[发明专利]一种APD电压控制电路及方法

说明书

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APD电压控制电路及方法，该上电电路和方法有效降低了SPF(Small Form-Factor Pluggable Transceivers)光模块上电过程的浪涌电流对系统的损害。 

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，其中一种是由于雪崩二极管所需的大电压(几十伏特)在光模块上电过程中需要从0V通过升压芯片提高到几十伏所导致，其持续时间通常为毫秒级，慢的可达到秒级。APD电压在上电过程中也会产生很大的浪涌电流，该电流是由于上电初始，光模块的微控制系统还没有完全正常工作，不能正确设置APD电压，这时APD升压电路有可能产生高于APD所需正常电压的输出，从而导致APD进入雪崩区即APD被击穿，最终将使系统供电电路损坏。 

发明内容

本发明为了解决浪涌电流损坏SFP模块供电电路的问题，提供一种APD高压电路，该电路包括微控制电路和升压电路，所述微控制电路用于控制升压电路，根据反馈信号控制电压上升，使得升压电路按照要求升高电压，最终达到 APD工作电压；升压电路包括升压芯片和倍压电路；所述升压芯片接收微控制电路的控制信号和升压电路的反馈信号，根据微控制电路的控制工作；所述倍压电路对升压芯片的输出电压进行倍压；升压芯片的关断引脚通过电阻下拉接地。由于升压芯片为高电压关断，低电压打开。光模块上电过程中，通过下拉电阻到低电平，模块上电过程中是关断管脚一直处于低电压，待升压设置工作正常后再通过微控制电路输出高电平控制逻辑，将输出打开，这样就解决了输出高电压失控的问题。 

根据本发明的实施例，所述升压电路采用DC/DC转换实现；所述升压电路包括开关晶体管VT、二极管VD、储能电感L和输出滤波电容C；所述升压电路通过改变开关晶体管VT输入脉冲的占空比来改变输出电压。 

根据本发明的实施例，所述倍压电路包括整流二极管和电容。 

本发明还提供了一种APD电压控制方法，其包括如下步骤：电源输入电压；微控制电路加载控制程序，加载完以后就在查找表中查找对应的升压芯片的工作电压，然后设置升压芯片的工作电压，并打开升压芯片开始工作，通过倍压电路后输出APD需要的高压。 

本发明还提供了一种更好的APD电压控制方法，其包括如下步骤：第一步，电源输入电压；第二步，微控制电路加载控制程序，加载完以后就在查找表中查找对应的升压芯片的工作电压，并根据加载的信息设置APD电压步进和APD最小控制电压，打开升压芯片开始工作；第三步，从APD最小控制电压开始，微控制电路按照步进逐步增加APD控制电压，如果APD控制电压小于工作电压，就等待一段时间，然后继续增加APD控制电压，直到APD控制电压等于APD工作电压，输入电压通过升压和经过倍压电路后输出APD需要的高压。由于升压芯片输入是逐步增加过程，其输出也是逐步增加，避免了瞬态引起的浪涌电流。 

本发明技术方案的的上电保护方式，有效降低光模块上电过程中，浪涌电流对光模块接收端APD和系统供电电路的损坏。 

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APD电压控制原理图； 

图2是本发明的升压芯片原理图； 

图3是本发明的升压芯片工作波形图； 

图4是本发明倍压电路原理图； 

图5是本发明APD电压控制方法之一； 

图6是APD电压控制方法之二。 

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。