一种分布式级联多电平变换器系统的网络光纤接口电路的制作方法
- 国知局
- 2024-12-26 16:23:53
本技术涉及分布式级联多电平变换器系统领域,具体是一种分布式级联多电平变换器系统的网络光纤接口电路。
背景技术:
1、通讯速率是光纤接口电路的第一要求,决定了光纤接口的硬件、软件设计。另外,可靠性、成本也是设计光纤接口需要考虑的。
2、根据系统开关频率来估算网络通讯速率。每个开关周期内,假定主节点执行的控制算法需要每个模块的电压、电流及温度反馈信息,通讯网络需要的通讯速率p,可以近似为:
3、p=n×nn×nb×fsw (1)
4、式(1)中,p为通讯速率;n为系统从节点个数;nb为每个数据包的位数;fsw为系统开关频率;nn为每个节点需要传送的数据包个数。
5、假定以一个简单的三相系统为例,3个从节点,每个节点需要传输1个数据包,每个数据包96位,10k的开关频率,可以得到通讯网络需要的通讯速率p为2.88mb/s。涉及到较复杂的系统,如三相h桥级联11电平变换器变频调速系统,假定每个节点1个数据包,每个数据包96位,一共16个节点,开关频率为50k,可得所需通讯网络的通讯速率p为76.8mbps。
6、基于上述理论分析可知,目前的光纤接口电路通信速率多数在100mbps以内,而分布式级联多电平变换器系统光纤接口设计应满足百兆以上的通讯速率,因此难以满足其速率要求。
技术实现思路
1、本实用新型要解决的技术问题是提供一种分布式级联多电平变换器系统的网络光纤接口电路,满足分布式级联多电平变换器系统光纤接口100mbps以上通讯速率的要求。
2、本实用新型的技术方案为:
3、一种分布式级联多电平变换器系统的网络光纤接口电路,包括有光纤收发器、现场可编程逻辑门阵列和差分信号转换电路,所述的光纤收发器的pecl端口通过差分信号转换电路与现场可编程逻辑门阵列的任一lvds接口连接,光纤收发器的pecl端口包括有pecl发送端口和pecl接收端口,现场可编程逻辑门阵列的每个lvds接口均包括有lvds发送端口和lvds接收端口,差分信号转换电路包括有连接于lvds发送端口和pecl接收端口之间的lvds转pecl耦合电路和连接于pecl发送端口和lvds接收端口之间的pecl转lvds耦合电路。
4、所述的lvds转pecl耦合电路包括有电容c1、电容c2、两个电阻r1a和两个电阻r2a;
5、所述的两个电阻r1a和两个电阻r2a中,其中一个电阻r1a的内端和其中一个电阻r2a的内端相互串联连接,另一个电阻r1a的内端和另一个电阻r2a的内端相互串联连接,然后两个串联电路并联连接于电源vcc和接地端连接,且两个电阻r1a的外端均与电源vcc连接、两个电阻r2a的外端均接地;
6、lvds发送端口的两个差分信号端分别与电容c1的其中一端、电容c2的其中一端连接,电容c1的另一端、pecl接收端口的其中一个差分信号端均连接于其中一个电阻r1a和其中一个电阻r2a之间的串联线路上,电容c2的另一端、pecl接收端口的另一个差分信号端均连接于另一个电阻r1a和另一个电阻r2a之间的串联线路上。
7、所述的pecl转lvds耦合电路包括有两个电阻r1b、两个电阻r2b、两个电阻r1c、两个电阻r2c和两个电阻r3c;
8、所述的两个电阻r1b和两个电阻r2b中,其中一个电阻r1b的内端和其中一个电阻r2b的内端串联连接,另一个电阻r1b的内端和另一个电阻r2b的内端串联连接,然后两个串联电路并联连接于电源vcc和接地端连接,且两个电阻r1b的外端均与电源vcc连接、两个电阻r2b的外端均接地;
9、两个电阻r1c、两个电阻r2c和两个电阻r3c中,其中一个电阻r1c、其中一个电阻r2c和其中一个电阻r3c顺次串联连接,另一个电阻r1c、另一个电阻r2c和另一个电阻r3c顺次串联连接,然后两个串联电路并联连接于电源vcc和接地端连接,且两个电阻r1c的外端均与电源vcc连接、两个电阻r3c的外端均接地;
10、pecl发送端口的其中一个差分信号端连接于其中一个电阻r1b和其中一个电阻r2b之间的串联线路上、且连接于其中一个电阻r1c和其中一个电阻r2c之间的串联线路上,pecl发送端口的另一个差分信号端连接于另一个电阻r1b和另一个电阻r2b之间的串联线路上、且连接于另一个电阻r1c和另一个电阻r2c之间的串联线路上;
11、lvds接收端口的其中一个差分信号端连接于其中一个电阻r2c和其中一个电阻r3c之间的串联线路上,lvds接收端口的另一个差分信号端连接于另一个电阻r2c和另一个电阻r3c之间的串联线路上。
12、所述的lvds转pecl耦合电路还包括有两个电阻r4、电阻r5和电阻r6,lvds发送端口的两个差分信号端分别与两个电阻r4的其中一端一一对应连接,电阻r5和电阻r6相互并联且两个并联端分别与两个电阻r4的另一端一一对应连接,且电容c1的其中一端、电容c2的其中一端分别与两个电阻r4的另一端一一对应连接。
13、所述的pecl转lvds耦合电路还包括有电阻r7,电阻r7连接于lvds接收端口的两个差分信号端之间。
14、本实用新型的优点:
15、本实用新型的光纤收发器采用具有pecl端口的光纤收发器,pecl端口能实现155mbps通讯速率,集收发于一体,抗干扰能力强,可靠性高;
16、本实用新型的现场可编程逻辑门阵列具有多个lvds接口,lvds接口可以支持最高达640mbps的数据传输速率,与单端的i/o标准相比,lvds接口保持了信号的完整性,并具有更低的电磁干扰和更低的电源功耗;
17、本实用新型的差分信号转换电路集合直流耦合和交流耦合的优点,实现pecl端口和lvds接口的耦合通讯,确保信号传输的可靠性。
技术特征:1.一种分布式级联多电平变换器系统的网络光纤接口电路,其特征在于:包括有光纤收发器、现场可编程逻辑门阵列和差分信号转换电路,所述的光纤收发器的pecl端口通过差分信号转换电路与现场可编程逻辑门阵列的任一lvds接口连接,光纤收发器的pecl端口包括有pecl发送端口和pecl接收端口,现场可编程逻辑门阵列的每个lvds接口均包括有lvds发送端口和lvds接收端口,差分信号转换电路包括有连接于lvds发送端口和pecl接收端口之间的lvds转pecl耦合电路和连接于pecl发送端口和lvds接收端口之间的pecl转lvds耦合电路。
2.根据权利要求1所述的一种分布式级联多电平变换器系统的网络光纤接口电路,其特征在于:所述的lvds转pecl耦合电路包括有电容c1、电容c2、两个电阻r1a和两个电阻r2a;
3.根据权利要求1所述的一种分布式级联多电平变换器系统的网络光纤接口电路,其特征在于:所述的pecl转lvds耦合电路包括有两个电阻r1b、两个电阻r2b、两个电阻r1c、两个电阻r2c和两个电阻r3c;
4.根据权利要求2所述的一种分布式级联多电平变换器系统的网络光纤接口电路,其特征在于:所述的lvds转pecl耦合电路还包括有两个电阻r4、电阻r5和电阻r6,lvds发送端口的两个差分信号端分别与两个电阻r4的其中一端一一对应连接,电阻r5和电阻r6相互并联且两个并联端分别与两个电阻r4的另一端一一对应连接,且电容c1的其中一端、电容c2的其中一端分别与两个电阻r4的另一端一一对应连接。
5.根据权利要求3所述的一种分布式级联多电平变换器系统的网络光纤接口电路,其特征在于:所述的pecl转lvds耦合电路还包括有电阻r7,电阻r7连接于lvds接收端口的两个差分信号端之间。
技术总结本技术公开了一种分布式级联多电平变换器系统的网络光纤接口电路,包括有光纤收发器、现场可编程逻辑门阵列和差分信号转换电路,光纤收发器的PECL端口通过差分信号转换电路与现场可编程逻辑门阵列的LVDS接口连接,光纤收发器的PECL端口包括有PECL发送端口和PECL接收端口,现场可编程逻辑门阵列的LVDS接口包括有LVDS发送端口和LVDS接收端口,差分信号转换电路包括有连接于LVDS发送端口和PECL接收端口之间的LVDS转PECL耦合电路和连接于PECL发送端口和LVDS接收端口之间的PECL转LVDS耦合电路。本技术满足分布式级联多电平变换器系统光纤接口100Mbps以上通讯速率的要求。技术研发人员:吕飞,张松涛,吉哲,代春明,马振亚,王冕受保护的技术使用者:中国人民解放军海军士官学校技术研发日:20231220技术公布日:2024/12/12本文地址:https://www.jishuxx.com/zhuanli/20241216/349528.html
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