[实用新型]电子式互感器光纤传输中光发送端低功耗驱动电路

说明书

技术领域

本实用新型涉及电子式互感器，尤其涉及一种电子式互感器光纤传输中光发送端低功耗驱动电路。

背景技术

在目前的电子技术高速发展条件下，用于信号处理的电子器件的功耗已经下降到很低的水平，作为电子式互感器的高压侧数据采集系统，信号处理控制和AD采集部分的功耗是很低的，例如一些集成运放的耗电都是在uA级。在这种背景下，而用于数据通讯的光电传输部分则消耗了大部分的能量，成为高压侧电路中功耗“大户″，所以必须对它进行优化设计以降低电路功耗。通信用光发送模块LED是一次转换器中功耗最大的器件，而光发送模块LED的驱动电路的功耗也极大影响了整个电路的功耗。例如采用安华高的光发送模块HFBR1312，而其典型应用的驱动电路属平衡电路，如图1所示，可以看出驱动部分的前端接受来自控制部分的差分信号，由信号驱动器MC10H116A接收后输出驱动两个三极管NE46134，此电路在工作时无论是传输逻辑电平0或者1，驱动电路都要消耗功率，且其驱动电流较大。当传输逻辑电平1时，电流流过光发送模块HFBR1312，光发送模块HFBR1312发光，当传输逻辑电平0时，光发送模块HFBR1312没有电流流过，但左侧的三极管NE46134导通，驱动部分仍消耗同等功率，造成功率的消耗，从而影响到整个高压侧数据采集系统的可靠性。

实用新型内容

本实用新型的目的是提供一种电子式互感器光纤传输中光发送端低功耗驱动电路，能够大大降低驱动电路的功耗，从而降低整个高压侧数据采集系统的功耗。

本实用新型采用下述技术方案：一种电子式互感器光纤传输中光发送端低功耗驱动电路，其特征在于：包括三极管、三极管的基极通过电阻与控制信号的输出端连接，三极管的发射极通过可调电阻与电源连接，三极管的集电极与光发送模块连接后接地。

还包括有二极管，所述二极管并联在光发送模块的两端，其中二极管的正极接地。

所述三极管为小信号PNP高频三极管MMBTH81。

所述的电阻阻值为1kΩ，可调电阻阻值为4Ω。

本实用新型所采用的驱动电路结构简单，所需的工作电压及工作电流降低，使整个驱动电路的功耗大大降低，并且满足高压侧数据采集系统高速传输的需求，使高压侧数据采集系统的功耗得到极大的降低，提高了可靠性；本驱动电路使光发送模块的工作电流降低，从而延长了光发送模块的使用寿命。

附图说明

图1为光发送模块驱动电路的现有技术电路原理图；

图2为本实用新型的电路原理图。

具体实施方式

本实用新型以下结合附图和实施例作以详细的描述：

如图2所示，本实用新型电子式互感器光纤传输中光发送端低功耗驱动电路包括三极管T(小信号PNP高频三极管MMBTH81)、三极管T的基极通过电阻R2与控制部分的输出端连接，三极管T的发射极通过可调电阻R1与电源1.8V连接，三极管T的集电极与通信用光发送模块HFBR1312连接后接地，二极管D(1N414)并联在光发送模块HFBR1312的两端，其中二极管D的正极接地。本电路中工作电压可以降低到1.8V，小信号PNP高频三极管MMBTH81可以轻松工作在数MHz的频率下，完全适合于下行光纤的高速数据传输。但由于有结电容以及电荷的存储效应的存在，光发送模块HFBR1312开与关的转换之间必然有一个过渡过程，二极管D在这里起到减小HFBR1312的反向恢复时间，加快其迅速灭光的作用，使转换信号下跳沿时间短，边沿陡峭。当信号为高电平时，光发送模块‘灭’，当信号为低电平则为‘亮’，在光发送模块中没有电流通过时三极管T关闭，电路几乎不需要消耗能量。当电阻R2取1kΩ，可调电阻R1为4Ω左右时，电路的总功耗接近最低。计算得到改进后电路导通时的瞬时功耗约为100mW，由于发光的时间与不发光的时间相比非常短，所以其平均功率将更低。

由于采用上述驱动方式，高压侧数据采集板的功耗得到极大的降低，在每个周波80点的采样率的情况下，经测试单独驱动部分平均电流在10mA以下。如果供电电压为6.2V，在不使用DC/DC电源(如果使用转换效率会更高，但会增加噪声影像测量精度，所以没有考虑)，而采用低压差线性稳压模块的情况下，驱动部分耗电在60mW以下，整体对高压侧数据采集板进行功耗测试，整板耗电小于20mA，功耗小于120mW。