专利名称：交直流供电系列光接收机的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及有线电视光传输网络中的不间断交直流供电系列光接收机。
技术背景随着网络功能的不断升级和有线电视网络的不断发展完善，用户对网络终端功能要求的不断增加，(如VOD以及Intemet的接入等等)，要求有线电视网络运行的可靠性和安全性越来越向电信网络的级别靠拢，作为传输网络中各节点的信号转换、放大、分配、传输及网络管理和终端信息回传设备，光接收机在整个光传输网络中占有举足轻重的地位，光接收机要具有高的信号转换传输指标和稳定可靠的运行特性才能保证整个网络运行的稳定和可靠，然而对于光接收机来说具备稳定、可靠、不间断、而且成本低廉的供电特性是至关重要的。传统的有线电视光传输网络中不间断供电的光接收机是通过采用UPS不间断电源方式，如图1所示。这种具有UPS不间断供电的光接收机的主要缺点为投资成本过高，占到整个光传输网络总投资的25％-35％，电网正常供电时交流220V50Hz或60V50Hz直接供给UPS和光接收机供电，当电网意外停电时光接收机由UPS供电。一般UPS转换的效率不足80％，进口UPS转换效率高一点的，但价格更加昂贵。供电过程由UPS提供给光接收机中的开关电源，光接收机中的开关电源再损失20％以上的能量，因此，由UPS组成的提供交直流供电的光接收机系统电能使用效率最高仅能达60％。
发明内容
本实用新型的发明目的提供一种性能指标高、运行稳定可靠、转换效率高、切换时间为零的交直流供电系列的光接收机。
本实用新型采用如下技术方案一种交直流供电系列光接收机，其特征在于，包括一次浮充电源；一全密封免维护铅酸蓄电池；一检测控制及分类输出单元，用于充电放电检测及分类电压输出；负载。所述一次浮充电源完成将220V50Hz或60V50Hz的交流电转变为直流电同时又对全密封免维护铅酸蓄电池充电；全密封免维护铅酸蓄电池作为电网停电后不间断供电的电源；分类电压输出及充电放电检测控制单元为负载提供所需要的电源，同时对全密封免维护铅酸蓄电池的充电和放电电压进行检测和控制；负载完成对网络信号的变换、放大、分配和传输。
所述检测控制及分类输出单元，包括一输入电压检测单元；一分类电压输出及放电电压检测单元，包括分类电压输出和检测控制单元；一充电电压控制单元和放电电压控制单元，输入电压检测单元，其功能是当交流电恢复供电后对一次浮充电源的输出变化及全密封免维护铅酸蓄电池的充电电压进行检测和守候为下一级电路——充电电压控制单元提供控制依据；分类电压输出及放电电压检测单元，其功能除了将一次浮充电源输入的单路电压转换为电压范围为-12V-+48V的不同电压和容量的多路输出之外，另外一个主要的功能是对4V-48V全密封免维护铅酸蓄电池的放电工作电压进行准确的检测以提供给下一级电路——放电电压控制单元的控制依据。
所述一次浮充电源的输出电压为4V±0.1V-53V±0.3V。
所述全密封免维护铅酸蓄电池的输出电压的选择范围是4V-48V。
所述全密封免维护铅酸蓄电池的输出电压是24V。
由于本实用新型的交直流供电系列光接收机采用以全密封免维护铅酸蓄电池代替价格昂贵的UPS不间断电源，在实现方式上采用更加简捷、可靠、准确的闭环反馈控制方式，使本装置的投资成本由原来UPS方式时的占整个传输网络的总投资的25％-35％下降到目前的不超过5％，与UPS方式相比节约投资4-6倍，交直流的转换效率从原来的60％增加到90％。本实用新型的交直流供电系列光接收机还可以根据设备实际负载量及需要支持的工作时间来自由选择后备电池容量，以进一步避免造成不必要的设备投资浪费，该项目的经济效益是与网络的光节点数及放大器站的数量成线性关系，所以它的经济效益和社会效益是显而易见的。
图1表示目前普遍采用UPS作为不间断供电光接收机的方框图。
图2表示本实用新型交直流供电系列光接收机的组成方框图。
图3表示图2所示检测控制及分类输出单元的方框图。
图4表示图2所示检测控制及分类输出单元的电路图图5表示图2所示光接收机负载框图。
具体实施方式
以下结合附图详细描述本实用新型最佳实施例如图2和图5所示本实用新型交直流供电系列光接收机的不间断交直流供电装置部分，包括一次浮充电源1；全密封免维护铅酸蓄电池2；检测控制及分类输出部分3和负载4。
一次浮充电源1的输入电压可根据网络负载设备的具体要求不同，选择220V50Hz或60V50Hz的交流输入，而输出电压的范围是4V-53V直流。一次浮充电源1为检测控制及分类输出单元3提供一组4V±0.1V-53V±0.3V的电压输出，具体的电压值可根据不同负载的具体要求来确定，在本实例中由于全密封免维护铅酸蓄电池2浮充电压的需要选择的输出为26.8V±0.2V，输出电流可根据后级负载量的大小来确定，在本实例中由于全密封免维护铅酸蓄电池2浮充电流及光接收机收发转换放大电路负载的需要选择的输出电流为最大5A，与此同时，该一次浮充电源1还需为后备的全密封免维护铅酸蓄电池2提供具有良好的反向耐压及反向隔离特性的浮充功能。全密封免维护铅酸蓄电池2，采用的电压范围是4V-48V，为网络的各个光节点的光接收机因故不能供电时作为不间断交直流供电装置的电源输出，以保证使网络做到不间断运行。根据负载的不同要求可以选择不同电压和容量的全密封免维护铅酸蓄电池2，在本实例中由于光接收机收发转换放大电路负载的需要选择的全密封免维护铅酸蓄电池2为24V/26AH。该种蓄电池可以做到体积小，容量大，减少维护成本，寿命可达10年至15年，完全可以满足光电传输网络中各种光节点接收机不同容量的选择要求。
如图3和图4所示的检测控制及分类输出单元3，用于充电放电检测及分类电压输出，包括一输入电压检测单元301；一分类电压输出及放电电压检测单元302，包括分类电压输出302A和放电电压检测单元302B；一充电电压控制单元303；一放电电压控制单元304。输入电压检测单元301，其功能是当交流电恢复供电后对一次浮充电源的输出变化及全密封免维护铅酸蓄电池2的充电电压进行检测和守候，为下一级电路——充电电压控制单元303提供控制依据；分类电压输出及放电电压检测单元302，其功能除了将一次浮充电源1输入的单路电压转换为不同电压和容量的多路输出之外，另外一个主要的功能是对全密封免维护铅酸蓄电池2的放电工作电压进行准确的检测以提供给下一级电路放电电压检测控制单元304的控制依据；充电电压控制单元303，其功能是在交流电恢复供电后，将输入电压检测单元301提供的检测参数依据进行分析比较，以掌握全密封免维护铅酸蓄电池2的浮充电压并适时的接通负载；放电电压检测控制单元304，其功能是在交流电停电后系统工作在放电工作方式下，将分类电压输出及放电电压检测单元302提供的放电电压检测参数依据进行分析比较，以掌握全密封免维护铅酸蓄电池2的放电电压并在设定的控制点做出准确的控制动作，断开全密封免维护铅酸蓄电池2，防止其过放电，延长其使用寿命，因为全密封免维护铅酸蓄电池2的成本占本供电装置总成本的50％以上；充电电压控制单元303和放电电压检测控制单元304共同完成对全密封免维护铅酸蓄电池2的接通和切断的控制操作，是本装置的重要执行单元。对于全密封免维护铅酸蓄电池2电压和容量的选择一般来说是根据主流负载和负载中最高电压所需的电压参数来决定的，例如，在有线电视传输网络的光节点接收机中绝大部分功放模块(主流负载器件)的工作电压为+24V供电，同时，+24V也是所有此类设备中应运的直流电压的最高值，选择与之电压值相同的全密封免维护铅酸蓄电池2供电，可以减少电压变换所需的硬件成本和变换过程中的能量损失，以有效提高设备的运行效率。
本实用新型的交直流供电系列光接收机的不间断交直流供电装置的工作原理是如图2所示，当电网正常供电时交流220V50Hz或60V50Hz直接供给一次浮充电源1，而且一次浮充电源1对交流220V50Hz或60V50Hz的指标要求范围也比较宽，然后将交流220V50Hz或60V50Hz变换为符合负载要求的直流电，在本实例中由于负载的需要，选择的输出为26.8V±0.2V，供给检测控制及分类输出单元3，同时为24V/26AH的全密封免维护铅酸蓄电池2提供浮充电源的功能；自一次浮充电源1输入的26.8V±0.2V直流电经过检测控制及分类输出单元3变换后供给负载所需要的不同种类的电源，而检测控制及分类输出单元3同时对一次浮充电源1输出的26.8V±0.2V直流电压及24V/26AH全密封免维护铅酸蓄电池2的端电压进行监测守候，根据不同的状态作出不同的处理；当电网意外停电时一次浮充电源1输出的26.8V±0.2V直流电消失，而此时处于热备用状态的已经浮充好的24V/26AH全密封免维护铅酸蓄电池2则继续不间断的提供24V直流电供给检测控制及分类输出单元3，并通过单元3输出到负载，完成真正的零时间切换功能。此时检测控制及分类输出单元3的工作状态同前所述，不仅将由24V/26AH全密封免维护铅酸蓄电池2提供的指标参数极高的24V纯直流电直接供给负载，同时检测24V/26AH全密封免维护铅酸蓄电池2的放电电压，当其放电电压降到预定的电压值时及时切断负载，以防止24V/26AH全密封免维护铅酸蓄电池2过放电而影响其使用寿命，在放电工作状态中，如果电网恢复供电同样可以做到零时间切换回到交流220V50Hz或60V50Hz的供电状态；切断负载后检测控制及分类输出单元3继续监测守候24V/26AH全密封免维护铅酸蓄电池2一旦电网恢复供电后的充电电压，以及时恢复对负载的供电状态。
鉴于本实用新型的交直流供电系列光接收机所含的不间断交直流供电装置所具备的输出参数控制参数均可根据用户要求来确定和完善并具有高效、可靠、低成本的供电功能，其完全适用于所有网络节点及终端设备使用UPS的环境与场合。
权利要求1.一种交直流供电系列光接收机，其特征在于，包括一次浮充电源(1)；一全密封免维护铅酸蓄电池(2)；一检测控制及分类输出单元(3)，用于充电放电检测及分类电压输出；负载(4)，所述一次浮充电源(1)完成将220V50Hz或60V50Hz的交流电转变为直流电同时又对全密封免维护铅酸蓄电池(2)充电；全密封免维护铅酸蓄电池(2)作为电网停电后不间断供电的电源；分类电压输出及充电放电检测控制单元(3)为负载(4)提供所需要的电源，同时对全密封免维护铅酸蓄电池(2)的充电和放电电压进行检测和控制；负载(4)完成对网络信号的变换、放大、分配和传输。
2.根据权利要求1所述的交直流供电系列光接收机，其特征在于，所述检测控制及分类输出单元(3)，包括一输入电压检测单元(301)；一分类电压输出及放电电压检测单元(302)，包括分类电压输出(302A)和检测控制单元(302B)；一充电电压控制单元(303)和放电电压控制单元(304)，输入电压检测单元(301)，其功能是当交流电恢复供电后对一次浮充电源(1)的输出变化及全密封免维护铅酸蓄电池(2)的充电电压进行检测和守候为下一级电路——充电电压控制单元(303)提供控制依据；分类电压输出及放电电压检测单元(302)，其功能除了将一次浮充电源(1)输入的单路电压转换为电压范围为-12V-+48V的不同电压和容量的多路输出之外，另外一个主要的功能是对4V-48V全密封免维护铅酸蓄电池(2)的放电工作电压进行准确的检测以提供给下一级电路——放电电压控制单元(304)的控制依据。
3.根据权利要求1所述的交直流供电系列光接收机，其特征在于，所述一次浮充电源(1)的输出电压为4V±0.1V-53V±0.3V。
4.根据权利要求2所述的交直流供电系列光接收机，其特征在于，所述全密封免维护铅酸蓄电池(2)的输出电压的选择范围是4V-48V。
5.根据权利要求3或4所述的交直流供电系列光接收机，其特征在于，所述全密封免维护铅酸蓄电池(2)的输出电压是24V。
专利摘要本实用新型提供一种交直流供电系列光接收机，包括一次浮充电源；一全密封免维护铅酸蓄电池；一检测控制及分类输出单元，用于充电放电检测及分类电压输出；负载。所述一次浮充电源完成将220V50Hz或60V50Hz的交流电转变为直流电同时又对全密封免维护铅酸蓄电池充电；全密封免维护铅酸蓄电池作为电网停电后不间断供电的电源；检测控制及分类输出单元为负载提供所需要的电源，同时对全密封免维护铅酸蓄电池的充电和放电电压进行检测和控制；负载为完成对网络信号的变换、放大、分配和传输的相关硬件装置。本实用新型具有转换效率高，切换时间为零，供电稳定，成本低的特点，可以有效替代目前所使用的投资成本昂贵运行效率低的使用UPS供电的光接收机组合。
文档编号H02J7/00GK2650373SQ0322661
公开日2004年10月20日 申请日期2003年5月30日 优先权日2003年5月30日
发明者刘邦函, 李芮仲, 王晓, 龙德云, 赵维安, 彭志扬 申请人:深圳市飞奔网络技术有限公司