一種防超溫光模塊控制裝置制造方法
【專利摘要】本實(shí)用新型涉及一種防超溫光模塊控制裝置，它包括供電電路、光模塊、光模塊驅(qū)動(dòng)集成電路、控制器；其中供電電路分別連接光模塊、光模塊驅(qū)動(dòng)集成電路和控制器；光模塊驅(qū)動(dòng)集成電路與光模塊連接，所述光模塊驅(qū)動(dòng)集成電路與控制器相連接；所述光模塊驅(qū)動(dòng)集成電路測量光模塊的工作電路和工作電壓并傳輸至控制器，所述控制器傳輸信號(hào)至光模塊驅(qū)動(dòng)集成電路，由光模塊驅(qū)動(dòng)集成電路控制光模塊的工作電流。本實(shí)用新型具有一種防止超溫保護(hù)，避免光模塊工作中斷提高系統(tǒng)穩(wěn)定性，此外還有提高整個(gè)裝置散熱能力的特點(diǎn)。
【專利說明】一種防超溫光模塊控制裝置
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種防超溫光模塊控制裝置，尤其涉及一種防止光模塊過熱，以致發(fā)生超溫的控制裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]現(xiàn)有光模塊商業(yè)級(jí)(O?70°C)應(yīng)用已比較成熟穩(wěn)定，工業(yè)級(jí)(-40?85°C)的應(yīng)用也越來越廣泛，但激光器光模塊的工作特性決定了光模塊在高溫環(huán)境下長期工作故障率提高。耐高溫并成熟穩(wěn)定的光模塊已成為行業(yè)買點(diǎn),市場推廣的重點(diǎn)。
[0003]現(xiàn)有技術(shù)的問題和缺點(diǎn):1.未進(jìn)行散熱處理的普通光模塊其內(nèi)外發(fā)熱差異大，一般光模塊的主要發(fā)熱部件激光器的工作溫度要比模塊外殼接觸的環(huán)境溫度高10至15度，導(dǎo)致光模塊的激光器很容易進(jìn)入發(fā)光效率差的工作狀態(tài)。2.普通光模塊通過硬件APC (自動(dòng)光功率控制)電路控制，保證光模塊在全溫度范圍內(nèi)發(fā)光功率穩(wěn)定。由于激光器的工作特性導(dǎo)致相同驅(qū)動(dòng)電流下在高溫環(huán)境發(fā)光功率變小，硬件APC控制環(huán)路接收到的反饋信號(hào)減小，APC控制環(huán)路自動(dòng)增加工作電流控制發(fā)光功率穩(wěn)定。電流增加會(huì)導(dǎo)致光模塊自身功耗增大，工作溫度進(jìn)一步升高，溫度升高光模塊發(fā)光效率降低，發(fā)光功率降低，硬件APC控制環(huán)路接收到的反饋信號(hào)進(jìn)一步減小，APC控制環(huán)路繼續(xù)自動(dòng)增加工作電流控制發(fā)光功率穩(wěn)定。這樣的正反饋控制導(dǎo)致光模塊工作溫度一直升高，當(dāng)光模塊的工作溫度超過光模塊內(nèi)激光器的額定安全溫度就可能導(dǎo)致激光器的發(fā)光效率急劇下降，APC的補(bǔ)償電流持續(xù)增大而觸發(fā)光模塊的安全保護(hù)電路使光模塊關(guān)閉激光功率輸出或大電流直接損壞激光器，光模塊無光，從而造成光纖通信中斷。進(jìn)入無光工作狀態(tài)的光模塊只有重新上電或復(fù)位才能恢復(fù)正常，激光器損壞直接造成光模塊失效。目前工控領(lǐng)域要求“零丟包”技術(shù)，所以光模塊必須保證“零中斷”，而現(xiàn)有技術(shù)往往難以做到這一點(diǎn)。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]針對(duì)以上現(xiàn)有技術(shù)存在的不足，本發(fā)明的目的在與提供一種防止超溫保護(hù)，避免光模塊工作中斷的光模塊控制裝置。
[0005]為實(shí)現(xiàn)上述目的，本實(shí)用新型的一種防超溫光模塊控制裝置采用如下技術(shù)方案:
[0006]本實(shí)用新型的防超溫光模塊控制裝置，它包括供電電路、光模塊、光模塊驅(qū)動(dòng)集成電路、控制器；其中供電電路分別連接光模塊、光模塊驅(qū)動(dòng)集成電路和控制器；所述光模塊驅(qū)動(dòng)集成電路與光模塊連接，所述光模塊驅(qū)動(dòng)集成電路與控制器相連接；所述光模塊驅(qū)動(dòng)集成電路測量光模塊的工作電路和工作電壓并傳輸至控制器，所述控制器傳輸信號(hào)至光模塊驅(qū)動(dòng)集成電路，由光模塊驅(qū)動(dòng)集成電路控制光模塊的工作電流。
[0007]光模塊驅(qū)動(dòng)集成電路為GN1411A型光模塊驅(qū)動(dòng)集成電路，所述控制器為C8021F336型控制芯片。
[0008]所述光模塊驅(qū)動(dòng)集成電路的第30引腳旁路串聯(lián)連接至供電電路的電感器和并聯(lián)的電阻器與電感器，再串聯(lián)電容器，再旁路串聯(lián)接地的電容器和電阻后連接至光模塊端口 ；所述光模塊驅(qū)動(dòng)集成電路的第31引腳旁路串聯(lián)連接至供電電路的電感器和并聯(lián)的電阻器與電感器，再串聯(lián)電容器，再旁路串聯(lián)接地的電容器和電阻后連接至光模塊另一端口。
[0009]所述控制器的第19引腳串聯(lián)電阻器后連接控制器的第20引腳，控制器的第20引腳還連接至光模塊驅(qū)動(dòng)集成電路的第25引腳；控制器的第9引腳連接至光模塊驅(qū)動(dòng)集成電路的第16引腳。供電電路連接光模塊端口，光模塊的另一端口連接至光模塊驅(qū)動(dòng)集成電路的第3引腳。
[0010]所述供電電路由電源分出的四條支路分別串聯(lián)磁珠并分別旁路接地的電容器形成的四條供電支路；其中第一支路為光模塊、光模塊驅(qū)動(dòng)集成電路和控制器的供電電路；第二支路連通光模塊驅(qū)動(dòng)集成電路第17引腳；第三支路連通光模塊驅(qū)動(dòng)集成電路第13引腳；第四支路連通光模塊驅(qū)動(dòng)集成電路第29引腳。這樣，控制器就可以通過讀取光模塊驅(qū)動(dòng)集成電路中的光模塊工作電流數(shù)據(jù)與控制器內(nèi)置的過流限制電流相比較，當(dāng)工作電流大于過流限制電流時(shí)，控制光模塊驅(qū)動(dòng)集成電路設(shè)置光模塊的工作電流為過流限制電流值。
[0011]其余控制器、光模塊驅(qū)動(dòng)集成電路和光模塊的附屬器件如圖1所示設(shè)置。
[0012]此外，的防超溫光模塊控制裝置還可以設(shè)置金屬外殼，并在光模塊與金屬外殼之間設(shè)置絕緣導(dǎo)熱硅膠片。這樣可以進(jìn)一步增強(qiáng)控制裝置整體的控制溫度性能，達(dá)到快速散熱效果，可以是光模塊工作溫度在同等條件下降低5攝氏度。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0013]圖1為本實(shí)用新型一種防超溫光模塊控制裝置的電路圖。
【具體實(shí)施方式】
[0014]下面結(jié)合附圖和【具體實(shí)施方式】，進(jìn)一步闡明本實(shí)用新型。本領(lǐng)域的技術(shù)人員容易理解，實(shí)施例所描述的內(nèi)容僅用于說明本實(shí)用新型，而不應(yīng)當(dāng)也不會(huì)限制權(quán)利要求書中所詳細(xì)描述的本實(shí)用新型。
[0015]如圖1所示為本實(shí)用新型該實(shí)施例的電路圖；附圖左下角為整個(gè)電路的供電電路，為了使電路供電穩(wěn)定，互相不產(chǎn)生干擾，本實(shí)用新型的供電電路為電源分出的四條支路分別串聯(lián)磁珠并分別旁路接地的電容器形成的四條供電支路；其中第一支路為光模塊
2、光模塊驅(qū)動(dòng)集成電路3和控制器4的供電電路；第二支路連通光模塊驅(qū)動(dòng)集成電路3第17引腳；第三支路連通光模塊驅(qū)動(dòng)集成電路3第13引腳；第四支路連通光模塊驅(qū)動(dòng)集成電路3第29引腳。
[0016]如圖1所示，光模塊驅(qū)動(dòng)集成電路3經(jīng)由第30引腳、第31引腳和第3引腳可以檢測光模塊2的工作狀態(tài)，光模塊2的工作電流數(shù)據(jù)經(jīng)由光模塊驅(qū)動(dòng)集成電路25引腳發(fā)送至控制器4接收，控制器C8051F336會(huì)自動(dòng)將該工作電流值與控制器內(nèi)置的過流限制電流相比較，當(dāng)工作電流大于過流限制電流時(shí)，控制器4會(huì)通過光模塊驅(qū)動(dòng)集成電路(IC)的I2C通信口將激光器的偏置工作電流(IBIAS)由硬件APC閉環(huán)控制改為開環(huán)軟件控制，以保證杜絕由APC環(huán)路控制可能出現(xiàn)的正反饋持續(xù)升溫現(xiàn)象發(fā)生，可以保證光模塊在高溫環(huán)境下工作不會(huì)無限增加激光器偏置電流導(dǎo)致無光現(xiàn)象。當(dāng)激光器工作電流低于控制器內(nèi)置的過流限制電流，控制器立即通過光模塊驅(qū)動(dòng)集成電路(IC)的I2C通信口將激光器的偏置工作電流(IBIAS)控制由軟件控制切換到APC閉環(huán)控制，保證光模塊在安全溫度范圍內(nèi)工作光功率穩(wěn)定，因此具有更好地穩(wěn)定性，避免光模塊工作中斷和光模塊超溫。
[0017]本實(shí)用新型所述的光模塊可以為激光模塊或發(fā)光二極管，本實(shí)施例中采用激光模塊。
[0018]此外，本實(shí)施中中還采用小型化可插拔(SFP)的金屬結(jié)構(gòu)作為該防超溫光模塊控制裝置的外殼，利用設(shè)置高導(dǎo)熱率的絕緣導(dǎo)熱硅膠片傳導(dǎo)光模塊的主要發(fā)熱件激光器的熱量到金屬外殼，實(shí)現(xiàn)光模塊內(nèi)外溫度平衡，達(dá)到快速散熱效果。實(shí)測得光模塊的激光器工作溫度較未設(shè)置絕緣導(dǎo)熱硅膠片和金屬外殼的對(duì)照組在同等條件下降低5度，如此，直接提高了光模塊的耐高溫性。
[0019]本實(shí)施例中的絕緣導(dǎo)熱硅膠片選用市場上批量供應(yīng)的高導(dǎo)熱系數(shù)產(chǎn)品，厚度可根據(jù)安裝空間需要定制；
[0020]控制器則選用Silicon Lab公司的C8051F336微控制器，能夠與激光器驅(qū)動(dòng)集成電路(IOGN1411A配套使用，連接實(shí)現(xiàn)光模塊控制功能。激光器驅(qū)動(dòng)集成電路(IC)是一款集成激光驅(qū)動(dòng)器和限幅放大器于一體的集成電路，內(nèi)置多種功能控制寄存器，有標(biāo)準(zhǔn)的I2C(二線制串行通信協(xié)議)通信接口，可以通過微控制器(MCU)進(jìn)行全數(shù)字化調(diào)整和設(shè)置，在本實(shí)施例中選用GENNUM公司生產(chǎn)的GN1411A系列集成電路。
【權(quán)利要求】
1.一種防超溫光模塊控制裝置，其特征在于，它包括供電電路(I)、光模塊(2)、光模塊驅(qū)動(dòng)集成電路(3)、控制器(4);其中供電電路分別連接光模塊(2)、光模塊驅(qū)動(dòng)集成電路(3 )和控制器(4 );所述光模塊驅(qū)動(dòng)集成電路(3 )與光模塊(2 )連接，所述光模塊驅(qū)動(dòng)集成電路(3)與控制器(4)相連接；所述光模塊驅(qū)動(dòng)集成電路(3)測量光模塊(2)的工作電路和工作電壓并傳輸至控制器(4)，所述控制器(4)傳輸信號(hào)至光模塊驅(qū)動(dòng)集成電路(3)，由光模塊驅(qū)動(dòng)集成電路(3)控制光模塊(2)的工作電流。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的防超溫光模塊控制裝置，其特征在于，所述光模塊驅(qū)動(dòng)集成電路(3)為GN1411A型光模塊驅(qū)動(dòng)集成電路，所述控制器(4)為C8021F336型控制芯片。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的防超溫光模塊控制裝置，其特征在于，所述光模塊驅(qū)動(dòng)集成電路(3)的第30引腳旁路串聯(lián)連接至供電電路的電感器(LI)和并聯(lián)的電阻器(RlO)與電感器(L3)，再串聯(lián)電容器(C17)，再旁路串聯(lián)接地的電容器(C19)和電阻(R8)后連接至光模塊(2)端口 ；所述光模塊驅(qū)動(dòng)集成電路的第31引腳旁路串聯(lián)連接至供電電路的電感器(L2)和并聯(lián)的電阻器(Rll)與電感器(L34)，再串聯(lián)電容器(C18)，再旁路串聯(lián)接地的電容器(C20)和電阻(R9)后連接至光模塊(2)另一端口。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的防超溫光模塊控制裝置，其特征在于，所述控制器(4)的第19引腳串聯(lián)電阻器(R32)后連接控制器(4)的第20引腳，控制器(4)的第20引腳還連接至光模塊驅(qū)動(dòng)集成電路(3)的第25引腳；控制器(4)的第9引腳連接至光模塊驅(qū)動(dòng)集成電路(3)的第16引腳。
5.根據(jù)權(quán)利要求2所述的防超溫光模塊控制裝置，其特征在于，所述供電電路(I)連接光模塊(2)端口，光模塊(2)的另一端口連接至光模塊驅(qū)動(dòng)集成電路(3)的第3引腳。
6.根據(jù)權(quán)利要求2所述的防超溫光模塊控制裝置，其特征在于，所述供電電路(I)由電源分出的四條支路分別串聯(lián)磁珠并分別旁路接地的電容器形成的四條供電支路；其中第一支路為光模塊(2)、光模塊驅(qū)動(dòng)集成電路(3)和控制器(4)的供電電路；第二支路連通光模塊驅(qū)動(dòng)集成電路(3)第17引腳；第三支路連通光模塊驅(qū)動(dòng)集成電路(3)第13引腳；第四支路連通光模塊驅(qū)動(dòng)集成電路(3)第29引腳。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的防超溫光模塊控制裝置，其特征在于，所述的防超溫光模塊控制裝置還包括金屬外殼，并在光模塊與金屬外殼之間設(shè)置絕緣導(dǎo)熱硅膠片。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的防超溫光模塊控制裝置，其特征在于，所述的光模塊為激光模塊。
【文檔編號(hào)】H01S3/04GK203589445SQ201320685895
【公開日】2014年5月7日 申請(qǐng)日期:2013年10月31日 優(yōu)先權(quán)日:2013年10月31日
【發(fā)明者】于佩 申請(qǐng)人:江蘇奧雷光電有限公司