新型以太网光纤收发器电路、装置及系统的制作方法

1.本实用新型涉及光纤收发器领域，尤其涉及一种新型以太网光纤收发器电路、装置及系统。


背景技术：

2.随着信息化技术的发展以及社会经济日益发展，人民群众对于网络、数据、语音、图像等多媒体通信的需求在增加，以太网光纤收发器是一种提供以太网数据信号到光纤数据信号的双向透明转换器，一般应用在以太网电缆无法覆盖，必须使用光纤来延长传输距离的实际网络环境中。
3.以太网光纤收发器电源模块输出电压至负载电路或设备时，可能发生漏电的情况，而一般以太网光纤收发器无法检测到以太网光纤收发器是否漏电情况，不能对电路进行及时的保护，进一步可能导致负载或设备的损坏，也可能导致人员触电，甚至引发其他严重的意外事故。
4.上述内容仅用于辅助理解本实用新型的技术方案，并不代表承认上述内容是现有技术。


技术实现要素：

5.本实用新型的主要目的在于提供一种新型以太网光纤收发器电路、装置及系统，旨在解决现有技术中无法检测到以太网光纤收发器是否漏电情况，不能对电路进行及时的保护，从而导致设备损坏和人员触电的问题。
6.为实现上述目的，本实用新型提出一种新型以太网光纤收发器电路，所述新型以太网光纤收发器电路包括：防漏电模块、以太网模块和光模块；
7.其中，所述防漏电模块的一端与电源连接，所述防漏电模块的另一端与所述以太网模块的输入端连接，所述以太网模块的输出端与所述光模块连接；
8.所述防漏电模块，用于对电源电压进行采集，获得前端采样电压；
9.所述防漏电模块，还用于对所述电源电压进行微降压得到微降压电压，并输出所述微降压电压至所述以太网模块；
10.所述防漏电模块，还用于对输入至所述以太网模块的微降压电压进行采集，获得后端采样电压；
11.所述防漏电模块，还用于将所述前端采样电压与所述后端采样电压进行比较，并根据电压比较信号进行漏电检测保护。
12.可选地，所述防漏电模块包括：前端采样电路、后端采样电路、微降压电路以及比较电路；
13.其中，所述前端采样电路一端与电源以及所述微降压电路的一端连接，所述前端采样电路另一端接地，所述后端采样电路的一端与所述微降压电路的另一端以及所述以太网模块的输入端连接，所述后端采样电路的另一端接地，所述比较电路的输入端分别与所
述前端采样电路的输出端以及所述后端采样电路的输出端连接；
14.所述前端采样电路，用于对电源电压进行采集，获得前端采样电压；
15.所述微降压电路，用于对所述电源电压进行微降压得到微降压电压，并输出所述微降压电压至所述以太网模块；
16.所述后端采样电路，用于对输入至所述以太网模块的微降压电压进行采集，获得后端采样电压；
17.所述比较电路，用于将所述前端采样电压与所述后端采样电压进行比较，并根据电压比较信号进行漏电检测保护。
18.可选地，所述前端采样电路包括：第一电阻和第二电阻；
19.其中所述第一电阻的第一端与电源以及所述微降压电路的输入端连接，所述第一电阻的第二端与所述第二电阻的第一端以及所述比较电路的输入端连接，所述第二电阻的第二端接地。
20.可选地，所述后端采样电路包括：可控开关、第七电阻和第八电阻；
21.其中，所述第七电阻的第一端与所述微降压电路的输出端以及所述可控开关的第一端连接，所述第七电阻的第二端与所述第八电阻的第一端以及所述比较电路的输入端连接，所述可控开关的控制端与所述比较电路的输出端连接，所述可控开关的第二端与所述以太网模块的输入端连接，所述第八电阻的第二端接地。
22.可选地，所述微降压电路包括：第三电阻、第四电阻、第五电阻和第六电阻；
23.其中，所述第三电阻、所述第四电阻、所述第五电组以及所述第六电阻并联连接组成一个并联电阻串，所述并联电阻串的输入端与所述前端采样电路以及电源连接，所述并联电阻串的输出端与所述后端采样电路连接。
24.可选地，所述新型以太网光纤收发器电路还包括：信息插座；
25.所述信息插座与所述以太网模块的输出端连接；
26.所述信息插座，用于实现外部设备接入所述以太网模块进行网络连接。
27.可选地，所述以太网模块包括：第一网络隔离变压器、第二网络隔离变压器以及收发器芯片；
28.其中，所述第一网络隔离变压器的一端与所述防漏电模块连接，所述第一网络隔离变压器的另一端与所述收发器芯片的输入端连接，所述收发器芯片的输出端与所述第二网络隔离变压器的一端连接，所述第二网络隔离变压器的另一端分别与所述光模块以及所述信息插座连接。
29.可选地，所述以太网模块还包括：tvs管；
30.所述tvs管的一端与所述第二网络隔离变压器的输出端连接，所述tvs管的另一端接地，所述tvs管用于接收释放瞬态高能量冲击。
31.为实现上述目的，本实用新型还提出一种新型以太网光纤收发装置，所述新型以太网光纤收发装置包括上述新型以太网光纤收发器电路。
32.为实现上述目的，本实用新型还提出一种新型以太网光纤收发系统，所述新型以太网光纤收发系统包括上述新型以太网光纤收发装置。
33.本实用新型提出一种新型以太网光纤收发器电路、装置及系统，该新型以太网光纤收发器电路包括：防漏电模块、以太网模块和光模块；该电路通过防漏电模块对电源电压
进行采集，获得前端采样电压；同时对电源电压进行微降压得到微降压电压，并输出所述微降压电压至以太网模块；再对输入至以太网模块的所述微降压电压进行采集，获得后端采样电压；最后将前端采样电压与所述后端采样电压进行比较，并根据电压比较信号进行漏电检测保护。由于是通过上述漏电模块来检测以太网光纤收发器电路是否存在漏电情况并在存在漏电情况时进行漏电保护，从而避免了漏电导致的设备损坏和人员触电的问题。
附图说明
34.为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图示出的结构获得其他的附图。
35.图1为本实用新型实施例提出的新型以太网光纤收发器电路第一实施例的结构示意图；
36.图2为本实用新型实施例提出的新型以太网光纤收发器电路中防漏电模块的结构示意图；
37.图3为本实用新型实施例提出的新型以太网光纤收发器电路第一实施例中防漏电模块的电路原理图。
38.附图标号说明：
39.标号名称标号名称10防漏电模块s4比较电路20以太网模块r1～r8第一电阻至第八电阻30光模块sw1可控开关s1前端采样电路va前端采样电压s2微降压电路vb后端采样电压s3后端采样电路la漏电动作信号
40.本实用新型目的的实现、功能特点及优点将结合实施例，参照附图做进一步说明。
具体实施方式
41.应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。
42.下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
43.需要说明，本实用新型实施例中所有方向性指示(诸如上、下、左、右、前、后
……
)仅用于解释在某一特定姿态(如附图所示)下各部件之间的相对位置关系、运动情况等，如果该特定姿态发生改变时，则该方向性指示也相应地随之改变。
44.另外，在本实用新型中涉及“第一”、“第二”等的描述仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示其相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。另外，各个实施例之间的技术方案可以相互结合，但是必须是以本领域普通技术人员能够实现为基础，当技术方案的结合出现相互矛盾或无法实现时应当人认为这种技术方案的结合不存在，也不在本实用新型要求的保护范围之内。
45.参照图1，图1为本实用新型实施例提出的新型以太网光纤收发器电路第一实施例的结构示意图。基于图1，提出本实用新型新型以太网光纤收发器电路的第一实施例。
46.本实施例中，所述新型以太网光纤收发器电路包括：防漏电模块10、以太网模块20、光模块30。
47.其中，防漏电模块10的一端与电源连接，防漏电模块10的另一端与以太网模块20的输入端连接，以太网模块20的输出端与光模块30连接。
48.需要说明的是，本实施例提供的上述新型以太网光纤收发器电路可应用在任何使用光纤来延长传输距离的实际网络环境。上述光模块30用于接收和发送光信号，也可以将光信号转换成电信号或者将电信号转换成光信号。上述以太网模块20是用于处理光模块30传输过来的电信号，在将处理后的电信号传输至上述光模块30。
49.其中，上述以太网模块20可以由收发器芯片和两个网络隔离变压器组成，该收发器芯片可位于所述两个网络隔离变压器之间。实际应用中，该收发器芯片可以是rtl8213b。rtl8213b具有低功耗集成单端口功能，支持1000base-t、100base-t、10base-t的千兆物理层，rtl8213b的嵌入式数据包存储sram具有很好的内存管理方式，能够有效利用内存空间。
50.所述两个网络隔离变压器对该收发器芯片起隔离的效果，使得该收发器芯片通过交流耦合的方式和外部进行信息交互，起到了防止各类电磁干扰的效果。光模块30是用于光电接收发送和电光转换的光器件，由光电子器件、功能电路和光接口等组成，光电子器件包括发射端和接收端两部分，其中发射端将电信号转换成光信号，接收端将光信号转换成电信号。本实施例中上述光模块30可以是光收发一体的模块。
51.应当理解的是，在上述新型以太网光纤收发器电路工作时，电源发生漏电情况，会导致上述以太网模块20和光模块30内部的元器件发生损坏，此时防漏电模块10将起到保护上述新型以太网光纤收发器电路的作用。
52.在本实施例中，防漏电模块10，用于对电源电压进行采集，获得前端采样电压；
53.需要说明的是，所述电源电压由上述新型以太网光纤收发器电路中的电源提供，该电源用于提供新型以太网光纤收发器电路正常工作时所需的电能。
54.在具体实现中，防漏电模块10可对上述电源输出的电压进行分压后再进行采集，从而获得前端采样电压va。
55.防漏电模块10，还用于对所述电源电压进行微降压得到微降压电压，并输出所述微降压电压至以太网模块20；
56.在具体实现中，防漏电模块10可通过分压的方式对电源电压进行微降压，从而获得所述微降压电压，所述微降压电压用于对光模块30进行供电。
57.防漏电模块10，还用于对输入至以太网模块20的所述微降压电压进行采集，获得后端采样电压vb；
58.在具体实现中，防漏电模块10同样可对所述微降压电压进行分压后再进行采集，从而获得后端采样电压vb。
59.防漏电模块10，还用于将前端采样电压va与后端采样电压vb进行比较，并根据电压比较信号进行漏电检测保护；
60.需要理解的是，所述电压比较信号是前端采样电压va与后端采样电压vb的电压差值。
61.在具体实现中，防漏电模块可根据上述电压差值进行逻辑运算后获得一个采样电流值，再将该采样电流值与预设的漏电动作电流值进行比较，从而得到漏电动作信号la，防漏电模块10通过该漏电动作信号控制光模块30与电源之间的通断，进而对所述新型以太网光纤收发器电路进行漏电检测保护。
62.本实施例新型以太网光纤收发器电路包括：防漏电模块、以太网模块和光模块；该电路通过防漏电模块对电源电压进行采集，获得前端采样电压；同时对电源电压进行微降压得到微降压电压，并输出所述微降压电压至以太网模块；再对输入至以太网模块的所述微降压电压进行采集，获得后端采样电压；最后将前端采样电压与所述后端采样电压进行比较，并根据电压比较信号进行漏电检测保护。由于是通过上述漏电模块来检测以太网光纤收发器电路是否存在漏电情况并在存在漏电情况时进行漏电保护，从而避免了漏电导致的设备损坏和人员触电的问题。
63.进一步地，为了避免新型以太网光纤收发器电路在受到高能量冲击(例如雷击)时损坏，本实施例上述以太网模块20还包括：tvs管；所述tvs管串联于所述网络隔离变压器的输出端与地之间，用于接收释放瞬态高能量冲击。具体的，当发生雷击时，雷电信号会耦合到光纤上，所述tvs管可以瞬间响应，将雷电引流到地，从而避免以太网模块20受到雷电等高能量冲击。
64.进一步地，为了便于其它外部设备(例如计算机等)接入以太网模块20，所述新型以太网光纤收发器电路还包括：信息插座40；其中，信息插座40与以太网模块20的输出端连接。
65.需要理解的是，信息插座40可以是rj45，该rj45传输过程中信号无任何衰减，且具有成本低和连接方便等优点。
66.参照图2，所述防漏电模块包括：前端采样电路s1、微降压电路s2、后端采样电路s3以及比较电路s4；
67.其中，前端采样电路s1一端与电源以及微降压电路s2的一端连接，前端采样电路s1另一端接地，后端采样电路s3的一端与微降压电路s2的另一端以及以太网模块20的输入端连接，后端采样电路s3的另一端接地，比较电路s4的输入端分别与前端采样电路s1的输出端以及后端采样电路s3的输出端连接；
68.应理解的是，前端采样电路s1用于对电源电压进行采集，获得前端采样电压va。前端采样电路s1可以由两个电阻串联组成。微降压电路s2用于对所述电源电压进行微降压得到微降压电压，并输出所述微降压电压至以太网模块20。微降压电路s2可以由四个电阻并联组成。后端采样电路s3用于对输入至所述以太网模块20的所述微降压电压进行采集，获得后端采样电压vb。后端采样电路s3可以是两个电阻和一个可控开关组成。比较电路s4用于将所述前端采样电压与所述后端采样电压进行比较，并根据电压比较信号进行漏电检测保护。比较电路s4可以是单片机，也可以是通过电子元器件连接实现。
69.参照图3，在本实施例中，所述前端采样电路s1包括：第一电阻r1和地二电阻r2；
70.其中，第一电阻r1的第一端与电源以及微降压电路s2的输入端连接，第一电阻r1的第二端与第二电阻r2的第一端以及比较电路s4的输入端连接，第二电阻r2的第二端接地。
71.需要说明的是，前端采样电路s1所获得的前端采样电压va是指第一电阻r1第二端的电压。
72.参照图3，在本实施例中，微降压电路s2包括：第三电阻r3、第四电阻r4、第五电阻r5以及第六电阻r6；
73.其中，第三电阻r3、第四电阻r4、第五电阻r5以及第六电阻r6并联连接组成一个并联电阻串，所述并联电阻串的输入端与前端采样电路s1以及电源连接，所述并联电阻串的输出端与后端采样电路s3连接。
74.需要说明的是，所述并联电阻串位于电源与以太网模块20之间，并联电阻串的各电阻为低电阻，可以是1欧姆，所述并联电阻串用于实现分流保护以及微降压的作用。
75.参照图3，本实施例中，后端采样电路s3包括：可控开关sw1、第七电阻r7和第八电阻r8；
76.其中，第七电阻r7的第一端与微降压电路s2的输出端以及可控开关sw1的第一端连接，第七电阻r7的第二端与第八电阻r8的第一端以及比较电路s4的输入端连接，可控开关sw1的控制端与比较电路s4的输出端连接，可控开关sw1的第二端与以太网模块20的输入端连接，第八电阻r8的第二端接地。
77.需要说明的是，后端采样电路s3所获得的后端采样电压vb是指第七电阻r7第二端的电压。
78.可理解的是，可控开关sw1可以是bjt等可控电子元器件，没有漏电情况发生时，可控开关sw1处于闭和状态，电源正常给以太网模块20以及光模块30供电，当有漏电情况发生时，比较电路s4就会驱动可控开关sw1闭合，从而断开电源与以太网模块20的连接。
79.在本实施例中，比较电路s4可以通过电子元器件连接实现，也可以通过硬件编程实现。这里采用单片机实现，所述单片机型号例如stm32f103c8t6。所述单片机获取到前端采用电压va和后端采样电压vb后，会对所述前端采样电压va和所述后端采样电压vb进行比较得到一个电压比较信号，所述单片机会结合所述电压比较信号以及微降压电路s2的阻值得到一个采样电流，所述单片机会将所述采样电流与漏电动作电流(提前配置于单片机内的电流)进行比较，若所述采样电流高于所述漏电动作电流，则单片机输出漏电动作信号la进而控制可控开关sw1断开，进一步了实现发生漏电情况时能及时断开以太网模块20以及光模块30与电源的连接，避免了以太网模块20和光模块30内部元器件因发生漏电而损坏的情况。
80.为实现上述目的，本实用新型还提出一种新型以太网光纤收发装置，所述新型以太网光纤收发装置包括如上述的新型以太网光纤收发器电路。该新型以太网光纤收发器电路的具体结构参照上述实施例，由于本新型以太网光纤收发装置采用了上述所有实施例的全部技术方案，因此至少具有上述实施例的技术方案所带来的所有有益效果，在此不再一一赘述。
81.为实现上述目的，本实用新型还提供了新型以太网光纤收发系统，所述新型以太网光纤收发系统包括如上述的新型以太网光纤收发装置。该新型以太网光纤收发装置的具
体结构参照上述实施例，由于本新型以太网光纤收发系统采用了上述所有实施例的全部技术方案，因此至少具有上述实施例的技术方案所带来的所有有益效果，在此不再一一赘述。
82.以上仅为本实用新型的优选实施例，并非因此限制本实用新型的专利范围，凡是利用本实用新型说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本实用新型的专利保护范围。