CN102305963B - 一种sfp光模块上电电路 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种SFP上电电路，所述电路包括MOS开关组，所述开光组包括两个MOS开关，每个MOS开关的S端接VCCIN，G端通过电阻接地，在G端和S端之间串接有电容；每个开关D端接输出VCCOUT。本发明的上电电路有效降低了SFP(Small Form-Factor Pluggable Transceivers)光模块上电过程的浪涌电流对系统的损害，并且可根据需求调整参数，分别控制光模块收发端电路电源上电时间。

Description

一种SFP光模块上电电路

技术领域

本发明涉及光通信领域的SFP光模块，尤其是一种适用于SFP光模块的上电电路。

背景技术

随着光通信技术的发展，光模块在通信系统中得到了广泛的使用，热插拔（SFP）光模块由于其在系统使用中无需系统板卡掉电就能更换的方便性，一直占据主导地位。但是，在SFP光模块上电过程中，所产生的浪涌电流却对系统供电系统有较大的损害，严重的甚至导致系统供电系统损坏。

SPF光模块的浪涌电流主要由光模块的两部分电流产生，其中一种就是上电过程中供电电压的瞬态变化。电容对不同频率的阻抗特性为： $\mathrm{Zc}=\frac{1}{\mathrm{j\ωc}},$ 其中Zc为电容阻抗，ω为信号频率，C为电容容值。

上电过程中的瞬态浪涌电流可通过下面公式估算： $I=\frac{V}{\mathrm{Zc}}=V*\left(\mathrm{j\ωc}\right).$ 通过公式可以看出，当模块上电速度越快时，ω就越大，如果是纳秒级的上电时间，ω就会在G级即10⁹，即使电容在皮法（10^-9）量级，也会造成大的响应电流。

一般供电电压从0V到3.3V的快速变化，持续时间在ns级，如此快速的变化导致了光模块电源负载电容的低阻抗特性十分明显，使负载电流在上电过程中有剧烈跳变，大的跳变电流能达到几个安培，而模块正常工作的电流却只有几百毫安。所以，在几十倍的输入瞬态电流跳变的情况下很容易导致系统供电电路损坏。

发明内容

本发明为了解决SFP供电电压的瞬态变化引起的浪涌电流问题，提供一种SFP光模块上电电路，其特征在于，

所述电路包括MOS开关组，所述MOS开关组包括两个MOS开关，所述两个MOS开关分别为第一MOS开关和第二MOS开关；

所述第一MOS开关：S1端连接到收端电源输入，G1端和S1端之间连接有第一电容，G1端通过第一电阻接地，D1端连接到收端电源输出；

所述第二MOS开关：S2端连接到发端电源输入，G2端和S2端之间连接有第二电容，G2端通过第二电阻接地，D2端连接到发端电源输出；

收端电源输出和发端电源输出通过滤波电容接地；

所述第一电阻和第一电容用于调整光模块收端的上电时间；

所述第二电阻和第二电容用于调整光模块发端的上电时间；

所述光模块收端的上电时间与光模块发端的上电时间间隔大于10us。

本发明的上电电路有效降低了SFP（Small Form-Factor PluggableTransceivers）光模块上电过程的浪涌电流对系统的损害，并且可根据需求调整参数，分别控制光模块收发端电路电源上电时间。

附图说明

本发明将通过例子并参照附图的方式说明，其中：

图1是本发明的上电电路图。

具体实施方式

本说明书中公开的所有特征，或公开的所有方法或过程中的步骤，除了互相排斥的特征和/或步骤以外，均可以以任何方式组合。

本说明书（包括任何附加权利要求、摘要和附图）中公开的任一特征，除非特别叙述，均可被其他等效或具有类似目的的替代特征加以替换。即，除非特别叙述，每个特征只是一系列等效或类似特征中的一个例子而已。

如图1所示的SFP上电电路，包括MOS开关组，所述开光组包括两个MOS开关，每个MOS开关的S端接VCCIN，G端通过电阻接地，在G端和S端之间串接有电容。每个开关D端接输出VCCOUT。作为优选，VCCOUT和地之间接一些滤波电容。

图1包括MOS开关组，包括8个pin，其中包括由两个MOS-FET管，其中第一MOS开关G1端对应pin2，S1对应pin1，D1（D11、D12）端对应连接到pin7和pin8，另外第二MOS开关G2端对应pin4，S2端对应pin3，D2端（D21、D22）对应连接到pin5和pin6。其中G1端连接到电源输入VCCIN，G1端和S1端之间连接有电容C8，G1端通过电阻R2接地，D11和D12连接到VCCOUT，作为电源输出端。作为优选，为了减小电压或电流瞬间变化对SFP模块的冲击，VCCOUT通过一些电容接地，作为滤波电容使用。其中G2端连接到电源输入VCCIN，G2端和S2端之间连接有电容C13，G2端通过电阻R5接地，D21和D22连接到VCCOUT，作为电源输出端。作为优选，为了减小电压或电流瞬间变化对SFP模块的冲击，VCCOUT通过一些电容接地，作为滤波电容使用。

对于光模块上电时间的控制，可有效调整R2，C8和R5，C13，分别控制光模块发端和收端的上电时间，其基本原理为：

当光模块接通外部电源时，Pin1和Pin3电压会瞬时达到VCC电压值，这时C8和C13的阻抗，由于上电时间很短（t为ns级），所以ω很大（G级），根据公式 $\mathrm{Zc}=\frac{1}{\mathrm{j\ωc}}$ 可知：C8和C13在上电初态为短路，即Pin2和Pin4电压也为Vcc,这时两组MOS开关关断无输出；然后，随时间增加(t增大，ω减小)，C8和C13表现为断路，Pin2和Pin4通过电阻R2和R5使C8和C13放电，放电时间与τ=RC成正比，最终电压会降低到0V，当电压降低到MOS开关打开门限时，两组MOS开关输出电压，光模块供电完成。所以，调整R2、C8和R5，C13，可改变τ值大小，有效控制上电时间。从上述分析可知，收端和发端上电时间间隔增大也可以有效降低浪涌电流。因此本领域技术人员根据本发明可以明白，通过改变R2C8和R5C13，从而改变发端和收端上电时间，使得收端和发端上电时间间隔增大，一般间隔大于10us的时候，其浪涌电流显著减小。

本发明并不局限于前述的具体实施方式。本发明扩展到任何在本说明书中披露的新特征或任何新的组合，以及披露的任一新的方法或过程的步骤或任何新的组合。

Claims (1)

1.一种SFP光模块上电电路，其特征在于，所述电路包括MOS开关组，所述MOS开关组包括两个MOS开关，所述两个MOS开关分别为第一MOS开关和第二MOS开关；

所述第一MOS开关：S1端连接到收端电源输入，G1端和S1端之间连接有第一电容，G1端通过第一电阻接地，D1端连接到收端电源输出；

所述第二MOS开关：S2端连接到发端电源输入，G2端和S2端之间连接有第二电容，G2端通过第二电阻接地，D2端连接到发端电源输出；

收端电源输出和发端电源输出通过滤波电容接地；

所述第一电阻和第一电容用于调整光模块收端的上电时间；

所述第二电阻和第二电容用于调整光模块发端的上电时间；

有效调整第一电阻、第一电容和第二电阻、第二电容，分别控制光模块发端和收端的上电时间，使得所述光模块收端的上电时间与光模块发端的上电时间间隔大于10us。

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