CN112578510B - 在光模块中兼容TEC和Heater的电路及应用方法 - Google Patents

在光模块中兼容TEC和Heater的电路及应用方法 Download PDF

Info

Publication number
CN112578510B
CN112578510B CN202011387783.5A CN202011387783A CN112578510B CN 112578510 B CN112578510 B CN 112578510B CN 202011387783 A CN202011387783 A CN 202011387783A CN 112578510 B CN112578510 B CN 112578510B
Authority
CN
China
Prior art keywords
tec
pin
heater
voltage
conversion chip
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
CN202011387783.5A
Other languages
English (en)
Other versions
CN112578510A (zh
Inventor
熊伟霖
胡仕丹
陈丽
丁征
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Sichuan Huatuo Optical Communication Co ltd
Original Assignee
Sichuan Huatuo Optical Communication Co ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Sichuan Huatuo Optical Communication Co ltd filed Critical Sichuan Huatuo Optical Communication Co ltd
Priority to CN202011387783.5A priority Critical patent/CN112578510B/zh
Publication of CN112578510A publication Critical patent/CN112578510A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN112578510B publication Critical patent/CN112578510B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B6/00—Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings
    • G02B6/24—Coupling light guides
    • G02B6/42—Coupling light guides with opto-electronic elements
    • G02B6/4201—Packages, e.g. shape, construction, internal or external details
    • G02B6/4274—Electrical aspects
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B6/00—Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings
    • G02B6/24—Coupling light guides
    • G02B6/42—Coupling light guides with opto-electronic elements
    • G02B6/4201—Packages, e.g. shape, construction, internal or external details
    • G02B6/4266—Thermal aspects, temperature control or temperature monitoring
    • G02B6/4268—Cooling
    • G02B6/4271—Cooling with thermo electric cooling
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02M—APPARATUS FOR CONVERSION BETWEEN AC AND AC, BETWEEN AC AND DC, OR BETWEEN DC AND DC, AND FOR USE WITH MAINS OR SIMILAR POWER SUPPLY SYSTEMS; CONVERSION OF DC OR AC INPUT POWER INTO SURGE OUTPUT POWER; CONTROL OR REGULATION THEREOF
    • H02M3/00—Conversion of dc power input into dc power output
    • H02M3/02—Conversion of dc power input into dc power output without intermediate conversion into ac
    • H02M3/04—Conversion of dc power input into dc power output without intermediate conversion into ac by static converters

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Optics & Photonics (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Semiconductor Lasers (AREA)

Abstract

本发明公开了一种在光模块中兼容TEC和Heater的电路及其应用方法，包括：用于升压/降压的电源转换芯片DC/DC；与DC/DC相连接以对其升压/降压幅度进行控制的微控制器MCU；所述DC/DC的电压输出端可选择性的与半导体制冷片TEC或加热器Heater连接；其中，所述DC/DC与TEC的TEC‑引脚共用一路3.3V的输入电压；所述TEC的TEC+引脚与DC/DC电压输出引脚连接，以使其工作电压控制在1～5.5V之间；所述Heater的电压输入引脚与DC/DC的电压输出引脚连接，且Heater的电压输出引脚被配置为接地，以使其工作电压范围控制在0～3.3V之间。本发明提供一种在光模块中兼容TEC和Heater的电路及其应用方法，通过在光模块中使用DCDC，同时配合对其引脚的限定，使得其能在光模块中兼容TEC、Heater，通过共用电路，使得设备成本可控性好，实用性好。

Description

在光模块中兼容TEC和Heater的电路及应用方法
技术领域
本发明涉及光模块通信领域。更具体地说，本发明涉及一种在光模块中兼容TEC(Thermoelectric Cooler，半导体制冷片)和Heater(加热器)电路及其应用方法。
背景技术
目前中长距离的高速光组件中，对发射波长的稳定度要求很高。因光组件的工作温度会对发射波长的稳定性造成影响，所以MWDM、LWDM、DW DM产品大量的采用了TEC来控制光组件中激光器的温度，以使光组件中激光器发射波长保持稳定，而CWDM产品波长范围宽或者降低成本主要采用Heater电路控制。
但是现有技术中光模块中在与TEC连接时，通常是采用MCU与TEC直连，或MCU通过驱动电路与TEC连接，故而使得光模块在使用时，内部无法实现在使用TEC电路时兼容Heater，故而使得成本可控性不好，实用性不强。
发明内容
本发明的一个目的是解决至少上述问题和/或缺陷，并提供至少后面将说明的优点。
为了实现根据本发明的这些目的和其它优点，提供了一种在光模块中兼容TEC和Heater的电路，包括：
用于升压/降压的电源转换芯片DC/DC；
与电源转换芯片DC/DC相连接以对其升压/降压幅度进行控制的微控制器MCU；
所述电源转换芯片DC/DC的电压输出端可选择性的与半导体制冷片TEC或加热器Heater连接；
其中，所述电源转换芯片DC/DC与TEC的TEC-引脚共用一路3.3V的输入电压；
所述TEC的TEC+引脚与电源转换芯片DC/DC电压输出引脚连接，以使其工作电压控制在1～5.5V之间；
所述Heater的电压输入引脚与电源转换芯片DC/DC的电压输出引脚连接，且Heater的电压输出引脚被配置为接地，以使其工作电压范围控制在0～3.3V之间。
优选的是，所述电源转换芯片DC/DC引脚连接被配置为包括：
VIN引脚，其被配置为3.3V的输入电压以及TEC-引脚连接；
EN引脚，其被配置为与TEC的TEC_EN引脚连接；
MOD引脚，其被配置为与TEC的TEC_MODE引脚连接；
FB引脚，其被配置为与MCU的MCU_DAC引脚连接；
VOUT引脚，其被配置为与TEC或Heater连接，其输出的电压范围配置为0～6V；
其中，所述FB引脚与AGND引脚、VOUT引脚之间分别设置有相配合负载电阻。
优选的是，所述电源转换芯片DC/DC的电压输出端设置有相配合的继电器或选择性开关，进而实现可选择性的与半导体制冷片TEC或加热器Heater连接。
一种应用在光模块中兼容TEC和Heater电路的方法，包括：
在电源转换芯片DC/DC选择与TEC连接时，通过MCU控制电源转换芯片DC/DC进行相应的升压，进而使电源转换芯片DC/DC的输出电压范围配置在0～6V；
通过电源转换芯片DC/DC和TEC公用一路3.3V的输入电压，进而在TEC两端形成1～5.5V之间的电压差，TEC处于正常工作模式；
在电源转换芯片DC/DC选择与Heater连接时，通过MCU控制电源转换芯片DC/DC进行相应的升压，进而使电源转换芯片DC/DC的输出电压范围配置在0～6V，通过Heater电压输出引脚的接地，进而在TEC两端形成1～3.3V之间的电压差，Heater处于正常工作模式。
本发明至少包括以下有益效果：其一，本发明通过在光模块中使用DCDC，同时配合对其引脚的限定，使得其能在光模块中兼容TEC、Heater，通过共用电路，使得设备成本可控性好，实用性好。
其二，本发明通过电路兼容TEC和Heater的应用，使用时候切换OSA(OpticalSubassembly)光学组件即可，应用电路相同，降低物料管控和使用方便，比单独的用TEC电路和Heater电路，成本价格更低。
本发明的其它优点、目标和特征将部分通过下面的说明体现，部分还将通过对本发明的研究和实践而为本领域的技术人员所理解。
附图说明
图1为本发明的一个实施例中在光模块中兼容TEC和Heater的电路的结构示意图；
图2为本发明的另一个实施例中电源转换芯片DC/DC的连接示意图。
具体实施方式
下面结合附图对本发明做进一步的详细说明，以令本领域技术人员参照说明书文字能够据以实施。
应当理解，本文所使用的诸如“具有”、“包含”以及“包括”术语并不配出一个或多个其它元件或其组合的存在或添加。
图1示出了根据本发明的一种在光模块中兼容TEC和Heater的电路实现形式，其中包括：
用于升压/降压的电源转换芯片DC/DC 1，其通过设置在光模块中的电源转换芯片DC/DC为TEC、Heater提供工作电压；
与电源转换芯片DC/DC相连接以对其升压/降压幅度进行控制的微控制器MCU 2，其用于通过根据选择TEC、Heater不同的工作模式，为其提供合适的工作电压；
所述电源转换芯片DC/DC的电压输出端可选择性的与半导体制冷片TEC 3或加热器Heater 4连接，通过这种方式在一个光模块里面实现对TEC、Heater的兼容；
其中，所述电源转换芯片DC/DC与TEC的TEC-引脚共用一路3.3V的输入电压，在这种结构中，TEC的参考电压由原来的地脚变成了输入电压，降低成本和方便物料管控，主要保护点是兼容TEC和Heater工作的电路公用；
所述TEC的TEC+引脚与电源转换芯片DC/DC电压输出引脚连接，以使其工作电压控制在1～5.5V之间；
所述Heater的电压输入引脚与电源转换芯片DC/DC的电压输出引脚连接，且Heater的电压输出引脚被配置为接地，以使其工作电压范围控制在0～3.3V之间，TEC和Heater的主要区别是TEC在应用中可以加热和制冷，工作电流能支持到1A，内阻一般2～4欧姆，OSA里面会引出TEC两个管脚，使用上会分别对其控制；Heater只有加热的功能，内阻在8～10欧姆，在OSA里面一端是和地脚连接，针对TEC的特性，要让TEC工作，TEC两端需要压差，压差可到2V(目前工作中大多采用H桥电路或者TEC控制芯片来实现，TEC工作中必定一端与地脚相连，即为参考电压是0V)，Heater电路也是需要电压差，对OSA器件加热，OSA内部一端与地脚相连，所以只需要控制另一端口的电压大小即可，但此电压必须大于0V，因为TEC的两端只是要求有电压差，可以不是0V，Heater电压一端又必须是大于0V才可以工作，所以针对这一要求，要做到此兼容，把TEC的参考电压由以前的0V增加到非0V即可，经过验证，一般3.3V(光模块的工作电压)，故这种方案，通过对TEC、Heater的引脚连接方式限定，使得其通过电源转换芯片DC/DC的配合满足TEC、Heater两端的电压差，使得TEC、Heater能处于稳定的工作环境下，同时因TEC电路和Heater PCB公用时候的电路，应用电路相同，可有效降低物料管控和使用方便，比单独的用TEC电路和Heater电路，成本价格更低。
如图2，在另一种实例中，所述电源转换芯片DC/DC引脚连接被配置为包括：
VIN引脚，其被配置为3.3V的输入电压以及TEC-引脚连接，VIN引脚连接TEC-，主要作用为TEC加热时候提供电压和芯片供电功能；
EN引脚，其被配置为与TEC的TEC_EN引脚连接，其功能在于对TEC芯片开启关断进行控制；
MOD引脚，其被配置为与TEC的TEC_MODE引脚连接，其用于对TEC芯片工作时候的模式进行切换选择；
FB引脚，其被配置为与MCU的MCU_DAC引脚连接，其用于通过与MCU进行连接以通过处理器的控制，使电源转换芯片DC/DC输出不同的电压；
VOUT引脚，其被配置为与TEC或Heater连接，其输出的电压范围配置为0～6V，VOUT引脚连接的TEC+(Heater)为芯片的输出管脚，用于选择性的与TEC、Heater的引脚(管脚)连接；
其中，所述FB引脚与AGND引脚、VOUT引脚之间分别设置有相配合负载电阻，在这种结构中，通过对电源转换芯片DC/DC的引脚进行定义，保证TEC的正常工作，电源转换芯片DC/DCd应用于TEC电路时候，连接TEC+,此时主要作用为TEC制冷时候提供电压，工作电压在1～5.5V之间，如果应用于Heater电路时候，连接Heater一端的管脚，主要给Heater加热作用，电压工作范围在0～3.3V之间。
在另一种实例中，所述电源转换芯片DC/DC的电压输出端设置有相配合的继电器或选择性开关，进而实现可选择性的与半导体制冷片TEC或加热器Heater连接，其用于通过继电器或选择性的通断开关可选择性地与TEC或Heater连接，即当用TEC电路的时候Heater悬空，当用Heater时候，TEC悬空，当然地根据在实际操作中，在通过电路兼容TEC和Heater进行应用时，使用时候直接通过切换OSA(Optical Subassembly)光学组件即可实现切换，因其应用电路相同，故可降低物料管控和使用方便，比单独的用TEC电路和Heater电路，成本价格更低。
一种应用在光模块中兼容TEC和Heater电路的方法，包括：
在电源转换芯片DC/DC选择与TEC连接时，通过MCU控制电源转换芯片DC/DC进行相应的升压，进而使电源转换芯片DC/DC的输出电压范围配置在0～6V；
通过电源转换芯片DC/DC和TEC公用一路3.3V的输入电压，进而在TEC两端形成1～5.5V之间的电压差，TEC处于正常工作模式；
在电源转换芯片DC/DC选择与Heater连接时，通过MCU控制电源转换芯片DC/DC进行相应的升压，进而使电源转换芯片DC/DC的输出电压范围配置在0～6V，通过Heater电压输出引脚的接地，进而在TEC两端形成1～3.3V之间的电压差，Heater处于正常工作模式，在这种方式下，通过在光模块在利用电源转换芯片DC/DC的方式，可以在光模块中实现TEC、Heater的兼容，且因其应用电路相同，可有效的降低物料管控和使用方便，比单独的用TEC电路和Heater电路来说，成本价格更低。
以上方案只是一种较佳实例的说明，但并不局限于此。在实施本发明时，可以根据使用者需求进行适当的替换和/或修改。
这里说明的设备数量和处理规模是用来简化本发明的说明的。对本发明的应用、修改和变化对本领域的技术人员来说是显而易见的。
尽管本发明的实施方案已公开如上，但其并不仅仅限于说明书和实施方式中所列运用。它完全可以被适用于各种适合本发明的领域。对于熟悉本领域的人员而言，可容易地实现另外的修改。因此在不背离权利要求及等同范围所限定的一般概念下，本发明并不限于特定的细节和这里示出与描述的图例。

Claims (4)

1.一种在光模块中兼容TEC和Heater的电路，其特征在于，包括：
用于升压/降压的电源转换芯片DC/DC；
与电源转换芯片DC/DC相连接以对其升压/降压幅度进行控制的微控制器MCU；
所述电源转换芯片DC/DC的电压输出端可选择性的与半导体制冷片TEC或加热器Heater连接；
其中，所述电源转换芯片DC/DC与TEC的TEC-引脚共用一路3.3V的输入电压；
所述TEC的TEC+引脚与电源转换芯片DC/DC电压输出引脚连接，以使其工作电压控制在1～5.5V之间；
所述Heater的电压输入引脚与电源转换芯片DC/DC的电压输出引脚连接，且Heater的电压输出引脚被配置为接地，以使其工作电压范围控制在0～3.3V之间。
2.如权利要求1所述的在光模块中兼容TEC和Heater的电路，其特征在于，所述电源转换芯片DC/DC引脚连接被配置为包括：
VIN引脚，其被配置为3.3V的输入电压以及TEC-引脚连接；
EN引脚，其被配置为与TEC的TEC_EN引脚连接；
MOD引脚，其被配置为与TEC的TEC_MODE引脚连接；
FB引脚，其被配置为与MCU的MCU_DAC引脚连接；
VOUT引脚，其被配置为与TEC或Heater连接，其输出的电压范围配置为0～6V；
其中，所述FB引脚与AGND引脚、VOUT引脚之间分别设置有相配合负载电阻。
3.如权利要求1所述的在光模块中兼容TEC和Heater的电路，其特征在于，所述电源转换芯片DC/DC的电压输出端设置有相配合的继电器或选择性开关，进而实现可选择性的与半导体制冷片TEC或加热器Heater连接。
4.一种应用如权利要求1-3任一项所述在光模块中兼容TEC和Heater电路的方法，其特征在于，包括：
在电源转换芯片DC/DC选择与TEC连接时，通过MCU控制电源转换芯片DC/DC进行相应的升压，进而使电源转换芯片DC/DC的输出电压范围配置在0～6V；
通过电源转换芯片DC/DC和TEC公用一路3.3V的输入电压，进而在TEC两端形成1～5.5V之间的电压差，TEC处于正常工作模式；
在电源转换芯片DC/DC选择与Heater连接时，通过MCU控制电源转换芯片DC/DC进行相应的升压，进而使电源转换芯片DC/DC的输出电压范围配置在0～3.3V，通过Heater电压输出引脚的接地，进而在TEC两端形成1～3.3V之间的电压差，Heater处于正常工作模式。
CN202011387783.5A 2020-12-01 2020-12-01 在光模块中兼容TEC和Heater的电路及应用方法 Active CN112578510B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202011387783.5A CN112578510B (zh) 2020-12-01 2020-12-01 在光模块中兼容TEC和Heater的电路及应用方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202011387783.5A CN112578510B (zh) 2020-12-01 2020-12-01 在光模块中兼容TEC和Heater的电路及应用方法

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN112578510A CN112578510A (zh) 2021-03-30
CN112578510B true CN112578510B (zh) 2022-03-04

Family

ID=75126653

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN202011387783.5A Active CN112578510B (zh) 2020-12-01 2020-12-01 在光模块中兼容TEC和Heater的电路及应用方法

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN112578510B (zh)

Family Cites Families (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6147795A (en) * 1999-06-21 2000-11-14 Lucent Technologies Inc. Retrofit heater for erbium fiber in an erbium-doped fiber amplifier (EDFA)
US20020121094A1 (en) * 2001-03-02 2002-09-05 Vanhoudt Paulus Joseph Switch-mode bi-directional thermoelectric control of laser diode temperature
KR20060111760A (ko) * 2005-04-25 2006-10-30 주식회사 오이솔루션 언쿨드 레이저 다이오드를 이용하는 광모듈의 사용온도를 제어하기 위한 장치
CN104993873B (zh) * 2012-10-17 2017-10-24 青岛海信宽带多媒体技术有限公司 一种光模块
GB2507732A (en) * 2012-11-07 2014-05-14 Oclaro Technology Ltd Laser temperature control
CN203562639U (zh) * 2013-11-12 2014-04-23 深圳新飞通光电子技术有限公司 一种eml激光器的tec控制电路
CN105633771B (zh) * 2014-11-20 2018-07-31 中国航空工业集团公司雷华电子技术研究所 一种用于光微波延时网络的温控结构
CN205812013U (zh) * 2016-07-26 2016-12-14 成都成电光信科技股份有限公司 一种多通道宽温RoF光发射模块
CN108631874B (zh) * 2017-03-20 2021-07-06 日照市艾锐光电科技有限公司 面向10g-pon应用的无制冷器的olt光组件及光模块
EP3399607A1 (en) * 2017-05-02 2018-11-07 Nokia Solutions and Networks Oy A method of wavelength tuning for an onu and an onu
CN207165910U (zh) * 2017-09-20 2018-03-30 日照市艾锐光电科技有限公司 一种带加热器的四管脚激光器组件
CN111880269A (zh) * 2020-08-18 2020-11-03 深圳市飞思卓科技有限公司 工业级光模块、光纤通讯设备及光纤通讯系统

Also Published As

Publication number Publication date
CN112578510A (zh) 2021-03-30

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP2177079B1 (en) Self-powered led bypass-switch configuration
CA2324423C (en) Efficient controlled current sink for led backlight panel
CN106256172B (zh) 调光设备中用于改善led寿命及颜色质量的方法及系统
TWI334742B (en) Light emitting diode driver and display using the same
US20020105373A1 (en) LED drive circuit
KR20090060878A (ko) 병렬 발광다이오드 정전류 구동 회로
TW200939870A (en) Circuit and method for driving light emitting diode
CN101347047A (zh) 用于驱动发光二极管单元的装置
JP2009527894A5 (zh)
WO2018231230A1 (en) Low-dropout current regulator for light head
US10119696B2 (en) Amplification circuit and heat sink used with a light emitting apparatus having varying voltages
CN112578510B (zh) 在光模块中兼容TEC和Heater的电路及应用方法
CN103457153A (zh) 通过激光电源电压闭环控制的平均功率控制环路及方法
CN108430139B (zh) 具有可控硅调光器的led驱动电路及其控制方法
JP6679589B2 (ja) リニアポストレギュレータ
US8018176B1 (en) Selectable power FET control for display power converter
CN220342229U (zh) 一种两线直流风扇风速可调的控制电路
US7504746B2 (en) Differential load driver circuits
US11343891B2 (en) LED system for vehicle lighting having high efficiency and high reliability
CN102546028A (zh) 一种分立设计的10g突发发射机
KR101363973B1 (ko) 듀얼 열전 시스템
CN201403226Y (zh) Led背光驱动装置
CN104025710A (zh) 包括配置用于响应电压和温度而对发光二极管进行调光的驱动装置的照明装置
TWI354961B (zh)
CN114063679A (zh) 一种tec控制电路及其控制方法、温控装置

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant