一种供电控制装置及方法与流程

本发明涉及光通信行业，具体而言，涉及一种供电控制装置及方法。

背景技术：

1、随着光通信技术的快速发展，高速光模块在数据中心、5g网络等领域的应用日益广泛。光模块正朝着更高速率、更低功耗、更高密度的方向演进，其中功耗问题成为制约其发展的关键因素之一。在光模块的各个组件中，激光器驱动电路的功耗尤为突出，而电流型数模转换器（integrated digital-analog converter，idac）作为驱动激光器的核心电流输出级，其功耗表现直接影响模块的整体能效。

2、为满足电流源的噪声抑制和输出精度的要求，传统的电流型数模转换器设计主要关注基本的电流输出功能，通常采用固定偏置电流的工作方式。但是这种设计存在两个主要缺陷：一方面，由于缺乏对输出电流的实时监测机制，无法对电流型数模转换器的输出进行动态调整；另一方面，无法根据工作状态的变化来优化电流型数模转换器的工作点，导致其始终无法处于最佳效率状态。

技术实现思路

1、有鉴于此，本发明的目的在于提供一种供电控制装置及方法，能够在保证驱动精度的前提下，显著降低电流型数模转换器的工作功耗。

2、为了实现上述目的，本发明实施例采用的技术方案如下：

3、第一方面，本申请提供了一种供电控制装置，应用于光电系统，光电系统至少包括电流型数模转换器，电流型数模转换器的输出端与负载的电源端连接，供电控制装置包括：参数采集模块、主控制模块、供电模块；主控制模块的采集端与参数采集模块的输出端连接，主控制模块的输出端与供电模块的控制端、电流型数模转换器的控制端连接；供电模块的输出端与电流型数模转换器的电源端连接；

4、参数采集模块，用于实时获取电流型数模转换器的工作参数，工作参数包括温度参数、电流参数以及电压参数；

5、主控制模块，用于基于温度参数、电流参数以及电压参数向供电模块和电流型数模转换器发送控制指令，分别调整电流型数模转换器的供电电压和输出电流，以改善电流型数模转换器的效率。

6、可选地，主控制模块，用于基于温度参数确定电流型数模转换器的目标输出电流；

7、主控制模块，还用于基于电流参数与目标输出电流确定输出电流偏差；

8、主控制模块，还用于基于输出电流偏差调整供电电压，得到电流型数模转换器的供电电压的目标供电电压，其中，供电电压大于负载的高电势端电压。

9、可选地，主控制模块，还用于从预设温度-电流标定库中筛选与温度参数匹配的初始输出电流值；

10、主控制模块，还用于基于初始环境温度与温度参数确定电流型数模转换器所处环境的温度变化量；

11、主控制模块，还用于判断温度变化量是否低于预设阈值，若是，则利用线性增量法更新初始输出电流值；若否，则以初始输出电流值为最终的目标输出电流。

12、可选地，主控制模块，还用于在温度参数介于任一标定温度区间时，利用线性差值法基于标定温度区间的上限值和下限值计算初始输出电流值；其中，标定温度区间的上限值、下限值为相邻两个标定温度点。

13、可选地，主控制模块，还用于在温度变化量低于预设阈值时，利用预设温度-电流系数和温度变化量计算电流加权值；

14、主控制模块，还用于基于电流加权值更新初始输出电流值，得到目标输出电流。

15、可选地，主控制模块，还用于判断输出电流偏差是否小于第一预设误差阈值，若是，则按照预设电压调节步进提高供电电压，得到目标供电电压；

16、主控制模块，还用于在输出电流偏差大于第一预设误差阈值时，判断输出电流偏差是否小于第二预设误差阈值，若是，则以供电电压为目标供电电压；若否，则按照预设电压调节步进降低供电电压，得到目标供电电压。

17、可选地，主控制模块，还用于在判定输出电流偏差小于第一预设误差阈值时，基于预设电压调节步进更新供电电压，得到初始目标供电电压，并以初始目标供电电压作为新的供电电压，返回执行基于预设电压调节步进的步骤，直到迭代次数满足预设阈值，输出最终的目标供电电压；

18、可选地，主控制模块，还用于判断最终的目标供电电压是否介于预设误差区间，若否，则判定供电控制装置处于异常临界状态；其中，预设误差区间由第一预设误差阈值、第二预设误差阈值确定。

19、可选地，当工作参数包括电流参数和电压参数时，参数采集模块至少包括一个工况采集单元，工况采集单元包括传感组件、差分运算放大组件，传感组件与电流型数模转换器的输出端、差分运算放大组件的输入端连接；差分运算放大组件的输出端与主控制模块的采集端连接。

20、第二方面，本申请还提供一种供电控制方法，应用于上述第一方面任一项的供电控制装置，该供电控制方法包括：

21、利用参数采集模块实时获取电流型数模转换器的工作参数，工作参数包括温度参数、电流参数以及电压参数；

22、利用主控制模块基于温度参数、电流参数以及电压参数向供电模块和电流型数模转换器发送控制指令，分别调整电流型数模转换器的供电电压和输出电流，以改善电流型数模转换器的效率。

23、本发明提供的一种供电控制装置及方法，具有以下有益效果：

24、该供电控制装置包括参数采集模块、主控制模块、供电模块。主控制模块的采集端与参数采集模块的输出端连接，主控制模块的输出端与供电模块的控制端连接；供电模块的输出端与电流型数模转换器的电源端连接。该参数采集模块实时获取电流型数模转换器的工作参数，工作参数包括温度参数、电流参数以及电压参数。主控制模块则基于温度参数、电流参数以及电压参数向供电模块和电流型数模转换器发送控制指令，分别调整电流型数模转换器的供电电压和输出电流，以改善电流型数模转换器的效率。基于此，本申请能够在保证驱动精度的前提下，显著降低电流型数模转换器的工作功耗。

25、为使本发明的上述目的、特征和优点能更明显易懂，下文特举较佳实施例，并配合所附附图，作详细说明如下。

1.一种供电控制装置，应用于光电系统，所述光电系统至少包括电流型数模转换器，所述电流型数模转换器的输出端与负载的电源端连接，其特征在于，所述供电控制装置包括：参数采集模块、主控制模块、供电模块；所述主控制模块的采集端与所述参数采集模块的输出端连接，所述主控制模块的输出端与所述供电模块的控制端、所述电流型数模转换器的控制端连接；所述供电模块的输出端与所述电流型数模转换器的电源端连接；

2.根据权利要求1所述的供电控制装置，其特征在于，

3.根据权利要求2所述的供电控制装置，其特征在于，

4.根据权利要求3所述的供电控制装置，其特征在于，

5.根据权利要求3所述的供电控制装置，其特征在于，所述主控制模块，还用于在所述温度变化量低于所述预设阈值时，利用预设温度-电流系数和所述温度变化量计算电流加权值；

6.根据权利要求2所述的供电控制装置，其特征在于，

7.根据权利要求6所述的供电控制装置，其特征在于，

8.根据权利要求7所述的供电控制装置，其特征在于，所述主控制模块，还用于判断所述最终的目标供电电压是否介于预设误差区间，若否，则判定所述供电控制装置处于异常临界状态；其中，所述预设误差区间由所述第一预设误差阈值、所述第二预设误差阈值确定。

9.根据权利要求1或2所述的供电控制装置，其特征在于，当所述工作参数包括电流参数和电压参数时，所述参数采集模块至少包括一个工况采集单元，所述工况采集单元包括传感组件、差分运算放大组件，所述传感组件与所述电流型数模转换器的输出端、所述差分运算放大组件的输入端连接；所述差分运算放大组件的输出端与所述主控制模块的采集端连接。

10.一种供电控制方法，其特征在于，应用于权利要求1至9任一项所述的供电控制装置，所述供电控制方法包括：