CN202906910U - 带有掉电保护电路的光网络单元 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种带有掉电保护电路的光网络单元，包括主控制器、激光器驱动芯片和激光器，还包括比较器，该比较器的两输入端分别连接激光器电源信号和参考电压，该比较器的输出端连接所述激光器驱动芯片的发射控制端。本实用新型通过对激光器供电电源进行监控，进而控制激光器驱动芯片的发射控制端TX-disable，解决了激光器掉电后，激光器驱动芯片不能正常工作的缺陷，简化了系统结构，有效降低了成本。
Description
技术领域
本实用新型涉及光通讯技术领域，尤其涉及激光器掉电保护电路及带有掉电保护电路的光网络单元。
背景技术
吉比特无源光网络(Gigabit-Capable Passive Optical Network)简称GPON，是新一代的宽带无源接入网技术，商用规模上已超过了传统以太无源光网络EPON(Ethernet Passive Optical Network)，成为主导技术。随着GPON技术的大规模使用，对用于GPON光网络单元ONU（Optical NetworkUnit）的光模块产生了海量需求，供应商提供多种类型的GPON ONU，其中具有数字诊断功能的ONU模块是近年市场上的主流产品，内部硬件设计上多采用发射和接收一体的降成本芯片作为激光器驱动芯片，同时搭配低成本单片机作为主控制器，进而实现较低成本的具有智能监控诊断功能的ONU。
无源光网络PON（Passive Optical Network）是一种时分复用的点对多点网络拓扑结构，具有先天的不足。正常情况下，中心的局端设备光线路终端OLT（Optical Line Terminal）对其下面连接的每个ONU什么时候发光，都是严格控制的。但是，如果某个ONU故障，不受OLT控制地一直发光，就会导致这个子网中其他ONU无法和OLT进行数据传输，这个长发光的ONU就是俗称的“流氓”ONU，电信设备制造商的当前做法是发出命令，让这个“流氓”ONU断掉其内部光模块发射部分的电源。另一方面，考虑如今对网络节能指标的要求越来越高，当某ONU的带宽闲置时，断掉该ONU模块的发射电源，以提高网络节能指标。
在上述两方面的因素下，各种ONU光模块增加了激光器电源可以单独关掉的功能。图1是现有技术中的光网络单元系统结构图，如图所示，ONU内部的主控制器电源和接收电源接在一起，而发射部分则单独供电，需要时就可以单独切断ONU激光器的电源。
因此，实践中需要单独切断ONU的激光器供电或电源故障掉电，但此时现有的降成本激光器驱动芯片就会发生误判，例如，如果激光器正在发光时发生掉电，某些降成本激光器驱动芯片会继续进行闭环调整，误判为当前发出的光过小而增加偏置电流，当偏置电流增大到较大值后，又会误报激光器坏了，并在激光器电源恢复后，发射一段时间非常强的光，引起网络异常。
因此，现有技术中需要一种能够解决上述问题的低成本解决方案，该方案要保证采用降成本驱动芯片的光网络单元能够正常、安全地关闭发射部分激光器的电源。
实用新型内容
本实用新型的实施例提供一种低成本设计方案，解决激光器驱动芯片在激光器掉电时，光网络单元出现发错误的光或者错误的状态指示现象。
在本实用新型的实施例中，提出了一种带有掉电保护电路的光网络单元，包括主控制器、激光器驱动芯片和激光器，另外，还包括比较器，所述比较器的两输入端分别连接激光器电源信号和参考电压，该比较器的输出端连接所述激光器驱动芯片的发射控制端。进一步地，所述比较器的同相输入端连接所述参考电压，反相输入端连接所述激光器电源信号。
其中，所述激光器电源信号由分压电路从激光器电源获得，分压电路一端连接所述激光器电源，另一端接地，分压端连接所述比较器反相输入端。进一步地，所述分压电路为两个串联电阻组成的电阻分压电路。
而且，本实用新型提出的技术方案还包括复位电阻，该复位电阻的一端连接所述主控制器的电源，另一端连接所述激光器驱动芯片的发射控制端。
另外，在上述的任一带有掉电保护电路的光网络单元中，所述比较器可为主控制器的内部比较器。所述参考电压可为主控制器的内部电源。
进一步地，本实用新型提出的技术方案还包括稳压电容，该稳压电容一端接地，另一端通过所述主控制器的输入输出端连接其内部电源。
本实用新型的实施例中使用的主控制器可选用单片机，所述光网络单元可为吉比特无源光网络单元。
本实用新型提出的技术方案，通过对激光器供电电源进行监控，进而控制激光器驱动芯片的TX-disable，解决了激光器掉电后，激光器驱动芯片不能正常工作的缺陷；同时，为保证主控制器MCU Reset时，激光器工作在不发光状态，本实用新型给TX-disable设计了一个复位电阻的解决方案，增强了网络稳定性。本实用新型的系统结构简单、增加元件少，满足了低成本的需求。
附图说明
为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，以下将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍。显而易见地，以下描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员而言，还可以根据这些附图所示实施例得到其它的实施例及其附图。
图1是现有技术中的光网络单元系统结构图；
图2是根据本实用新型实施例一的带有掉电保护电路的光网络单元结构图；
图3是根据本实用新型实施例二的带有掉电保护电路的光网络单元结构图。
具体实施方式
以下将结合附图对本实用新型各实施例的技术方案进行清楚、完整的描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所得到的所有其它实施例，都属于本实用新型所保护的范围。
图2是根据本实用新型实施例一的带有掉电保护电路的光网络单元结构图。如图所示，本实施例是一种带有掉电保护电路的光网络单元，包括了主控制器MCU、比较器、激光器驱动芯片LD Driver和激光器LD，其中，激光器由VCCT供电，主控制器和激光器驱动芯片由VCCR供电。
本实施例中，比较器的同相输入端连接一参考电压，反相输入端连接激光器电源信号VCCT，输出端则连接至激光器驱动芯片的发射控制端Tx-disable。当该Tx-disable为低电平时，激光器LD使能发光；当该Tx-disable为高电平时，激光器LD禁止发光。
本实施例中，比较器反相输入端连接激光器电源信号,该信号系由分压电路从激光器电源VCCT处获得。分压电路一端连接激光器电源VCCT，另一端接地，分压端连接比较器反相输入端，本实施例的分压电路选用了两个串联电阻R1和R2构成电阻分压。比较器反相端采集VCCT的电压V1，V1=VCCT*R2/（R1+R2），V1与参考电压作比较，当V1高于参考电压时，比较器输出低电平给激光器驱动芯片TX-disable，控制激光器正常工作；当V1低于参考电压时,比较器输出高电平给激光器驱动芯片TX-disable，控制激光器驱动芯片关断发射，这样就消除了激光器掉电对系统的影响，实现了激光器安全掉电。
在本实施例中，当主控制器MCU发生上电掉电等特殊情况，需要Reset时，为保证激光器LD处于不发光状态，本实施例设置了外部复位电阻。该复位电阻的一端连接主控制器MCU的电源VCCR，另一端连接激光器驱动芯片的发射控制端TX-disable，使TX-disable在主控制器MCU Reset时上拉至高电平，控制激光器发射驱动关断，待主控制器MCU能正常工作后，再恢复主控制器MCU的正常控制。
图3是根据本实用新型实施例二的带有掉电保护电路的光网络单元结构图。如图所示，本实施例是在实施例一的基础上的进一步改进，其中，比较器选用了主控制器MCU的内部比较器，更便捷地，参考电压选用主控制器MCU的内部电源，此种技术方案最大限度地避免了增加额外元器件，满足了低成本的市场需求。
本实施例中，比较器的同相输入端连接主控制器MCU的内部电源VCCR作为参考电压，反相输入端连接激光器电源信号VCCT，输出端则连接至激光器驱动芯片的发射控制端。主控制器MCU内部比较器的反相端采集激光器的电源VCCT的电压V1，由电阻R1、R2分压得到，V1=VCCT*R2/（R1+R2），V1与MCU内部参考电源VRef作比较：若V1>VRef，则主控制器MCU输出低电平给激光器驱动芯片TX-disable，激光器正常工作；若V1<VRef,此时激光器电源电压异常低，则主控制器MCU输出高电平给激光器驱动芯片TX-disable，控制激光器驱动芯片发射关断，以保证VCCT安全掉电。
本实施例中，当主控制器MCU上电掉电等特殊情况需要Reset时，为保证激光器处于关断状态，设置了外部复位电阻R3，其工作原理同本实用新型的实施例一。
另外，考虑到主控制器MCU的内部参考电源VRef驱动较弱，为提高其稳定性及抗干扰能力，本实施例将参考电源（参考电压）VRef输出至主控制器MCU外，设置稳压电容提高稳定性，然后再输入给内部的电路用，该稳压电容一端接地，另一端通过主控制器MCU的输入输出端连接其内部电源VCCR。
需要说明的是，本实施例的主控制器MCU可以选用单片机，光网络单元可以是吉比特无源光网络单元。
显然，本领域技术人员可以对本实用新型进行各种改动和变型而不脱离本实用新型的精神和范围。这样，倘若对本实用新型的这些修改和变型属于本实用新型权利要求及其等同技术的范围之内，则本实用新型也包含这些改动和变型在内。
Claims (10)
1.一种带有掉电保护电路的光网络单元，包括主控制器、激光器驱动芯片和激光器，其特征在于，还包括比较器，所述比较器的两输入端分别连接激光器电源信号和参考电压，该比较器的输出端连接所述激光器驱动芯片的发射控制端。
2.根据权利要求1所述的带有掉电保护电路的光网络单元，其特征在于，所述比较器的同相输入端连接所述参考电压，所述比较器的反相输入端连接所述激光器电源信号。
3.根据权利要求2所述的带有掉电保护电路的光网络单元，其特征在于，所述激光器电源信号由分压电路从激光器电源获得，分压电路一端连接所述激光器电源，另一端接地，分压端连接所述比较器反相输入端。
4.根据权利要求3所述的带有掉电保护电路的光网络单元，其特征在于，所述分压电路为两个串联电阻组成的电阻分压电路。
5.根据权利要求4所述的带有掉电保护电路的光网络单元，其特征在于，还包括复位电阻，该复位电阻的一端连接所述主控制器的电源，另一端连接所述激光器驱动芯片的发射控制端。
6.根据权利要求1-5所述的任一带有掉电保护电路的光网络单元，其特征在于，所述比较器为所述主控制器的内部比较器。
7.根据权利要求6所述的带有掉电保护电路的光网络单元，其特征在于，所述参考电压为所述主控制器的内部电源。
8.根据权利要求7所述的带有掉电保护电路的光网络单元，其特征在于，还包括稳压电容，该稳压电容一端接地，另一端通过所述主控制器的输入输出端连接其内部电源。
9.根据权利要求8所述的带有掉电保护电路的光网络单元，其特征在于，所述主控制器为单片机。
10.根据权利要求9所述的带有掉电保护电路的光网络单元，其特征在于，所述光网络单元为吉比特无源光网络单元。
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2012
- 2012-10-15 CN CN 201220526104 patent/CN202906910U/zh not_active Expired - Lifetime
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