本發(fā)明涉及一種光模塊加電技術(shù)，尤其涉及一種具備緩加電功能的光模塊。

背景技術(shù)：

目前，光纖通信因通信容量大、傳輸距離遠、抗電磁干擾能力強等特點被廣泛應(yīng)用于各種通信干線中，作為光纖通信系統(tǒng)中的核心器件，光模塊的應(yīng)用也越來越廣泛；在光模塊需求量急劇增加的同時，工程界也對光模塊的可靠性、環(huán)境適應(yīng)性等性能提出了更加苛刻的要求，特別是針對一些復(fù)雜電源應(yīng)用環(huán)境，光模塊的加電問題尤為突出。

在傳統(tǒng)的光模塊設(shè)計中，主要采用π型濾波、LC濾波及RC直接濾波等電路完成光模塊的上電濾波，其中，π型濾波能達到電源濾波的目的，防止電源的自激振蕩，但無法濾除光模塊上電、熱插拔等引起的瞬時電壓及尖峰電流；LC濾波有一定的濾波功能，但是也存在產(chǎn)生自激的可能性；RC直接濾波的方式一般用在板面要求較高的環(huán)境中，它可以濾除固定頻率的干擾信號，但濾波效果較差?？偠灾?，現(xiàn)有的光模塊加電手段，不能消除瞬時大電壓、尖峰大電流對光模塊電路、光器件的影響，無法解決復(fù)雜電源環(huán)境下的上電問題，對光模塊的性能、可靠性及環(huán)境適應(yīng)性有較大的影響。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

針對背景技術(shù)中的問題，本發(fā)明提出了一種具備緩加電功能的光模塊，包括光模塊，其創(chuàng)新在于：所述光模塊上設(shè)置有緩加電模塊；所述緩加電模塊由尖峰電流泄放單元、瞬時電壓抑制單元、隔離單元和加電時序控制單元組成；

所述尖峰電流泄放單元由第一N溝道MOS管、第二N溝道MOS管和第一P溝道MOS管組成；所述瞬時電壓抑制單元由第一電阻和第一電容組成；所述隔離單元由第二P溝道MOS管和第二電阻組成；所述加電時序控制單元由三個加電單元組成，三個加電單元的電氣結(jié)構(gòu)相同，單個加電單元由第二電容、第三電容和磁珠組成；三個加電單元分別對應(yīng)光模塊的MCU模塊、光發(fā)送電路和光接收電路；所述第三電容采用極性電容，所述第一電容和第二電容采用無極性電容；

第一P溝道MOS管的源極與節(jié)點C連接，節(jié)點C與電源連接，第一P溝道MOS管的柵極連接至節(jié)點A，第一P溝道MOS管的漏極連接至節(jié)點B，節(jié)點B與第二N溝道MOS管的柵極連接；第二N溝道MOS管的漏極與電源連接，第二N溝道MOS管的源極接地；第一N溝道MOS管的漏極與節(jié)點B連接，第一N溝道MOS管的柵極連接至節(jié)點A，第一N溝道MOS管的源極接地；

第一電阻的一端與節(jié)點D連接，節(jié)點D與節(jié)點C連接，第一電阻的另一端與節(jié)點A連接；第一電容的一端與節(jié)點A連接，第一電容的另一端接地；

第二P溝道MOS管的源極與節(jié)點D連接，第二P溝道MOS管的柵極與第二電阻的一端連接，第二P溝道MOS管的漏極與節(jié)點E連接，第二電阻的另一端接地；

在單個加電單元中，第二電容的一端與節(jié)點F連接，第二電容的另一端接地，磁珠的一端與節(jié)點F連接，磁珠的另一端與節(jié)點G連接，第三電容的正極與節(jié)點G連接，第三電容的負極接地，節(jié)點G形成加電單元的輸出端；三個加電單元中的節(jié)點F均連接至節(jié)點E。

采用本發(fā)明方案后，可通過尖峰電流泄放單元對尖峰電流進行泄放，同時，可通過瞬時電壓抑制單元對瞬時電壓進行抑制，同時，可通過加電時序控制單元，來使光模塊的MCU模塊、光發(fā)送電路和光接收電路按一定順序依次上電，具體來說，本發(fā)明是這樣實現(xiàn)前述技術(shù)目的的(為方便敘述，后文采用各個元件的圖示標來代稱各個元件)：

1)瞬時電壓抑制單元

基于電容的工作原理可知，電容兩端的電壓不會發(fā)生突變，當光模塊啟動上電的瞬間，由于C1接地，C1的上極板電位為零，電源只能對C1充電，則瞬時電壓無法傳遞到后續(xù)電路中，且電壓只能隨著C1的充電過程進行而緩慢增加，從而達到了緩加電的目的。

瞬時電壓抑制能力和緩加電過程的時間長度由R1及C1的大小決定，具體實施時，可通過調(diào)整R1、C1的參數(shù)大小進行控制，緩加電過程的時間長度可以通過下式計算得到：

t＝R₁·C₁·Ln[V_CC/V_t]

其中，Ln是e為底的對數(shù)，V_t為后續(xù)電路的啟動電壓，R₁為R1的電阻值，C₁為C1的電容值，V_CC為電源的電壓值。

2)尖峰電流泄放單元

Q1與Q2按本發(fā)明方案連接后就形成了一個反相器，當啟動上電時，C1開始充電，由于C1上極板電位為零，Q1導(dǎo)通、Q2截止，反相器輸出高電平，從而迫使Q3導(dǎo)通并開始泄放尖峰電流，當光模塊正常工作后，C1充電完成，Q1截止、Q2導(dǎo)通，Q3截止，整個回路不工作，這就可以在不增加功耗的條件下將電能正常地輸入到后級電路中；在具體實施時，本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)注意以下幾點：

a)C1的電容值決定了反相器輸出由“1”跳變?yōu)椤?”的時間長度；

b)Q3的參數(shù)必須確保在反相器輸出發(fā)生跳變之前泄放完尖峰電流；

c)反相器輸出由“1”跳變?yōu)椤?”的時間長度必須大于光模塊的啟動時間。

3)加電時序控制單元

基于常規(guī)的光模塊結(jié)構(gòu)可知，光模塊至少會包含MCU模塊、光發(fā)送電路和光接收電路，假設(shè)MCU模塊、光發(fā)送電路和光接收電路的啟動電壓分別為V_t1、V_t2、V_t3，設(shè)C1充電過程中，C1上的電壓達到V_t1、V_t2、V_t3的時間分別為t_delay1、t_delay2、t_delay3，則根據(jù)如下三個公式可分別計算出MCU模塊、光發(fā)送電路和光接收電路的啟動延時t₁、t₂和t₃：

t₁＝t_delay1+R_L1C₃Ln[V_CC/V_t1]

t₂＝t_delay2+R_L2C₅Ln[V_CC/V_t2]

t₃＝t_delay3+R_L3C₇Ln[V_CC/V_t3]

其中，R_L1為對應(yīng)MCU模塊的加電單元中的磁珠的導(dǎo)通電阻、R_L2為對應(yīng)光發(fā)送電路的加電單元中的磁珠的導(dǎo)通電阻、R_L2為對應(yīng)光接收電路的加電單元中的磁珠的導(dǎo)通電阻，C₃為對應(yīng)MCU模塊的加電單元中的第三電容的電容值、C₅為對應(yīng)光發(fā)送電路的加電單元中的第三電容的電容值、C₇為對應(yīng)光接收電路的加電單元中的第三電容的電容值；具體實施時，本領(lǐng)域技術(shù)人員可根據(jù)V_t1、V_t2、V_t3的具體數(shù)值，對C₃、C₅和C₇的大小進行調(diào)節(jié)，即可實現(xiàn)對光模塊各部分電路上電時間的控制。

另外，本發(fā)明中的隔離單元用于對前級電路和后級電路進行隔離，防止前、后級電路的互相影響；需要說明的是，第三電容和磁珠形成LC濾波電路，用于進行濾波處理，第三電容、第二電容和磁珠又構(gòu)成一個典型的π型濾波電路，用于消除LC濾波電路可能產(chǎn)生的自激震蕩。

本發(fā)明的有益技術(shù)效果是：提供了一種具備緩加電功能的光模塊。

附圖說明

圖1、本發(fā)明的電路示意圖；

圖2、本發(fā)明的電氣原理示意圖；

圖中各個標記所對應(yīng)的名稱分別為：尖峰電流泄放單元1、瞬時電壓抑制單元2、隔離單元3、加電時序控制單元4、第一P溝道MOS管Q1、第一N溝道MOS管Q2、第二N溝道MOS管Q3、第二P溝道MOS管Q4、第一電阻R1、第二電阻R2、第一電容C1、第二電容C2、第三電容C3、磁珠L、節(jié)點A A、節(jié)點B B、節(jié)點C C、節(jié)點D D、節(jié)點E E、節(jié)點F F、節(jié)點G G。

具體實施方式

一種具備緩加電功能的光模塊，包括光模塊，其創(chuàng)新在于：所述光模塊上設(shè)置有緩加電模塊；所述緩加電模塊由尖峰電流泄放單元1、瞬時電壓抑制單元2、隔離單元3和加電時序控制單元4組成；

所述尖峰電流泄放單元1由第一N溝道MOS管Q2、第二N溝道MOS管Q3和第一P溝道MOS管Q1組成；所述瞬時電壓抑制單元2由第一電阻R1和第一電容C1組成；所述隔離單元3由第二P溝道MOS管Q4和第二電阻R2組成；所述加電時序控制單元4由三個加電單元組成，三個加電單元的電氣結(jié)構(gòu)相同，單個加電單元由第二電容C2、第三電容C3和磁珠L組成；三個加電單元分別對應(yīng)光模塊的MCU模塊、光發(fā)送電路和光接收電路；所述第三電容C3采用極性電容，所述第一電容C1和第二電容C2采用無極性電容；

第一P溝道MOS管Q1的源極與節(jié)點C連接，節(jié)點C與電源VCC連接，第一P溝道MOS管Q1的柵極連接至節(jié)點A，第一P溝道MOS管Q1的漏極連接至節(jié)點B，節(jié)點B與第二N溝道MOS管Q3的柵極連接；第二N溝道MOS管Q3的漏極與電源VCC連接，第二N溝道MOS管Q3的源極接地；第一N溝道MOS管Q2的漏極與節(jié)點B連接，第一N溝道MOS管Q2的柵極連接至節(jié)點A，第一N溝道MOS管Q2的源極接地；

第一電阻R1的一端與節(jié)點D連接，節(jié)點D與節(jié)點C連接，第一電阻R1的另一端與節(jié)點A連接；第一電容C1的一端與節(jié)點A連接，第一電容C1的另一端接地；

第二P溝道MOS管Q4的源極與節(jié)點D連接，第二P溝道MOS管Q4的柵極與第二電阻R2的一端連接，第二P溝道MOS管Q4的漏極與節(jié)點E連接，第二電阻R2的另一端接地；

在單個加電單元中，第二電容C2的一端與節(jié)點F連接，第二電容C2的另一端接地，磁珠L的一端與節(jié)點F連接，磁珠L的另一端與節(jié)點G連接，第三電容C3的正極與節(jié)點G連接，第三電容C3的負極接地，節(jié)點G形成加電單元的輸出端；三個加電單元中的節(jié)點F均連接至節(jié)點E。