一种光器件的过流动态保护电路、光功率检测方法技术

本发明专利技术涉及一种光器件的过流动态保护电路、光功率检测方法，包括：MCU控制器输出不同阶段的电流保护阈值Vdac至比较控制电路，并接收电流采样回路反馈的光器件电流Vadc，当判断发生过流时，控制电源使能电路关闭；电源使能电路对光器件进行供电；电流采样回路采集光器件电流Vadc，并将光器件电流Vadc分别反馈至MCU控制器和比较控制电路；比较控制电路比较MCU控制器输出的电流保护阈值Vdac和电流采样回路反馈的光器件电流Vadc，当判断发生过流使，控制电源使能电路关闭。本发明专利技术适用于灵活调整电流保护阈值的场合，实现动态功能；在检测光器件时能起到有效的过流保护，实现保护功能。能。能。

【技术实现步骤摘要】
一种光器件的过流动态保护电路、光功率检测方法


[0001]本专利技术涉及过流保护电路
，特别涉及一种光器件的过流动态保护电路、光功率检测方法。

技术介绍

[0002]在光器件测试过程中，需要设置不同的电流值对光功率进行检测，光器件内部的LD和PD器件对电流值或电压值的变化非常敏感，如果对LD和PD器件没有有效的保护，即使电路存在短暂的过流，也会造成器件的软损伤。
[0003]通常的过流保护电路只能设置固定的保护阈值，且电路结构确定后将不可再改变保护阈值，电路工作时无论任何时间段，只要工作电流在阈值以内都认为正常，这种方法适用于大部分的应用场合。但是在光器件耦合过程中，对电流值非常敏感，当光器件工作在不同电流值的阶段时，固定保护阈值的电路则不再适用。

技术实现思路

[0004]本专利技术的目的在于解决两个技术问题，一是光器件检测时能适用于灵活调整电流保护阈值的场合，实现动态功能；二是在检测光器件时能起到有效的过流保护，实现保护功能，提供一种光器件的过流动态保护电路、光功率检测方法。
[0005]为了实现上述专利技术目的，本专利技术实施例提供了以下技术方案：
[0006]一种光器件的过流动态保护电路，包括：
[0007]MCU控制器，用于输出不同阶段的电流保护阈值Vdac至比较控制电路，并接收电流采样回路反馈的光器件电流Vadc，当判断发生过流时，控制电源使能电路关闭；
[0008]电源使能电路，用于对光器件进行供电；
[0009]电流采样回路，用于采集光器件电流Vadc，并将光器件电流Vadc分别反馈至MCU控制器和比较控制电路；
[0010]比较控制电路，用于比较MCU控制器输出的电流保护阈值Vdac和电流采样回路反馈的光器件电流Vadc，当判断发生过流使，控制电源使能电路关闭。
[0011]更进一步地，所述电流采样回路包括电阻R7、电阻R8、电阻R9、采样电阻R10、电阻R11、电阻R12、放大器U2；
[0012]所述采样电阻R10的第一端分别与电阻R7的一端、电源使能电路的输出端连接，采样电阻R10的第二端分别与光器件的第一端、电阻R12的一端连接，光器件的第二端接地；电阻R7的另一端分别与电阻R9的一端、放大器U2的正向输入端IN+连接，电阻R9的另一端接地；电阻R12的另一端分别与电阻R11的一端、放大器U2的反向输入端IN
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连接，电阻R11的另一端分别与放大器U2的输入端、电阻R8的一端连接，电阻R8的另一端分别与比较控制电路的输入端、MCU控制器的输入端连接。
[0013]更进一步地，所述MCU控制器包括ADC引脚、DAC引脚、GPIO引脚；
[0014]所述ADC引脚接入电流采样回路反馈的光器件电流Vadc；
[0015]所述DAC引脚输出不同阶段的电流保护阈值Vdac至比较控制电路；
[0016]所述GPIO引脚输出高电平或低电平至电源使能电路，当电路未发生过流时，GPIO引脚输出高电平使电源使能电路开启；当电路发生过流时，GPIO引脚输出低电平使电源使能电路关闭。
[0017]更进一步地，所述比较控制电路包括电阻R4、电阻R6、电容C4、电容C5、比较器U1；
[0018]所述电阻R4的一端与MCU控制器的输出端连接，电阻R4的另一端分别与电容C4的一端、比较器U1的正向输入端IN+连接，电容C4的另一端接地；比较器U1的反向输入端IN
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分别与电阻R6的一端、电容C5的一端、电流采样回路的输出端连接，电阻R6的另一端与MCU控制器的输入端连接，电容C5的另一端接地；比较器U1的输出端与电源使能电路的输入端连接。
[0019]更进一步地，所述电源使能电路包括电阻R1、电阻R2、电阻R3、电阻R5、PMOS管Q1、电容C1、三极管Q2；
[0020]所述电阻R2的一端与MCU控制器的输出端连接，电阻R2的另一端分别与电阻R5的一端、三极管Q1的基极连接，电阻R5的另一端与比较控制电路的输出端连接；三极管Q1的发射极接地，三极管Q1的集电极与电阻R3的一端连接，电阻R3的另一端分别与电阻R1的一端、电容C1的一端、PMOS管的栅极连接，PMOS管的源极分别与电阻R1的另一端、电容C1的另一端、电源VCC连接，PMOS管的漏极与光器件连接。
[0021]一种光器件的光功率检测方法，应用了上述任一项所述的电路，包括以下步骤：
[0022]步骤1，MCU控制器从数据库导出光器件的SPEC数据，外部电源通过电源使能电路对光器件进行供电；所述SPEC数据包括当前光器件在不同阶段下的阈值范围；
[0023]步骤2，MCU控制器按照不同阶段下的阈值范围输出对应的电流保护阈值Vdac至比较控制电路；
[0024]步骤3，比较控制电路对MCU控制器输出的电流保护阈值Vdac和电流采样回路反馈的光器件电流Vadc进行比较，若光器件电流Vadc大于电流保护阈值Vdac，则比较控制电路输出低电平使电源使能电路关闭对光器件的供电；否则，比较控制电路输出高电平使电源使能电路继续对光器件的供电；
[0025]同时，MCU控制器对电流采样回路反馈的光器件电流Vadc和当前阶段下的阈值范围进行比较，若光器件电流Vadc不在阈值范围内，则MCU控制器输出低电平使电源使能电路关闭对光器件的供电，或者MCU控制器进行报警；否则返回步骤2，直到MCU控制器输出了所有阶段下的阈值范围所对应的电流保护阈值Vdac，完成对该光器件的光功率检测。
[0026]更进一步地，所述步骤3中比较控制电路对MCU控制器输出的电流保护阈值Vdac和电流采样回路反馈的光器件电流Vadc进行比较的步骤，包括：
[0027]MCU控制器向比较器U1的正向输入端IN+输入电流保护阈值Vdac；
[0028]电流采样回路向比较器U1的反向输入端IN
‑
输入光器件电流Vadc；
[0029]比较器U1对电流保护阈值Vdac和光器件电流Vadc进行比较；
[0030]若Vadc>Vdac，则比较器U1向三极管Q2输出低电平，使得三极管Q2截止，PMOS管Q1截止，从而电源使能电路关闭对光器件的供电；
[0031]若Vadc<Vdac，则比较器U1向三极管Q2输出高电平，使得三极管Q2导通，PMOS管Q1导通，从而电源使能电路继续对光器件的供电。
[0032]更进一步地，当三极管Q2截止时，PMOS管Q1的Vg＝Vs，有Vgs＝Vg
‑
Vs＝0，此时PMOS管Q1截止；
[0033]当三极管Q2导通时，PMOS管Q1的Vg＝[R3/(R3+R1)]*Vs，有Vgs＝Vg
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Vs<0，此时PMOS管Q1导通；
[0034]三极管Q2导通的瞬间，电阻R1短路，电容C1对电阻R3充电，PMOS管Q1的Vgs＝0，充电时间t＝1/(R1本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种光器件的过流动态保护电路，其特征在于：包括：MCU控制器，用于输出不同阶段的电流保护阈值Vdac至比较控制电路，并接收电流采样回路反馈的光器件电流Vadc，当判断发生过流时，控制电源使能电路关闭；电源使能电路，用于对光器件进行供电；电流采样回路，用于采集光器件电流Vadc，并将光器件电流Vadc分别反馈至MCU控制器和比较控制电路；比较控制电路，用于比较MCU控制器输出的电流保护阈值Vdac和电流采样回路反馈的光器件电流Vadc，当判断发生过流使，控制电源使能电路关闭。2.根据权利要求1所述的一种光器件的过流动态保护电路，其特征在于：所述电流采样回路包括电阻R7、电阻R8、电阻R9、采样电阻R10、电阻R11、电阻R12、放大器U2；所述采样电阻R10的第一端分别与电阻R7的一端、电源使能电路的输出端连接，采样电阻R10的第二端分别与光器件的第一端、电阻R12的一端连接，光器件的第二端接地；电阻R7的另一端分别与电阻R9的一端、放大器U2的正向输入端IN+连接，电阻R9的另一端接地；电阻R12的另一端分别与电阻R11的一端、放大器U2的反向输入端IN
‑
连接，电阻R11的另一端分别与放大器U2的输入端、电阻R8的一端连接，电阻R8的另一端分别与比较控制电路的输入端、MCU控制器的输入端连接。3.根据权利要求1所述的一种光器件的过流动态保护电路，其特征在于：所述MCU控制器包括ADC引脚、DAC引脚、GPIO引脚；所述ADC引脚接入电流采样回路反馈的光器件电流Vadc；所述DAC引脚输出不同阶段的电流保护阈值Vdac至比较控制电路；所述GPIO引脚输出高电平或低电平至电源使能电路，当电路未发生过流时，GPIO引脚输出高电平使电源使能电路开启；当电路发生过流时，GPIO引脚输出低电平使电源使能电路关闭。4.根据权利要求1所述的一种光器件的过流动态保护电路，其特征在于：所述比较控制电路包括电阻R4、电阻R6、电容C4、电容C5、比较器U1；所述电阻R4的一端与MCU控制器的输出端连接，电阻R4的另一端分别与电容C4的一端、比较器U1的正向输入端IN+连接，电容C4的另一端接地；比较器U1的反向输入端IN
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分别与电阻R6的一端、电容C5的一端、电流采样回路的输出端连接，电阻R6的另一端与MCU控制器的输入端连接，电容C5的另一端接地；比较器U1的输出端与电源使能电路的输入端连接。5.根据权利要求1所述的一种光器件的过流动态保护电路，其特征在于：所述电源使能电路包括电阻R1、电阻R2、电阻R3、电阻R5、PMOS管Q1、电容C1、三极管Q2；所述电阻R2的一端与MCU控制器的输出端连接，电阻R2的另一端分别与电阻R5的一端、三极管Q1的基极连接，电阻R5的另一端与比较控制电路的输出端连接；三极管Q1的发射极接地，三极管Q1的集电极与电阻R3的一端连接，电阻R3的另一端分别与电阻R1的一端、电容C1的一端、PMOS管的栅极连接，PMOS管的源极分别与电阻R1的另一端、电容C1的另一端、电源VCC连接，PMOS管的漏极与光器件连接。6.一种光器件的光功率检测方法，其特征在于：应用了权利要求1
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5任一项所述的电路，包括以下步骤：步骤1，MCU控制器从数据库导出光器件的SPEC数据，外部电源通过电源使能电路对光
器件进行供电；所述SPEC数据包括当前光器件在不同阶段下的阈值范围；步骤2，MCU控制器按照不同阶段下的阈值范围输出对应的电流保护阈值Vdac至比较控制电路；步骤3，比较控制电路对MCU控制器输出的电流保护阈值Vdac和电流采样回路反馈的光器件电流Vadc进行比较，若光器件电流Vadc大于电流保护阈值Vdac，则比较控制电路输出低电平使电源使能电路关闭对光器件的供...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘伟，姚娜，田熙，
申请(专利权)人：成都光创联科技有限公司，
类型：发明
国别省市：