制，散热控制电路一端与交换单元的输入电源模块相连，一端从CPCI输入接口接收外部控制信号，一端接外部的散热风扇，散热控制电路采用一般的MOS管当开关即可。参数需根据散热器件的功耗来选择；为防止散热电源可能对控制信号的干扰，散热控制电路采用光耦将控制信号与散热电源进行电气隔离。

进一步地，所述的加固交换单元交换芯片采用博通BCM53系列的芯片；主芯片采用STM32F205；板卡通过PHY接口模块的I2C通讯自动适配博通BCM53系列的交换芯片，在读取到PHY接口模块的I2C数据时，能自动判断当前连接设备的数量，并通过板卡上的指示灯显示出对应以太网口的连接和工作信息。

本实用新型的优点在于：

本实用新型所提出的加固交换单元为6U CPCI结构，包含两部分接口：背板接口、前面板接口。背板接口为6U CPCI标准接插件，前面板为网络状态指示灯及电源指示灯。加固交换单元主要由电源模块、CPU管理模块、MAC交换处理模块、PHY接口模块组成。本申请在传统交换机基础上高度集成化，可嵌入6U机箱供用户使用，能够实现16路千兆通信。整个交换机板卡由为单独板卡设计，保证了信号传输的质量；该交换机板卡对外使用CPCI标准接口，通过外接至底板可满足各种复杂环境下对设备高可靠性的要求，且通过CPCI的接口方式，提高了交换板卡的维修性。加固交换单元设计了散热控制电路，给散热风扇供电，另配套散热板，保证交换板卡能够在-40℃～+65℃的恶劣环境下使用。

附图说明

图1是本实用新型的一个实施例结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例来进一步阐述本实用新型。

实施例一

通过附图1可以看出，本实用新型涉及一种加固交换单元，加固交换单元为6U CPCI结构，包括加固交换单元壳体1和加固交换单元2，加固交换单元2的各功能模块，全部以模块化的形式安装在加固交换单元壳体1内，并通过加固装置进行固定；在加固交换单元壳体上包含两部分接口3：背板接口3-1、前面板接口3-2；背板接口为6U CPCI标准接插件，前面板为网络状态指示灯及电源指示灯；散热片4为整个交换单元提供良好的导热性能。

进一步地，所述的加固交换单元包括电源模块、CPU管理模块、MAC交换处理模块、PHY接口模块；电源模块、CPU管理模块、MAC交换处理模块、PHY接口模块、散热模块全部集成化，形成模块，嵌入6U机箱供用户使用，能够实现16路千兆通信。

进一步地，所述的加固交换单元的交换机板卡由为单独板卡，交换机板卡对外使用CPCI标准接口，通过外接至底板满足各种复杂环境下对设备高可靠性的要求，且通过CPCI的接口方式，提高了交换板卡的维修性，保证了信号传输的质量。

进一步地，所述的加固交换单元内设有散热片，散热片通过导热橡胶与主交换芯片及CPU芯片固装在一起，把主交换芯片及CPU芯片的热量快速导出至散热片上，避免热量集中形成的高温致使器件失效。

进一步地，所述的散热模块由散热控制电路控制，散热控制电路一端与交换单元的输入电源模块相连，一端从CPCI输入接口接收外部控制信号，一端接外部的散热风扇，散热控制电路采用一般的MOS管当开关即可。参数需根据散热器件的功耗来选择；为防止散热电源可能对控制信号的干扰，散热控制电路采用光耦将控制信号与散热电源进行电气隔离。

进一步地，所述的加固交换单元交换芯片采用博通BCM53系列的芯片；主芯片采用STM32F205；板卡通过PHY接口模块的I²C通讯自动适配博通BCM53系列的交换芯片，在读取到PHY接口模块的I2C数据时，能自动判断当前连接设备的数量，并通过板卡上的指示灯显示出对应以太网口的连接和工作信息。

本实用新型的优点在于：

本实用新型所提出的加固交换单元为6U CPCI结构，包含两部分接口：背板接口、前面板接口。背板接口为6U CPCI标准接插件，前面板为网络状态指示灯及电源指示灯。加固交换单元主要由电源模块、CPU管理模块、MAC交换处理模块、PHY接口模块、散热模块组成。本申请在传统交换机基础上高度集成化，可嵌入6U机箱供用户使用，能够实现16路千兆通信。整个交换机板卡由为单独板卡设计，保证了信号传输的质量；该交换机板卡对外使用CPCI标准接口，通过外接至底板可满足各种复杂环境下对设备高可靠性的要求，且通过CPCI的接口方式，提高了交换板卡的维修性。加固交换单元设计了散热控制电路，给散热风扇供电，另配套散热板，保证交换板卡能够在-40℃～+65℃的恶劣环境下使用。