CATV大功率光纤放大器制冷控制电路的制作方法

本实用新型涉及光纤通信领域，尤其是涉及一种CATV大功率光纤放大器制冷控制电路。

背景技术：

光纤放大器在DWDM（密集波分复用）传输系统、光纤CATV（有线电视）网和光纤接入网中有着广泛的应用，随着光纤网络不断延伸和扩展，其链路的传输距离不断增长，光路的传输损耗也不断增加，如果需要将高质量的一级电视信号送到小区和村镇，用大功率光纤放大器实现信号光的放大作用显得越来越重要，但激光器是高发热器件，激光器的阀值，发光功率、甚至于波长均与温度有关，还有过高的结温将导致激光器损坏。

传统的光纤放大器制冷电路为线性模式控制，双电源供电，在对激光器进行温度控制，特别是大功率的光纤放大器上应用时，稳定性较差。

技术实现要素：

本实用新型主要是解决现有技术所存在的稳定性差、精度低等的技术问题，提供一种具有较好稳定性和精度的CATV大功率光纤放大器制冷控制电路。

本实用新型针对上述技术问题主要是通过下述技术方案得以解决的：一种CATV大功率光纤放大器制冷控制电路，包括驱动模块、电流反馈模块和温度反馈模块；所述驱动模块的输入端连接光纤放大器的CPU电路，输出端连接半导体制冷器；电流反馈模块的输入端连接驱动模块，输出端连接CPU电路；温度反馈模块的输入端连接激光器，输出端连接CPU电路。

驱动模块在CPU电路的控制下驱动半导体制冷器制冷，为激光器降温；电路反馈模块采集驱动模块的输出状态并发送给CPU电路；温度反馈模块读取激光器中的温度信号并发送给CPU电路。

作为优选，所述驱动模块包括正极驱动部分和负极驱动部分，正极驱动部分包括电阻R30、电阻R38、电容C1、三极管Q9、三极管Q10、三极管Q12、二极管D2和电感L3；电阻R30的第一端连接CPU电路的COOL端，第二端连接三极管Q9的基极；三极管Q9的发射极接地，集电极连接二极管D2的正极；二极管D2的负极连接电源5V，电阻R38与二极管D2并联；三极管Q10的基极和三极管Q12的基极都连接二极管D2的正极，三极管Q10的发射极连接电源5V，三极管Q10的集电极连接三极管Q12的集电极，三极管Q12的发射极连接电阻R46的第一端，电阻R46的第二端接地；电感L3的第一端连接三极管Q10的集电极，第二端通过电容C1接地；电感L3的第二端作为TEC1+端口连接半导体制冷器的正极；负极驱动部分的结构与正极驱动部分相同。

驱动模块输出控制电流到半导体制冷器使其工作。

作为优选，所述电流反馈模块包括电阻R25、电阻R26、电阻R27、电阻R15、电容C20、电容C98和放大器U8B，所述放大器U8B的同相输入端通过电阻R25连接三极管Q12的发射极，反相输入端通过电阻R26接地，输出端连接电阻R27的第一端；电容C20的第一端连接放大器U8B的同相输入端，第二端接地；电阻R15跨接在放大器U8B的反相输入端和输出端之间；电阻R27的第二端通过电容C98接地；电阻R27的第二端作为电流反馈模块的输出端连接CPU电路。

作为优选，所述温度反馈模块包括电阻R22、电阻R36、电容C96和放大器U8A，所述放大器U8A的同相输入端通过电阻R22连接电源3.3V，反相输入端连接输出端，输出端还连接电阻R36的第一端，电阻R36的第二端通过电容C96接地，放大器U8A的同相输入端作为温度反馈模块的输入端连接激光器，电阻R36的第二端作为温度反馈模块的输出端连接CPU电路。

电流反馈模块采集工作电流，温度采集模块采集当前温度，为CPU电路的控制提供基础。

本方案的制冷电路是一个差分输出方式的TEC控制器，是一种高效率、大电流的PWM功率驱动器，可以双向驱动TEC（半导体制冷器），使其工作在制冷或制热方式。依据HOT和COOL输入端电压的高低，通过TEC+和TEC-两个输出端为激光器提供制冷和加热的电流，来控制激光器的工作温度，让激光器的温度稳定在25℃。

本实用新型带来的有益效果是，具有良好的稳定性和精度，功耗低，可靠性好。

附图说明

图1是本实用新型的一种驱动模块和电流反馈模块电路图；

图2是本实用新型的一种电流反馈模块电路图；

图3是本实用新型的一种CPU电路图；

图4是本实用新型的一种激光器电路图。

具体实施方式

下面通过实施例，并结合附图，对本实用新型的技术方案作进一步具体的说明。

实施例：本实施例的一种CATV大功率光纤放大器制冷控制电路，包括驱动模块、电流反馈模块和温度反馈模块；所述驱动模块的输入端连接光纤放大器的CPU电路，输出端连接半导体制冷器；电流反馈模块的输入端连接驱动模块，输出端连接CPU电路；温度反馈模块的输入端连接激光器，输出端连接CPU电路。

驱动模块在CPU电路的控制下驱动半导体制冷器制冷，为激光器降温；电路反馈模块采集驱动模块的输出状态并发送给CPU电路；温度反馈模块读取激光器中的温度信号并发送给CPU电路。

如图1所示，所述驱动模块包括正极驱动部分、负极驱动部分和电阻R46，正极驱动部分包括电阻R30、电阻R38、电容C1、三极管Q9、三极管Q10、三极管Q12、二极管D2和电感L3；电阻R30的第一端连接CPU电路的COOL端，第二端连接三极管Q9的基极；三极管Q9的发射极接地，集电极连接二极管D2的正极；二极管D2的负极连接电源5V，电阻R38与二极管D2并联；三极管Q10的基极和三极管Q12的基极都连接二极管D2的正极，三极管Q10的发射极连接电源5V，三极管Q10的集电极连接三极管Q12的集电极，三极管Q12的发射极连接电阻R46的第一端，电阻R46的第二端接地；电感L3的第一端连接三极管Q10的集电极，第二端通过电容C1接地；电感L3的第二端作为TEC1+端口连接半导体制冷器的正极；

负极驱动部分的电阻R18的第一端连接CPU电路的HOT端，第二端连接三极管Q3的基极；三极管Q3的发射极接地，集电极连接二极管D1的正极；二极管D1的负极连接电源5V，电阻R37与二极管D1并联；三极管Q8的基极和三极管Q11的基极都连接二极管D1的正极，三极管Q8的发射极连接电源5V，三极管Q8的集电极连接三极管Q11的集电极，三极管Q11的发射极连接电阻R46的第一端；电感L4的第一端连接三极管Q8的集电极，第二端通过电容C68接地；电感L4的第二端作为TEC1-端口连接半导体制冷器的正极。

驱动模块输出控制电流到半导体制冷器使其工作。

电流反馈模块包括电阻R25、电阻R26、电阻R27、电阻R15、电容C20、电容C98和放大器U8B，所述放大器U8B的同相输入端通过电阻R25连接三极管Q12的发射极，反相输入端通过电阻R26接地，输出端连接电阻R27的第一端；电容C20的第一端连接放大器U8B的同相输入端，第二端接地；电阻R15跨接在放大器U8B的反相输入端和输出端之间；电阻R27的第二端通过电容C98接地；电阻R27的第二端作为电流反馈模块的输出端连接CPU电路的tec_cuur1端口。

如图2所示，所述温度反馈模块包括电阻R22、电阻R36、电容C96和放大器U8A，所述放大器U8A的同相输入端通过电阻R22连接电源3.3V，反相输入端连接输出端，输出端还连接电阻R36的第一端，电阻R36的第二端通过电容C96接地，放大器U8A的同相输入端作为温度反馈模块的输入端连接激光器的RT1+端口，电阻R36的第二端作为温度反馈模块的输出端连接CPU电路的TEMP1端口。

图3是本实施例的CPU电路图；图4是本实施例的激光器电路图。

电流反馈模块采集工作电流，温度采集模块采集当前温度，为CPU电路的控制提供基础。

本方案的制冷电路是一个差分输出方式的TEC控制器，是一种高效率、大电流的PWM功率驱动器，可以双向驱动TEC（半导体制冷器），使其工作在制冷或制热方式。依据HOT和COOL输入端电压的高低，通过TEC+和TEC-两个输出端为激光器提供制冷和加热的电流，来控制激光器的工作温度，让激光器的温度稳定在25℃。

本文中所描述的具体实施例仅仅是对本发明创造精神作举例说明。本实用新型所属技术领域的技术人员可以对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代，但并不会偏离本实用新型的原理或者超越所附权利要求书所定义的范围。

尽管本文较多地使用了驱动模块、电流反馈模块等术语，但并不排除使用其它术语的可能性。使用这些术语仅仅是为了更方便地描述和解释本实用新型的本质；把它们解释成任何一种附加的限制都是与本发明创造精神相违背的。