一種高壓脈沖電源串口光電轉(zhuǎn)換機(jī)箱的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及控制器技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種高壓脈沖電源串口光電轉(zhuǎn)換機(jī)箱。
【背景技術(shù)】
[0002]80kV/70A高壓脈沖電源，是國(guó)家大科學(xué)工程EAST中性束注入系統(tǒng)的重要組成部分。串口光電轉(zhuǎn)換機(jī)箱是用于總控與各個(gè)電源模塊進(jìn)行通訊，檢測(cè)各個(gè)電源模塊的實(shí)時(shí)狀態(tài)。目前，國(guó)內(nèi)外都沒(méi)有采用該方案的監(jiān)控模式。采用串口光電轉(zhuǎn)換機(jī)箱可以實(shí)現(xiàn)各個(gè)模塊的實(shí)時(shí)狀態(tài)監(jiān)控，同時(shí)，由于采用光纖傳輸信息，該機(jī)箱可以遠(yuǎn)離實(shí)驗(yàn)現(xiàn)場(chǎng)，很好地避免了現(xiàn)場(chǎng)強(qiáng)電磁干擾的問(wèn)題。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明目的就是為了彌補(bǔ)已有技術(shù)的缺陷，提供一種高壓脈沖電源串口光電轉(zhuǎn)換機(jī)箱。
[0004]本發(fā)明是通過(guò)以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的:
一種高壓脈沖電源串口光電轉(zhuǎn)換機(jī)箱，包括有機(jī)箱底板、光收發(fā)板和串口轉(zhuǎn)接板，在所述的機(jī)箱底板上裝載有十六個(gè)插接件一 JPl?JP16和十六個(gè)插接件二 JPBl?JPB16，將十六個(gè)插接件一 JPl?JP16和十六個(gè)插接件二 JPBl?JPB16的相同的引腳通過(guò)PCB布線(xiàn)進(jìn)行連接；所述的光收發(fā)板上裝載有五個(gè)相同的光收發(fā)模塊和一個(gè)插接件三JP2_1，所述的光收發(fā)模塊包括有光接收芯片G1、非門(mén)芯片N1A、光驅(qū)動(dòng)芯片Ul和光發(fā)送芯片G2，光接收芯片Gl接收光信號(hào)，并將光信號(hào)轉(zhuǎn)換成電信號(hào)，光接收芯片Gl的2號(hào)引腳與+5V電源相連，光接收芯片Gl的3號(hào)和7號(hào)引腳與電源地GND相連，光接收芯片Gl的6號(hào)引腳通過(guò)電阻R2與+5V電源相連，同時(shí)6號(hào)引腳與非門(mén)芯片NlA的I號(hào)引腳相連，經(jīng)過(guò)非門(mén)芯片UlA反向后，非門(mén)芯片NlA的2號(hào)引腳與光驅(qū)動(dòng)芯片Ul的2號(hào)引腳相連，用于控制驅(qū)動(dòng)芯片的輸出3號(hào)引腳，3號(hào)引腳通過(guò)電阻R3和二極管Dl與+5V電源相連，五個(gè)光收發(fā)模塊中的光驅(qū)動(dòng)芯片Ul的3號(hào)引腳分別與插接件三JP2_1的14、16、10、12、8號(hào)引腳相連，五個(gè)光收發(fā)模塊中的光驅(qū)動(dòng)芯片Ul的7號(hào)引腳分別與插接件三JP2_1的13、15、9、11、7號(hào)引腳相連，分別用于控制光驅(qū)動(dòng)芯片Ul芯片的5號(hào)引腳，5號(hào)引腳通過(guò)電阻R4與+5V電源相連，同時(shí)與光發(fā)送芯片G2的2、6、7引腳相連，光發(fā)送芯片G2的3號(hào)引腳與電源地相連，插接件三JP2_1插入十六個(gè)插接件一 JPl?JP16中的任意一個(gè)；所述的串口轉(zhuǎn)接板包括有五個(gè)相同的電平轉(zhuǎn)換電路、五個(gè)相同的串口插接件JPB3_2?JPB3_6和一個(gè)插接件四JP3_1，所述的電平轉(zhuǎn)換電路包括有芯片U3_l，芯片U3_l的I號(hào)和4號(hào)引腳通過(guò)電容C3_l相連，4號(hào)和5號(hào)引腳通過(guò)電容C3_3相連，2號(hào)和6號(hào)引腳分別通過(guò)電容C3_4和C3_5與電源地相連，16號(hào)引腳與+5V電源相連，同時(shí)通過(guò)電容C3_2與電源地相連，15號(hào)引腳直接與電源地相連，五個(gè)電平轉(zhuǎn)換電路中的芯片U3_l的7號(hào)和8號(hào)引腳分別與五個(gè)串口插接件JPB3_2?JPB3_6的2號(hào)和3號(hào)引腳相連；五個(gè)電平轉(zhuǎn)換電路中的芯片U3_l的9號(hào)引腳分別與接插件四JP3_1的8號(hào)、10號(hào)、12號(hào)、14號(hào)、16號(hào)引腳相連，五個(gè)電平轉(zhuǎn)換電路中的芯片U3_l的10號(hào)引腳分別與接插件四JP3_1的7號(hào)、9號(hào)、11號(hào)、13號(hào)、15號(hào)引腳相連，插接件四JP3_1插入十六個(gè)插接件二 JPBl?JPB16中的任意一個(gè)。
[0005]所述的十六個(gè)插接件一 JPl?JP16的型號(hào)均為0UPIN9001-36321 ;十六個(gè)插接件二 JPBl?JPB16的型號(hào)均為0UPIN9001-35321 ;所述的光接收芯片Gl的型號(hào)為HFBR2412 ；所述的光發(fā)送芯片的型號(hào)為HFBR1414 ;非門(mén)芯片NlA的型號(hào)為74HC14M。
[0006]所述的驅(qū)動(dòng)芯片Ul的型號(hào)為SN75451 ;所述的芯片U3_l的型號(hào)為MX232。
[0007]光收發(fā)板的光發(fā)送芯片和接收芯片通過(guò)光纖與電源模塊相連，將光信號(hào)引入串口光電轉(zhuǎn)換機(jī)箱，并轉(zhuǎn)換成電信號(hào)，然后經(jīng)過(guò)底板與串口轉(zhuǎn)接板相連，最后通過(guò)串口電纜與串口服務(wù)器相連，最終進(jìn)入控制計(jì)算機(jī)。
[0008]本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)是:本發(fā)明不但簡(jiǎn)化了控制板，同時(shí)也增加了控制板的可靠性和抗電磁干擾性能，對(duì)于運(yùn)行于脈沖狀態(tài)的高壓電源，采用本發(fā)明的串口光電轉(zhuǎn)換機(jī)箱可以遠(yuǎn)離電源現(xiàn)場(chǎng)，避免電磁干擾，使該控制箱安全可靠運(yùn)行。
【附圖說(shuō)明】
[0009]圖1為本發(fā)明插接件一 JPl的結(jié)構(gòu)圖。
[0010]圖2為本發(fā)明插接件JPBl的結(jié)構(gòu)圖。
[0011]圖3為光收發(fā)模塊電路圖。
[0012]圖4為插接件三JP2_2的結(jié)構(gòu)圖。
[0013]圖5為本發(fā)明電平轉(zhuǎn)換電路圖。
[0014]圖6為插接件四JP_1結(jié)構(gòu)圖。
[0015]圖7為串口插接件JPB3_2結(jié)構(gòu)圖。
【具體實(shí)施方式】
[0016]如圖1、2、3、4、5、6、7所示，一種高壓脈沖電源串口光電轉(zhuǎn)換機(jī)箱，包括有機(jī)箱底板、光收發(fā)板和串口轉(zhuǎn)接板，在所述的機(jī)箱底板上裝載有十六個(gè)插接件一 JPl?JP16和十六個(gè)插接件二 JPBl?JPB16，將十六個(gè)插接件一 JPl?JP16和十六個(gè)插接件二 JPBl?JPB16的相同的引腳通過(guò)PCB布線(xiàn)進(jìn)行連接；所述的光收發(fā)板上裝載有五個(gè)相同的光收發(fā)模塊和一個(gè)插接件三JP2_1，所述的光收發(fā)模塊包括有光接收芯片G1、非門(mén)芯片N1A、光驅(qū)動(dòng)芯片Ul和光發(fā)送芯片G2，光接收芯片Gl接收光信號(hào)，并將光信號(hào)轉(zhuǎn)換成電信號(hào)，光接收芯片Gl的2號(hào)引腳與+5V電源相連，光接收芯片Gl的3號(hào)和7號(hào)引腳與電源地GND相連，光接收芯片Gl的6號(hào)引腳通過(guò)電阻R2與+5V電源相連，同時(shí)6號(hào)引腳與非門(mén)芯片NlA的I號(hào)引腳相連，經(jīng)過(guò)非門(mén)芯片UlA反向后，非門(mén)芯片NlA的2號(hào)引腳與光驅(qū)動(dòng)芯片Ul的2號(hào)引腳相連，用于控制驅(qū)動(dòng)芯片的輸出3號(hào)引腳，3號(hào)引腳通過(guò)電阻R3和二極管Dl與+5V電源相連，五個(gè)光收發(fā)模塊中的光驅(qū)動(dòng)芯片Ul的3號(hào)引腳分別與插接件三JP2_1的14、16、10、
12、8號(hào)引腳相連，五個(gè)光收發(fā)模塊中的光驅(qū)動(dòng)芯片Ul的7號(hào)引腳分別與插接件三JP2_1的
13、15、9、11、7號(hào)引腳相連，分別用于控制光驅(qū)動(dòng)芯片Ul芯片的5號(hào)引腳，5號(hào)引腳通過(guò)電阻R4與+5V電源相連，同時(shí)與光發(fā)送芯片G2的2、6、7引腳相連，光發(fā)送芯片G2的3號(hào)引腳與電源地相連，插接件三JP2_1插入十六個(gè)插接件一 JPl?JP16中的任意一個(gè)；所述的串口轉(zhuǎn)接板包括有五個(gè)相同的電平轉(zhuǎn)換電路、五個(gè)相同的串口插接件JPB3_2?JPB3_6和一個(gè)插接件四JP3_1，所述的電平轉(zhuǎn)換電路包括有芯片U3_l，芯片U3_l的I號(hào)和4號(hào)引腳通過(guò)電容C3_l相連，4號(hào)和5號(hào)引腳通過(guò)電容C3_3相連，2號(hào)和6號(hào)引腳分別通過(guò)電容C3_4和C3_5與電源地相連，16號(hào)引腳與+5V電源相連，同時(shí)通過(guò)電容C3_2與電源地相連，15號(hào)引腳直接與電源地相連，五個(gè)電平轉(zhuǎn)換電路中的芯片U3_l的7號(hào)和8號(hào)引腳分別與五個(gè)串口插接件JPB3_2?JPB3_6的2號(hào)和3號(hào)引腳相連；五個(gè)電平轉(zhuǎn)換電路中的芯片U3_l的9號(hào)引腳分別與接插件四JP3_1的8號(hào)、10號(hào)、12號(hào)、14號(hào)、16號(hào)引腳相連，五個(gè)電平轉(zhuǎn)換電路中的芯片U3_l的10號(hào)引腳分別與接插件四JP3_1的7號(hào)、9號(hào)、11號(hào)、13號(hào)、15號(hào)引腳相連，插接件四JP3_1插入十六個(gè)插接件二 JPBl?JPB16中的任意一個(gè)。
[0017]所述的十六個(gè)插接件一 JPl?JP16的型號(hào)均為0UPIN9001-36321 ;十六個(gè)插接件二 JPBl?JPB16的型號(hào)均為0UPIN9001-35321 ;所述的光接收芯片Gl的型號(hào)為HFBR2412 ；所述的光發(fā)送芯片的型號(hào)為HFBR1414 ;非門(mén)芯片NlA的型號(hào)為74HC14M。
[0018]所述的驅(qū)動(dòng)芯片Ul的型號(hào)為SN75451 ;所述的芯片U3_l的型號(hào)為MX232。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種高壓脈沖電源串口光電轉(zhuǎn)換機(jī)箱，其特征在于:包括有機(jī)箱底板、光收發(fā)板和串口轉(zhuǎn)接板，在所述的機(jī)箱底板上裝載有十六個(gè)插接件一 JPl?JP16和十六個(gè)插接件二JPBl?JPB16，將十六個(gè)插接件一 JPl?JP16和十六個(gè)插接件二 JPBl?JPB16的相同的引腳通過(guò)PCB布線(xiàn)進(jìn)行連接；所述的光收發(fā)板上裝載有五個(gè)相同的光收發(fā)模塊和一個(gè)插接件三JP2_1，所述的光收發(fā)模塊包括有光接收芯片G1、非門(mén)芯片N1A、光驅(qū)動(dòng)芯片Ul和光發(fā)送芯片G2，光接收芯片Gl接收光信號(hào)，并將光信號(hào)轉(zhuǎn)換成電信號(hào)，光接收芯片Gl的2號(hào)引腳與+5V電源相連，光接收芯片Gl的3號(hào)和7號(hào)引腳與電源地GND相連，光接收芯片Gl的6號(hào)引腳通過(guò)電阻R2與+5V電源相連，同時(shí)6號(hào)引腳與非門(mén)芯片NlA的I號(hào)引腳相連，經(jīng)過(guò)非門(mén)芯片UlA反向后，非門(mén)芯片NlA的2號(hào)引腳與光驅(qū)動(dòng)芯片Ul的2號(hào)引腳相連，用于控制驅(qū)動(dòng)芯片的輸出3號(hào)引腳，3號(hào)引腳通過(guò)電阻R3和二極管Dl與+5V電源相連，五個(gè)光收發(fā)模塊中的光驅(qū)動(dòng)芯片Ul的3號(hào)引腳分別與插接件三JP2_1的14、16、10、12、8號(hào)引腳相連，五個(gè)光收發(fā)模塊中的光驅(qū)動(dòng)芯片Ul的7號(hào)引腳分別與插接件三JP2_1的13、15、9、11、7號(hào)引腳相連，分別用于控制光驅(qū)動(dòng)芯片Ul芯片的5號(hào)引腳，5號(hào)引腳通過(guò)電阻R4與+5V電源相連，同時(shí)與光發(fā)送芯片G2的2、6、7引腳相連，光發(fā)送芯片G2的3號(hào)引腳與電源地相連，插接件三JP2_1插入十六個(gè)插接件一 JPl?JP16中的任意一個(gè)；所述的串口轉(zhuǎn)接板包括有五個(gè)相同的電平轉(zhuǎn)換電路、五個(gè)相同的串口插接件JPB3_2?JPB3_6和一個(gè)插接件四JP3_1，所述的電平轉(zhuǎn)換電路包括有芯片U3_l，芯片U3_l的I號(hào)和4號(hào)引腳通過(guò)電容C3_l相連，4號(hào)和5號(hào)引腳通過(guò)電容C3_3相連，2號(hào)和6號(hào)引腳分別通過(guò)電容C3_4和C3_5與電源地相連，16號(hào)引腳與+5V電源相連，同時(shí)通過(guò)電容C3_2與電源地相連，15號(hào)引腳直接與電源地相連，五個(gè)電平轉(zhuǎn)換電路中的芯片U3_l的7號(hào)和8號(hào)引腳分別與五個(gè)串口插接件JPB3_2?JPB3_6的2號(hào)和3號(hào)引腳相連；五個(gè)電平轉(zhuǎn)換電路中的芯片U3_l的9號(hào)引腳分別與接插件四JP3_1的8號(hào)、10號(hào)、12號(hào)、14號(hào)、16號(hào)引腳相連，五個(gè)電平轉(zhuǎn)換電路中的芯片U3_l的10號(hào)引腳分別與接插件四JP3_1的7號(hào)、9號(hào)、11號(hào)、13號(hào)、15號(hào)引腳相連，插接件四JP3_1插入十六個(gè)插接件二 JPBl?JPB16中的任意一個(gè)。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種高壓脈沖電源串口光電轉(zhuǎn)換機(jī)箱，其特征在于:所述的十六個(gè)插接件一 JPl?JP16的型號(hào)均為0UPIN9001-36321 ;十六個(gè)插接件二 JPBl?JPB16的型號(hào)均為0UPIN9001-36321 ;所述的光接收芯片Gl的型號(hào)為HFBR2412 ;所述的光發(fā)送芯片的型號(hào)為HFBR1414 ;非門(mén)芯片NlA的型號(hào)為74HC14M。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種高壓脈沖電源串口光電轉(zhuǎn)換機(jī)箱，其特征在于:所述的驅(qū)動(dòng)芯片Ul的型號(hào)為SN75451 ;所述的芯片U3_l的型號(hào)為MX232。
【專(zhuān)利摘要】本發(fā)明公開(kāi)了一種高壓脈沖電源串口光電轉(zhuǎn)換機(jī)箱，包括有機(jī)箱底板、光收發(fā)板和串口轉(zhuǎn)接板，在所述的機(jī)箱底板上裝載有十六個(gè)插接件一JP1～JP16和十六個(gè)插接件二JPB1～JPB16；所述的光收發(fā)板上裝載有五個(gè)相同的光收發(fā)模塊和一個(gè)插接件三JP2_1；所述的串口轉(zhuǎn)接板包括有五個(gè)相同的電平轉(zhuǎn)換電路、五個(gè)相同的串口插接件JPB3_2～JPB3_6和一個(gè)插接件四JP3_1。本發(fā)明不但簡(jiǎn)化了控制板，同時(shí)也增加了控制板的可靠性和抗電磁干擾性能，對(duì)于運(yùn)行于脈沖狀態(tài)的高壓電源，采用本發(fā)明的串口光電轉(zhuǎn)換機(jī)箱可以遠(yuǎn)離電源現(xiàn)場(chǎng)，避免電磁干擾，使該控制箱安全可靠運(yùn)行。
【IPC分類(lèi)】H04B10/25
【公開(kāi)號(hào)】CN104993869
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201510336936
【發(fā)明人】潘圣民, 傅鵬, 楊雷, 李云娜, 何寶燦, 馮虎林, 王鄧輝, 吳友國(guó), 黃懿赟
【申請(qǐng)人】中國(guó)科學(xué)院等離子體物理研究所
【公開(kāi)日】2015年10月21日
【申請(qǐng)日】2015年6月17日