光电转换模块和电力通信系统技术方案

技术编号:13053103 阅读:107 留言:0更新日期:2016-03-23 17:08
本实用新型专利技术公开了一种光电转换模块以及电力通信系统,扇出缓冲单元和两组电光转换单元,所述扇出缓冲单元将输入的第一差分电信号进行分路形成两路第二差分电信号,一路所述第二差分电信号经过一组所述电光转换单元进行电光转换,实现将所述第一差分电信号转换成两路光信号。将本实用新型专利技术将光电转换模块应用于电力系统中,解决了技术中存在的因光电转换模块的单路光电转换所带来的电力通信系统设备不易小型化、功耗大的问题,达到缩小装配体积,提高数据传输密度,节约材料成本和系统维护成本的效果,同时,降低了总功耗和工作温度,提高系统的工作可靠性。

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及电力通信传输系统应用及工业自动化控制领域,尤其涉及一种光电转换模块和电力通信系统
技术介绍
电力系统光纤通信网已经成为我国规模较大、发展较为完善的专用通信网,光纤通信在保障着电力系统安全、稳定运行,满足人民生产和生活方面起到了积极作用。电力通信承载着数据、语音、宽带、IP等常规业务,是电力系统重要而关键的组成部分。电力通信的安全保障与工作效率的提升对整个供电系统的高效、安全运行起着重要的作用。由于光纤通信具有电绝缘性能高、抗干扰能力强、容量大、传输质量高等优点,所以在电力系统中应用光纤通信就可以实现电网系统的高效、安全和稳定运行。随着经济的不断发展,各行各业对电力的需求越来越大,范围越来越广。要求电力系统不断应用新技术,提高服务质量。因此,电网的维护管理逐步实现智能化,例如:自动抄表系统、自动电能分配系统等等。这就需要大量的终端数据采集上报,同时单点数据能同时快速上报到不同管控功能的数据处理单元。如图1所示,电力通信系统应用中的信号采集传感器采集的电信号传输到采样控制板,采样控制板把信号同时送到两只光电转换模块通过电光转换,输出的两路光信号通过光纤分别同步传输到远端的控制单元A和控制单元B。现有技术中图1中的光电转换模块米用如图2所不的光电转换模块,电信号输入光模块发射端通过激光驱动器的驱动实现电光转换输出激光信号,通过光纤完成远距离传输;远端接收的激光信号传输到光电转换模块的接收端,通过接收电路的光电转换输出电信号完成光信号接收传输;激光驱动器电路为激光器提供所需要的驱动电流,驱动电流包括调制电流和偏置电流,调制电流就是传输的高速数字信号,偏置电流主要用于开启激光器的阈值,常见偏置电流供应电路为自动功率控制电路,自动功率控制电路一般采用运算放大器来控制放大器的基极电压,需要消耗的功率较多。利用现有光模块实现电力通信系统中的单点数据多路传输存在以下不足:现有的光电转换模块只有一路发射、一路接收,一只普通光电转换模块同时只能传输一路发射信号,不利于控制设备的小型化;电力控制设备的工作环境比较恶劣,箱体防水防尘密封要求高,对应选型的光电转换模块高温特性要求严格,普通光电转换模块的耐高温、低功耗指标很难完全满足实际应用要求。
技术实现思路
有鉴于此,为了克服现有技术中存在的因光电转换模块的单路光电转换所带来的电力通信系统设备不易小型化、功耗大的问题,本技术提供一种光电转换模块。为了解决上述问题,本技术的光电转换模块,包括:扇出缓冲单元和两组电光转换单元,所述扇出缓冲单元将输入的第一差分电信号进行分路形成两路第二差分电信号,一路所述第二差分电信号经过一组所述电光转换单元进行电光转换,实现将所述第一差分电信号转换成两路光信号。进一步地,所述扇出缓冲单元包括阻抗分配电路和两个阻抗匹配电路,所述阻抗分配电路将所述第一差分电信号进行阻抗分配后得到待分路差分电信号,所述两个阻抗匹配电路分别对所述待分路差分电信号进行信号缓冲处理形成与所述输入的差分电信号差分阻抗相同的所述第二差分电信号,实现将所述第一差分电信号进行分路形成两路第二差分电信号。其中,所述电光转换单元包括:激光驱动模块和激光产生电路,所述激光驱动模块以所述第二差分电信号作为输入电压产生驱动信号驱动所述激光产生电路产生光信号。进一步地,所述激光驱动模块包括:差分转单端电路、温度补偿电路、温控分压电路和激光器偏置电路,所述第二差分电信号通过所述差分转单端电路输出单端电信号为所述激光产生电路提供调制信号,所述温度补偿电路为所述差分转单端电路进行温度补偿,所述温控分压电路为所述激光器偏置电路提供基极电压,所述激光器偏置电路为所述激光产生电路提供静态工作点的偏置电流。其中,所述温控分压电路包括:负温度系数热敏电阻RT与电阻R1的并联支路以及电阻R2,并联支路的一端连接电源VCC,另一端通过电阻R2接地,并联支路与电阻R2连接的一端设置有电压输出端,电阻R2上的分压为所述激光器偏置电路提供所述基极电压。本技术还公开了一种电力通信系统,包括:信号采样单元、光电转换模块和至少两个控制单元,所述信号采样单元将采集到的信息转化为第一差分电信号,并将所述第二差分电信号发送给所述光电转换模块,所述光电转换模块将所述第一差分电信号进行分路形成两路第二差分电信号,并对所述两路第二差分电信号进行电光转换得到两路光信号,将所述两路光信号分别传输给不同的控制单元,所述控制单元根据接收到的所述光信号形成控制指令。进一步地,还包括采样控制单元,所所述采样控制单元分别与所述信号采样单元、光电转换模块和控制单元连接,控制所述光电转换模块接收所述信号采样单元发送过来的所述差分电信号,以及控制所述光电转换模块向所述控制单元发送相应的光信号。与现有技术相比,本技术的优点为:本技术的电力通信系统利用光电转换模块将一路电信号进行分路处理,实现双路光信号传输,装配体积缩小一半,数据传输密度提高一倍,大大节约材料成本和系统维护成本;通过激光器驱动电路的省电设计,使完成同等信号传输功能电转换模块功耗比用普通光电转换模块降低一半,大大降低了电力控制系统的总功耗同时降低系统的工作温度,提高系统的工作可靠性,也达到了节能降耗、绿色环保目的。【附图说明】图1是现有技术中电力通信系统的结构示意图;图2是现有技术中光电转换模块的电路连接示意图;图3是本技术的电力通信系统的结构示意图;图4是本技术中光电转换模块的电路连接示意图;图5是扇出缓冲器的电路连接示意图;图6是激光驱动器电路的连接示意图;图7是温控分压电路的连接示意图。【具体实施方式】下面结合实施例对本技术作更进一步的说明。图3中的电力通信系统包括:采样控制单元和多个信号采样单元、光电转换模块和控制单元,多个信号采样单元设置在不同的采样点,信号采样单元将采集到的信息转化为差分电信号,并将差分电信号发送给光电转换模块,光电转换模块将差分电信号进行分路并对分路后的差分电信号分别进行电光转换得到两路光信号,将两路光信号同时传输给不同的控制单元A和控制单元B,控制单元A、B根据各自接收到的光信号形成控制指令。上述光电转换模块在同一时刻只能接受一个信号采样单元发送过来的电信号,采样控制单元分别与信号采样单元、光电转换模块和控制单元连接,采样控制单元协调控制光电转换模块接收信号采样单元发送过来的所述差分电信号,以及控制所述光电转换模块向所述控制单元发送相应的光信号。上述信号采样单元可以采用传感器。上述电力通信系统中的光电转换模块采用如图4所示,该光电转换模块包括:扇出缓冲单元和两组电光转换单元,扇出缓冲单元将输入的将差分电压为+V^P -V IN的第一差分电信号经过阻抗分配、匹配输出两路相同的第二差分电信号,即:差分电压为+vQ。、-当前第1页1 2 本文档来自技高网
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【技术保护点】
一种光电转换模块,其特征在于,包括:扇出缓冲单元和两组电光转换单元,所述扇出缓冲单元将输入的第一差分电信号进行分路形成两路第二差分电信号,一路所述第二差分电信号经过一组所述电光转换单元进行电光转换,实现将所述第一差分电信号转换成两路光信号。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员:王荣于佩
申请(专利权)人:江苏奥雷光电有限公司
类型:新型
国别省市:江苏;32

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