[发明专利]一种单极供电恒流恒压转换电源及方法

说明书

本发明公开的一种单极供电恒流恒压转换电源，所述单极供电恒流恒压转换电源串接在供电线路之间，单极供电恒流恒压转换电源包括依次连接的功率限制单元、恒流恒压转换单元、DC‑DC单元、隔离二极管D，所述隔离二极管D的正极与DC‑DC单元的输出正极连接；隔离二极管D的负极、DC‑DC单元的输出负极分别与海底中继器连接，为海底中继器供电；其中功率限制单元接入供电线路，用于限制供电线路输入的压降及电流；恒流恒压转换单元用于将单极的恒流电源变为双极的电压源；DC‑DC单元将恒流恒压转换单元输出的直流电压转化为海底中继器所需的直流电压。本发明的转换电源及方法，无电极且单极供电，不需要与海水地接触形成电气回路。

技术领域

本发明涉及开关电源领域，特别涉及一种单极供电恒流恒压转换电源及方法。

背景技术

随着电子技术的不断发展，在长距离的光缆传输中，由于分布电容的存在，超远距离光缆传输使用的都是高压电流源。由于铺设距离较远，通常需要中继器进行信号放大或者其他监控设备对光缆的工作环境或者状态进行监控。

海缆传输系统通常主要由岸端电源、海底光电复合电缆、海底中继器等海底设备构成。通常海缆传输系统单根铺设，通过岸基的电能馈电设备(PFE)注入恒定电流，其中海底中继器及其他海底设备由取电模块及其他相关模块构成，海底取电模块为海底需供电提供电力，海底取电电源模块需要岸上远程供电。

传统通信领域中的海底中继器采用双端供电，海水为地的方式，如图1所示，岸上给电装置位于海缆传输系统两端的岸上，两端的电压大小相等，极性相反。正常供电的工作状态时，海底电缆中的导线是单极的，海水为地极，作为工作电流的返回通道。双端供电时一端给电装置故障则另一端正常工作的装置可以提升电压维持系统正常工作。

海底中继器具备双向光放大功能，它可以延伸光信号的传输距离，但是海底中继器只能单极供电，在这种情况下因为没有另外一个岸端可以作为接地回路，系统的末端必须与海水地接触形成电气回路。传统的取电装置为电能分支模块，把输入的总电流分成为支路电流，通常电能分支模块都有一个接触海水的电极，电极长期置于海水中会腐蚀，降低设备的使用寿命；其次分支单元末端电极接海水后与海缆的破损状态相同，会影响海缆的状态检测。

因此设计一种无电极的、单极供电的恒流恒压转换电源是非常有必要的。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术的缺点与不足，提供一种单极供电恒流恒压转换电源。

本发明的另一目的在于提供一种单极供电恒流恒压转换方法。

本发明的目的通过以下的技术方案实现：

一种单极供电恒流恒压转换电源，所述单极供电恒流恒压转换电源串接在供电线路之间，所述单极供电恒流恒压转换电源包括依次连接的功率限制单元、恒流恒压转换单元、DC-DC单元、隔离二极管D，所述隔离二极管D的正极与DC-DC单元的输出正极连接；隔离二极管D的负极、DC-DC单元的输出负极分别与海底中继器连接，为海底中继器供电；其中功率限制单元接入供电线路，用于限制供电线路输入的压降及电流，起保护设备的作用；恒流恒压转换单元用于将单极的恒流电源变为双极的电压源；DC-DC单元将恒流恒压转换单元输出的直流电压转化为海底中继器所需的直流电压。

所述恒流恒压转换单元包括反馈调理电路、控制电路、恒阻电路、滤波阵列，其中反馈调理电路串接在电流回路，并将反馈电压输出给控制电路，控制电路的输出端连接恒阻电路的输入端，滤波矩阵接在恒流恒压转换单元的输出两端。

所述恒阻电路包括多个并列连接的恒阻单元，所述恒阻单元包括MOS管、第一电阻、第二电阻，其中MOS管的源极与第一电阻连接后接地，MOS管的栅极通过第二电阻与MOS管的源极连接，MOS管的漏极连接功率限制单元的输出端，同时MOS管的栅极与控制电路的输出端连接。