多路光电光信号集成电路转换板的制作方法

本发明涉及电光信号集成电路转换板，具体为多路光电光信号集成电路转换板。

背景技术：

随着大功率电力机车和高速动车组变流技术的发展，功率单元作为整个变流器的核心部件，也正朝着高频、小型化、智能化、高可靠性的方向发展。由于变流器结构布局的限制，机车、动车控制单元发出的驱动信号需要经过一定距离的传输才能到达功率单元，驱动单元输入信号和反馈信号传输的品质将关系到功率单元能否正常可靠的工作。传统的方法是采用单路光驱动信号连接，进行信号的传输。但其存在以下缺陷：1、光纤线难以插拔；2、结构非常臃肿；3、插拔光纤时线号容易张冠李戴；4、安装维护不便，可靠性差；5、无法实现多路光信号同时使用分配。因此，设计一种能够实现多路光信号同时使用分配，并且传输可靠、体积小、方便安装维护、具有防插错功能的多路光电光信号集成电路转换板是十分有必要的。

技术实现要素：

本发明解决目前单路光驱动信号电路板光纤线难以插拔、结构臃肿、光纤线容易插错、安装维护不便、可靠性差，不能实现多路光信号同时使用分配的问题，提供一种多路光电光信号集成电路转换板。

本发明是通过以下技术方案实现的：多路光电光信号集成电路转换板，包括板体，所述板体上并列设置有多对光电信号转换电路，所述光电信号转换电路包括光电光信号输入电路和与之相反的光电光信号反馈电路；所述光电光信号输入电路包括电源电路和光电光转换电路，所述光电光转换电路包括光信号转电信号电路和电信号转光信号电路；所述光信号转电信号电路包括输入端与控制系统连接的光纤接收器，所述光纤接收器的输出端与上拉电阻的一端连接，所述上拉电阻的另一端与电源电路连接，所述光纤接收器的输出端还与施密特触发器的输入端连接，所述施密特触发器的输出端连接有电信号转光信号电路，所述光纤接收器的电压端与外部电源连接，所述光纤接收器的接地端与地连接，所述光纤接收器的电压端与接地端之间还连接有第一电容；所述电信号转光信号电路包括第一电阻，所述第一电阻的一端与施密特触发器的输出端连接，另一端经第二电容后接地，所述第一电阻的另一端还与稳压二极管的阴极连接，所述稳压二极管的阳极分别与第二电阻的一端、第一二极管的阴极以及与驱动板的脉冲输入端通过光纤线连接的光纤发射器的输入端连接，所述第二电阻的另一端、第一二极管的阳极以及光纤发射器其余各端均与地连接；所述电源电路包括稳压芯片，所述稳压芯片的输入端分别与外部电源和第三电容的一端连接，所述稳压芯片的输出端分别与上拉电阻的另一端、第四电容的一端、第五电容的一端连接，所述第三电容的另一端、第四电容的另一端、第五电容的另一端、稳压芯片的接地端与地连接；所述光电光信号反馈电路与光电光信号输入电路结构相同，所述光电光信号反馈电路的光纤接收器的输入端与驱动板的反馈端通过光纤线连接，所述光电光信号反馈电路的光纤发射器的输出端通过光纤与控制系统连接。控制系统发出的脉冲接入光纤接收器，经过光信号转电信号电路，再经过电信号转光信号电路转换为光信号，然后通过光纤将脉冲输入信号传输至驱动板，保证igbt的可靠开通与关断。驱动板反馈信号传输与输入脉冲信号的传输相反，通过光纤接入光纤接收器的输入端，经过光信号转电信号电路，再经过电信号转光信号电路转换为光信号，光纤发射器通过光纤输出至控制系统，以保证控制系统对igbt的实时准确监控。多路光电光信号集成电路转换板采用差分信号传输，抑制共模干扰。电源电路的输入端由外部电源输入一定的直流电压，作为上拉电阻的参考电源，同时经过稳压芯片给光纤接收器提供所需的直流电压。

本发明具有以下优点：1、采用多路光电光集成电路转换板分配信号，简化线路布局，节省空间；2、采用多路光电光集成电路转换板，解决了多路igbt并联电路应用时同步电信号同时输入问题；3、采用多路光电光集成电路转换板，解决了由于整体结构紧凑、功率密度大，导致的功率单元低压连接器不方便插拔问题；4、转换电路数量可根据系统要求成对扩展。

附图说明

图1为多路光电光信号集成电路转换板结构示意图；

图2为光电光信号输入电路示意图；

图3为电源电路示意图。

具体实施方式

多路光电光信号集成电路转换板，包括板体，所述板体上并列设置有多对光电信号转换电路，所述光电信号转换电路包括光电光信号输入电路和与之相反的光电光信号反馈电路；所述光电光信号输入电路包括电源电路和光电光转换电路，所述光电光转换电路包括光信号转电信号电路和电信号转光信号电路；所述光信号转电信号电路包括输入端与控制系统连接的光纤接收器，所述光纤接收器的输出端与上拉电阻的一端连接，所述上拉电阻的另一端与电源电路连接，所述光纤接收器的输出端还与施密特触发器的输入端连接，所述施密特触发器的输出端连接有电信号转光信号电路，所述光纤接收器的电压端与外部电源连接，所述光纤接收器的接地端与地连接，所述光纤接收器的电压端与接地端之间还连接有第一电容；所述电信号转光信号电路包括第一电阻，所述第一电阻的一端与施密特触发器的输出端连接，另一端经第二电容后接地，所述第一电阻的另一端还与稳压二极管的阴极连接，所述稳压二极管的阳极分别与第二电阻的一端、第一二极管的阴极以及与驱动板的脉冲输入端通过光纤线连接的光纤发射器的输入端连接，所述第二电阻的另一端、第一二极管的阳极以及光纤发射器其余各端均与地连接；所述电源电路包括稳压芯片，所述稳压芯片的输入端分别与外部电源和第三电容的一端连接，所述稳压芯片的输出端分别与上拉电阻的另一端、第四电容的一端、第五电容的一端连接，所述第三电容的另一端、第四电容的另一端、第五电容的另一端、稳压芯片的接地端与地连接；所述光电光信号反馈电路与光电光信号输入电路结构相同，所述光电光信号反馈电路的光纤接收器的输入端与驱动板的反馈端通过光纤线连接，所述光电光信号反馈电路的光纤发射器的输出端通过光纤与控制系统连接。

安装使用时，将光电光信号输入电路的光纤接收器的输入端与控制系统通过光纤连接，将光电光信号输入电路的光纤发射器与驱动板的脉冲输入端通过光纤连接。并将光电光信号反馈电路的光纤接收器的输入端与驱动板的反馈端通过光纤连接，将光电光信号反馈电路的光纤发射器与控制系统通过光纤连接。控制系统发出的脉冲接入光纤接收器，经过光信号转电信号电路，再经过电信号转光信号电路转换为光信号，然后通过光纤将脉冲输入信号传输至驱动板，保证igbt的可靠开通与关断。驱动板反馈信号传输与输入脉冲信号的传输相反，通过光纤接入光纤接收器的输入端，经过光信号转电信号电路，再经过电信号转光信号电路转换为光信号，光纤发射器通过光纤输出至控制系统，以保证控制系统对igbt的实时准确监控。电源电路的输入端由外部电源输入一定的直流电压，作为上拉电阻的参考电源，同时经过稳压芯片给光信号传输电路提供所需的直流电压。

技术特征：

技术总结
本发明涉及电光信号集成电路转换板，具体为多路光电光信号集成电路转换板，解决目前单路光驱动信号电路板光纤线难以插拔、结构臃肿、光纤线容易插错、安装维护不便、可靠性差，不能实现多路光信号同时使用分配的问题，方案：包括设有多对光电信号转换电路的板体，光电信号转换电路包括输入电路和反馈电路；输入电路包括电源电路和转换电路，转换电路包括光转电电路和电转光电路；输入电路的光纤接收器与控制系统连接，光纤发射器与驱动板连接；反馈电路的光纤接收器与驱动板连接，光纤发射器与控制系统连接。优点：简化布局，节省空间；解决多路IGBT并联电路应用时同步电信号同时输入问题；解决了不方便插拔问题；转换电路数量可成对扩展。

技术研发人员：王雷;杨璐;李守蓉;王秀慜
受保护的技术使用者：中车永济电机有限公司
技术研发日：2017.07.16
技术公布日：2017.10.20