CN115268329A - 光模块及光模块的供电电压监控补偿方法 - Google Patents

Abstract

本申请提供了一种光模块及光模块的供电电压监控补偿方法，该光模块包括电路板、缓启动MOS管、电压监控电路及MCU，电路板上设有供电、功耗金手指，功耗金手指分时接入第一、第二电压；缓启动MOS管与供电金手指电连接，电压监控电路监测缓启动MOS管的输出电压；MCU包括第一、二、三寄存器，第一、二寄存器分别存储有第一、二电压补偿表，功耗金手指接入第一或二电压时，MCU获取缓启动MOS管的输出电压，从第一或二寄存器中获取第一或二电压补偿表，根据第一或二电压补偿表对输出电压进行电压补偿，并将补偿后的电压存储至第三寄存器，以进行上报。本申请在不同功耗时对供电电压进行相应补偿及上报，使光模块正常上电工作。

Description

光模块及光模块的供电电压监控补偿方法

技术领域

本申请涉及光通信技术领域，尤其涉及一种光模块及光模块的供电电压监控补偿方法。

背景技术

随着云计算、移动互联网、视频等新型业务和应用模式发展，光通信技术的发展进步变得愈加重要。而在光通信技术中，光模块是实现光电信号相互转换的工具，是光通信设备中的关键器件之一，并且随着光通信技术发展的需求，光模块的传输速率不断提高。

光模块在上电工作时，由上位机通过金手指向光模块提供供电电压，而光模块内的光电元器件在不同工作电压下上电启动，因此需监控金手指提供的供电电压值。而光模块目前有两种工作模式，分别为低功耗模式与高功耗模式，由于光模块处于低功耗模式及高功耗模式下供电电流不同，使得监控到的供电电压的衰减量不同，导致监控到的电压偏差较大，影响光模块上电工作。

发明内容

本申请实施例提供了一种光模块及光模块的供电电压监控补偿方法，以解决由于不同功耗模式下电压衰减量不同导致光模块的供电电压监控偏差大的问题。

第一方面，本申请提供了一种光模块，包括：

电路板，其上设置有金手指，所述金手指包括供电金手指与功耗金手指，所述供电金手指接入电源电压，所述功耗金手指分时接入第一电压与第二电压，所述第一电压大于所述第二电压；

缓启动MOS管，设置于所述电路板上，与所述供电金手指电连接；

电压监控电路，与所述缓启动MOS管连接，用于监测所述缓启动MOS管的输出电压；

MCU，设置于所述电路板上，与所述缓启动MOS管、所述功耗金手指、所述电压监控电路连接；包括第一寄存器、第二寄存器与第三寄存器，所述第一寄存器存储有第一电压补偿表，所述第二寄存器存储有第二电压补偿表，所述第三寄存器通过IIC通信总线与所述金手指通信连接；

其中，所述功耗金手指接入所述第一电压时，所述MCU从所述电压监控电路中获取所述缓启动MOS管的输出电压，从所述第一寄存器中获取所述第一电压补偿表，根据所述第一电压补偿表对所述缓启动MOS管的输出电压进行电压补偿，并将补偿后的电压存储至所述第三寄存器，以进行上报；

所述功耗金手指接入所述第二电压时，所述MCU从所述电压监控电路中获取所述缓启动MOS管的输出电压，从所述第二寄存器中获取所述第二电压补偿表，根据所述第二电压补偿表对所述缓启动MOS管的输出电压进行电压补偿，并将补偿后的电压存储至所述第三寄存器，以进行上报。

第二方面，本申请提供了一种光模块的供电电压监控补偿方法，应用于第一方面所述的光模块，所述方法包括：

采集与供电金手指连接的缓启动MOS管的输出电压；

将功耗金手指分时接入第一电压与第二电压；

检测所述功耗金手指接入的电压；

当所述功耗金手指接入第一电压时，MCU获取所述缓启动MOS管的输出电压，从第一寄存器中获取第一电压补偿表，根据所述第一电压补偿表对所述缓启动MOS管的输出电压进行电压补偿，并将补偿后的电压进行上报；

当所述功耗金手指接入第二电压时，所述MCU获取所述缓启动MOS管的输出电压，从第二寄存器中获取第二电压补偿表，根据所述第二电压补偿表对所述缓启动MOS管的输出电压进行电压补偿，并将补偿后的电压进行上报。

由上述实施例可见，本申请实施例提供的光模块包括电路板、缓启动MOS管、电压监控电路与MCU，电路板上设置有金手指，金手指包括供电金手指与功耗金手指，供电金手指接入电源电压，功耗金手指分时接入第一电压与第二电压，第一电压大于第二电压，以通过第一电压、第二电压告知光模块的功耗模式，如功耗金手指接入第一电压时，告知MCU光模块处于高功耗模式下，功耗金手指接入第二电压时，告知MCU光模块处于低功耗模式下；缓启动MOS管设置于电路板上，与供电金手指电连接，以对光模块内的电子元器件进行缓启动，防止电子元器件上电过冲；电压监控电路与缓启动MOS管连接，用于监测缓启动MOS管的输出电压，由于光模块在不同功耗模式下供电电流不同，使得缓启动MOS管造成的电压衰减不同，因此需监控缓启动MOS管的输出电压；MCU设置在电路板上，与缓启动MOS管电连接，用于上电启动；MCU与功耗金手指连接，用于根据功耗金手指接入的电压来确定功耗模式，以根据功耗模式控制光模块内电子元器件的开关；MCU与电压监控电路连接，用于获取缓启动MOS管的输出电压；MCU还包括第一寄存器、第二寄存器与第三寄存器，第一寄存器存储有第一电压补偿表，第一电压补偿表与高功耗模式下的电压衰减相对应；第二寄存器存储有第二电压补偿表，第二电压补偿表与低功耗模式下的电压衰减相对应；如此在功耗金手指接入第一电压时，光模块处于高功耗模式，MCU从电压监控电路中获取缓启动MOS管的输出电压，从第一寄存器中获取第一电压补偿表，根据第一电压补偿表对缓启动MOS管的输出电压进行电压补偿，并将补偿后的电压存储至第三寄存器；在功耗金手指接入第二电压时，光模块处于低功耗模式，MCU从电压监控电路中获取缓启动MOS管的输出电压，从第二寄存器中获取第二电压补偿表，根据第二电压补偿表对缓启动MOS管的输出电压进行电压补偿，并将补偿后的电压存储至第三寄存器；将补偿后的电压存储至第三寄存器后，上位机可通过IIC通信总线从第三寄存器中读取补偿后的电压值，以确定上位机通过供电金手指提供给光模块的电源电压值。本申请中需上电启动的电子元器件通过缓启动MOS管与供电金手指电连接，对缓启动MOS管的输出电压进行监控，并在光模块处于不同功耗模式时对缓启动MOS管的输出电压进行相应的电压补偿，并将补偿后的电压上报至上位机，以确定上位机提供给光模块的供电电压，从而能够保证提供给光模块的供电电压，使得光模块正常上电工作。

附图说明

为了更清楚地说明本公开中的技术方案，下面将对本公开一些实施例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公开的一些实施例的附图，对于本领域普通技术人员来讲，还可以根据这些附图获得其他的附图。此外，以下描述中的附图可以视作示意图，并非对本公开实施例所涉及的产品的实际尺寸、方法的实际流程、信号的实际时序等的限制。

图1为根据一些实施例的一种光通信***的连接关系图；

图2为根据一些实施例的一种光模块的结构图；

图3为根据一些实施例的一种光模块的结构示意图；

图4为根据一些实施例的一种光模块的局部分解示意图；

图5为本申请实施例提供的一种光模块中电路板的结构示意图；

图6为本申请实施例提供的一种光模块中MCU电压补偿的原理框图一；

图7为本申请实施例提供的一种光模块中电路板的结构框图一；

图8为本申请实施例提供的一种光模块中MCU电压补偿的原理框图二；

图9为本申请实施例提供的一种光模块中电路板的结构框图二；

图10为本申请实施例提供的一种光模块的供电电压监控补偿方法的流程图。

具体实施方式

下面将结合附图，对本公开一些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公开一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本公开所提供的实施例，本领域普通技术人员所获得的所有其他实施例，都属于本公开保护的范围。

光通信***中，使用光信号携带待传输的信息，并使携带有信息的光信号通过光纤或光波导等信息传输设备传输至计算机等信息处理设备，以完成信息的传输。由于光通过光纤或光波导传输时具有无源传输特性，因此可以实现低成本、低损耗的信息传输。此外，光纤或光波导等信息传输设备传输的信号是光信号，而计算机等信息处理设备能够识别和处理的信号是电信号，因此为了在光纤或光波导等信息传输设备与计算机等信息处理设备之间建立信息连接，需要实现电信号与光信号的相互转换。

光模块在光通信技术领域中实现上述光信号与电信号的相互转换功能。光模块包括光口和电口，光模块通过光口实现与光纤或光波导等信息传输设备的光通信，通过电口实现与光网络终端(例如，光猫)之间的电连接，电连接主要用于供电、I2C信号传输、数据信息传输以及接地等；光网络终端通过网线或无线保真技术(Wi-Fi)将电信号传输给计算机等信息处理设备。

图1为光通信***的连接关系图。如图1所示，光通信***包括远端服务器1000、本地信息处理设备2000、光网络终端100、光模块200、光纤101及网线103。

光纤101的一端连接远端服务器1000，另一端通过光模块200与光网络终端100连接。光纤本身可支持远距离信号传输，例如数千米(6千米至8千米)的信号传输，在此基础上如果使用中继器，则理论上可以实现无限距离传输。因此在通常的光通信***中，远端服务器1000与光网络终端100之间的距离通常可达到数千米、数十千米或数百千米。

网线103的一端连接本地信息处理设备2000，另一端连接光网络终端100。本地信息处理设备2000可以为以下设备中的任一种或几种：路由器、交换机、计算机、手机、平板电脑、电视机等。

远端服务器1000与光网络终端100之间的物理距离大于本地信息处理设备2000与光网络终端100之间的物理距离。本地信息处理设备2000与远端服务器1000之间的连接由光纤101与网线103完成；而光纤101与网线103之间的连接由光模块200和光网络终端100完成。

光模块200包括光口和电口，光口被配置为接入光纤101，从而使得光模块200与光纤101建立双向的光信号连接；电口被配置为接入光网络终端100中，从而使得光模块200与光网络终端100建立双向的电信号连接。光模块200实现光信号与电信号的相互转换，从而使得光纤101与光网络终端100之间建立信息连接。示例地，来自光纤101的光信号由光模块200转换为电信号后输入至光网络终端100中，来自光网络终端100的电信号由光模块200转换为光信号输入至光纤101中。由于光模块200是实现光信号与电信号相互转换的工具，不具有处理数据的功能，在上述光电转换过程中，信息并未发生变化。

光网络终端100包括大致呈长方体的壳体(housing)，以及设置在壳体上的光模块接口102和网线接口104。光模块接口102被配置为接入光模块200，从而使得光网络终端100与光模块200建立双向的电信号连接；网线接口104被配置为接入网线103，从而使得光网络终端100与网线103建立双向的电信号连接。光模块200与网线103之间通过光网络终端100建立连接。示例地，光网络终端100将来自光模块200的电信号传递给网线103，将来自网线103的电信号传递给光模块200，因此光网络终端100作为光模块200的上位机，可以监控光模块200的工作。光模块200的上位机除光网络终端100之外还可以包括光线路终端(Optical Line Terminal，OLT)等。

远端服务器1000通过光纤101、光模块200、光网络终端100及网线103，与本地信息处理设备2000之间建立了双向的信号传递通道。

图2为光网络终端的结构图，为了清楚地显示光模块200与光网络终端100的连接关系，图2仅示出了光网络终端100的与光模块200相关的结构。如图2所示，光网络终端100还包括设置于壳体内的电路板105，设置在电路板105表面的笼子106，设置在笼子106上的散热器107，以及设置在笼子106内部的电连接器。电连接器被配置为接入光模块200的电口；散热器107具有增大散热面积的翅片等凸起部。

光模块200***光网络终端100的笼子106中，由笼子106固定光模块200，光模块200产生的热量传导给笼子106，然后通过散热器107进行扩散。光模块200***笼子106中后，光模块200的电口与笼子106内部的电连接器连接，从而光模块200与光网络终端100建议双向的电信号连接。此外，光模块200的光口与光纤101连接，从而光模块200与光纤101建立双向的光信号连接。

图3为根据一些实施例的一种光模块的结构图，图4为根据一些实施例的一种光模块的分解图。如图3、图4所示，光模块200包括壳体(shell)，设置于壳体内的电路板300及光收发组件。

壳体包括上壳体201和下壳体202，上壳体201盖合在下壳体202上，以形成具有两个开口的上述壳体；壳体的外轮廓一般呈现方形体。

在本公开的一些实施例中，下壳体202包括底板以及位于底板两侧、与底板垂直设置的两个下侧板；上壳体201包括盖板，盖板盖合在下壳体202的两个下侧板上，以形成上述壳体。

在一些实施例中，下壳体202包括底板以及位于底板两侧、与底板垂直设置的两个下侧板；上壳体201包括盖板以及位于盖板两侧、与盖板垂直设置的两个上侧板，由两个上侧板与两个下侧板结合，以实现上壳体201盖合在下壳体202上。

两个开口204和205的连线所在的方向可以与光模块200的长度方向一致，也可以与光模块200的长度方向不一致。例如，开口204位于光模块200的端部(图3的右端)，开口205也位于光模块200的端部(图3的左端)。或者，开口204位于光模块200的端部，而开口205则位于光模块200的侧部。开口204为电口，电路板300的金手指301从电口伸出，***上位机(例如，光网络终端100)中；开口205为光口，被配置为接入外部光纤101，以使外部光纤101连接光模块200内部的光收发组件。

采用上壳体201、下壳体202结合的装配方式，便于将电路板300、光收发组件等器件安装到壳体中，由上壳体201、下壳体202对这些器件形成封装保护。此外，在装配电路板300和光收发组件等器件时，便于这些器件的定位部件、散热部件以及电磁屏蔽部件的部署，有利于自动化地实施生产。

在一些实施例中，上壳体201及下壳体202一般采用金属材料制成，利于实现电磁屏蔽以及散热。

在一些实施例中，光模块200还包括位于其壳体外部的解锁部件203，解锁部件203被配置为实现光模块200与上位机之间的固定连接，或解除光模块200与上位机之间的固定连接。

示例地，解锁部件203位于下壳体202的两个下侧板的外壁上，具有与上位机笼子(例如，光网络终端100的笼子106)匹配的卡合部件。当光模块200***上位机的笼子里，由解锁部件203的卡合部件将光模块200固定在上位机的笼子里；拉动解锁部件203时，解锁部件203的卡合部件随之移动，进而改变卡合部件与上位机的连接关系，以解除光模块200与上位机的卡合关系，从而可以将光模块200从上位机的笼子里抽出。

电路板300包括电路走线、电子元件及芯片，通过电路走线将电子元件和芯片按照电路设计连接在一起，以实现供电、电信号传输及接地等功能。电子元件例如包括电容、电阻、三极管、金属氧化物半导体场效应管(Metal-Oxide-Semiconductor Field-EffectTransistor，MOSFET)。芯片例如包括微控制单元(Microcontroller Unit，MCU)、激光驱动芯片、限幅放大器(limiting amplifier)、时钟数据恢复(Clock and Data Recovery，CDR)芯片、电源管理芯片、数字信号处理(Digital Signal Processing，DSP)芯片。

电路板300一般为硬性电路板，硬性电路板由于其相对坚硬的材质，还可以实现承载作用，如硬性电路板可以平稳地承载上述电子元件和芯片；当光收发组件位于电路板上时，硬性电路板也可以提供平稳地承载；硬性电路板还可以***上位机笼子中的电连接器中。

电路板300还包括形成在其端部表面的金手指301，金手指301由相互独立的多个引脚组成。电路板300***笼子106中，由金手指301与笼子106内的电连接器导通连接。金手指301可以仅设置在电路板300一侧的表面(例如图4所示的上表面)，也可以设置在电路板300上下两侧的表面，以适应引脚数量需求大的场合。金手指301被配置为与上位机建立电连接，以实现供电、接地、I2C信号传递、数据信号传递等。

当然，部分光模块中也会使用柔性电路板。柔性电路板一般与硬性电路板配合使用，以作为硬性电路板的补充。例如，硬性电路板与光收发组件之间可以采用柔性电路板连接。

光收发组件可包括光发射组件400与光接收组件500，光发射组件400与电路板300连接，如电路板300上设置有激光驱动芯片，该激光驱动芯片的一端可与金手指301电连接，激光驱动芯片的另一端可与光发射组件400内的激光器连接，驱动激光器产生发射光信号，以实现电光转换；光接收组件500与电路板300连接，光接收组件500将外部光纤传输的光信号转换为电信号，电信号通过走线传输至金手指301，以实现光电转换。

光模块在上电工作时，由上位机通过金手指向光模块提供供电电压，而光模块内的光电元器件在不同工作电压下上电启动，因此需监控金手指提供的供电电压值。而现阶段协议针对光模块有两种工作模式，分别为低功耗模式与高功耗模式，且要求低功耗模式下功耗＜1.5W。由于光模块处于低功耗模式及高功耗模式下供电电流不同，使得监控到的供电电压的衰减量不同，导致监控到的电压偏差较大，使得上位机通过金手指向光模块提供的供电电压存在偏差，影响光模块上电工作。

为了解决上述问题，本申请对光模块在不同功耗下监控到的供电电压进行电压补偿，以补偿光模块因不同功耗下不同的衰减量，从而解决不同功耗模式下由于衰减量不同导致的电压监控偏差大的问题。

图5为本申请实施例提供的光模块中电路板的局部结构示意图。如图5所示，本申请实施例提供的光模块中，电路板300上设置的金手指301包括供电金手指302与功耗金手指303，供电金手指302接入上位机提供的电源电压，功耗金手指303分时接入第一电压与第二电压，第一电压大于第二电压，且功耗金手指303根据接入的电压来告知光模块处于高功耗模式或低功耗模式。如此，功耗金手指303接入第一电压时，告知光模块处于高功耗模式下；功耗金手指303接入第二电压时，告知光模块处于低功耗模式下。

在一些实施例中，功耗金手指303接入第一电压时，说明光模块处于高功耗模式，第一电压为3.3V；功耗金手指303接入第二电压时，说明光模块处于低功耗模式，第二电压为0～3V。

由于光模块内的光电元器件在不同工作电压下上电启动，为了确定供电金手指302接入的电源电压，需通过监控电路来监控不同光电元器件的工作电压，然后将工作电压上报至上位机，以通过反馈光电元器件的工作电压来确定电源电压。

在一些实施例中，对于可以热插拔的模块或***，需要在电源输入口加上负载上电缓启动电路，缓启动电路是电源的重要组成部分，是外部电源与内部功能模块的接口电路，它可以缓解上电瞬间对内部电路的冲击，同时可以过滤外部电源的噪声，使内部功能模块可靠工作。

目前常用的缓启动电路为缓启动MOS管(Metal-Oxide-Semiconductor FieldEffect Transistor，金属-氧化物-半导体-效应晶体管)，上电后，电源对MOS管充电，直至MOS管达到阈值电压打开，导通电路，缓启动延时时间就是电源充电达到MOS开启阈值的时间，如此能够实现电源对内部电路的缓慢上电启动。

如此，为了避免光模块内的电子元器件在上电启动时过冲，光模块一般包括缓启动MOS管，该缓启动MOS管的一端与供电金手指302电连接，缓启动MOS管的另一端与电子元器件电连接，如此供电金手指302接入的电源电压经缓启动MOS管后，对电子元器件进行上电。

由于缓启动MOS管的输出电压与电子元器件的供电电压相同，因此为了监控电子元器件的供电电压，可监控缓启动MOS管的输出电压，因此光模块还包括电压监控电路，该电压监控电路与缓启动MOS管连接，用于监测缓启动MOS管的输出电压，以获得电子元器件的供电电压。

电路板300上还设置有MCU310，MCU310通过缓启动MOS管与供电金手指302电连接，使得MCU310上电启动；功耗金手指303与光模块的MCU310连接，以根据功耗金手指303接入的电压向MCU310传输功耗标识，MCU310根据该功耗标识来控制光模块内光电元器件的开关，使得光模块处于相应的功耗模式。

如，功耗金手指303接入第一电压时，说明上位机告知光模块应处于高功耗模式下，此时MCU310接入到功耗金手指303传输的高功耗标识，MCU310控制相关光电元器件全部启动，使得光模块处于高功耗模式下；功耗金手指303接入第二电压时，说明上位机告知光模块应处于低功耗模式下，此时MCU310接入到功耗金手指303传输的低功耗标识，MCU310控制相关光电元器件全部关闭，电元器件的输出电压为0，使得光模块处于低功耗模式下。

为了对光模块的供电电压进行不同功耗模式下的电压补偿，MCU310包括第一寄存器与第二寄存器，第一寄存器存储有第一电压补偿表，该第一电压补偿表与高功耗模式下的电压衰减量相对应；第二寄存器存储有第二电压补偿表，该第二电压补偿表与低功耗模式下的电压衰减量相对应。

如此，当功耗金手指303接入第一电压时，说明光模块处于高功耗模式下，此时MCU310从电压监控电路中获取缓启动MOS管的输出电压，从第一寄存器中获取第一电压补偿表，根据第一电压补偿表对缓启动MOS管的输出电压进行电压补偿，并将补偿后的电压上报至上位机。

当功耗金手指303接入第二电压时，说明光模块处于低功耗模式下，此时MCU310从电压监控电路中获取缓启动MOS管的输出电压，从第二寄存器中获取第二电压补偿表，根据第二电压补偿表对缓启动MOS管的输出电压进行电压补偿，并将补偿后的电压上报至上位机。

由于上位机属于主动设备，光模块属于从动设备，即上位机可向光模块发送信息，可从光模块内读取信息，而光模块只能接收来自上位机的信息，而无法主动向上位机发送信息。因此，为了将补偿后的电压上报至上位机，MCU310还包括第三寄存器，该第三寄存器用于存储补偿后的供电电压值，且第三寄存器通过IIC通信总线与上位机通信连接。如此上位机可通过IIC通信总线从第三寄存器中读取到补偿后的电压值，以将补偿后的供电电压值上报至上位机，使得上位机确定提供给光模块的供电电压，从而保证上位机提供给光模块的供电电压，使得光模块正常上电工作。

但是，通过监控缓启动MOS管的输出电压，来监控连接缓启动MOS管的电子元器件的工作电压时，需在光模块内设置电压监控电路，如此增加了光模块内的电器件，导致光模块内光电元器件结构复杂。而MCU能够监控自身的供电电压，不需额外设置电压监控电路就能获取MCU的供电电压，因此可直接通过反馈MCU的供电电压来确定上位机提供的电源电压，以减少光模块内光电元器件的数量。

图6为本申请实施例提供的光模块中MCU电压补偿的原理框图一，图7为本申请实施例提供的光模块中电路板的结构框图一。如图6、图7所示，MCU310通过缓启动MOS管与供电金手指302电连接，MCU310与功耗金手指303信号连接，供电金手指302接入的电源电压经缓启动MOS管延时后对MCU310进行上电，同时功耗金手指303根据接入的第一电压或第二电压告知光模块处于高功耗或低功耗模式下。

为了监控MCU310自身的供电电压，MCU310还包括采样电路，采样电路用于采集MCU310的供电电压，即供电金手指302经由缓启动MOS管传输至MCU310的供电电压，由于线路电圧的衰减量，使得MCU310的供电电压小于供电金手指302接入的电源电压，因此通过采样电路来采集到达MCU310的供电电压。

通过采样电路采集到MCU310的供电电压后，由于线路电压衰减，MCU310的供电电压小于供电金手指302接入的电源电压，因此为了获取供电金手指302接入的电源电压值，需对MCU310的供电电压进行电压补偿，以降低线路电压衰减对电源电压的影响。

由于光模块处于低功耗模式、高功耗模式下供电电流不同，导致线路电圧的衰减量不同，使得光模块处于低功耗模式、高功耗模式时监控到的MCU310供电电压存在偏差。为了解决两种模式下由于衰减量不同导致电压监控偏差大的问题，在光模块处于高功耗模式下时，MCU310可从第一寄存器中获取第一电压补偿表，根据第一电压补偿表对采集到的MCU310的供电电压进行电压补偿，以补偿高功耗模式下的电压衰减。

在光模块处于低功耗模式下时，MCU310可从第二寄存器中获取第二电压补偿表，根据第二电压补偿表对采集到的MCU310的供电电压进行电压补偿，以补偿低功耗模式下的电压衰减。

光模块处于低功耗模式或高功耗模式时，缓启动MOS管的衰减不同。具体地，光模块处于高功耗模式时，由于此时功耗很高，缓启动MOS管的衰减较大，到达MCU310的供电电压与供电金手指302接入的电源电压偏差较大，如电压偏差为0.6～0.7V。该电压偏差可通过第一电压补偿表的电压值来进行补偿，即第一电压补偿表内的电压补偿值为0.6～0.7V。

光模块处于低功耗模式时，由于此时功耗较低，缓启动MOS管的衰减较小，到达MCU310的供电电压与供电金手指302接入的电源电压偏差较小，如电压偏差为0～0.1V。该电压偏差可通过第二电压补偿表的电压值来进行补偿，即第二电压补偿表内的电压补偿值为0～0.1V。

在一些实施例中，上位机提供给光模块的供电电压通常为3.3V，即供电金手指302接入的电源电压一般为3.3V，可通过反馈的补偿后MCU供电电压来进行调节电源电压。

在一些实施例中，第一电压补偿表内的电压补偿值可大于或小于光模块在高功耗模式下的电压衰减量，第二电压补偿表内的电压补偿值可大于或小于光模块在低功耗模式下的电压衰减量，本申请允许3％的偏差值，如此在上位机提供的电源电压为3.3V时，MCU310的供电电压进行补偿后的电压值可为3.2～3.4V。

在一些实施例中，光模块内供电电流不仅受到功耗模式的影响，也会受到光模块内环境温度的影响，即光模块的功耗模式、环境温度都会影响光模块内线路电压的衰减量，因此对MCU310的供电电压进行补偿时，还需考虑环境温度的影响。

图8为本申请实施例提供的光模块中MCU电压补偿的原理框图二，图9为本申请实施例提供的光模块中电路板的结构框图二。如图8、图9所示，MCU310通过缓启动MOS管与供电金手指302电连接，MCU310与功耗金手指303信号连接，供电金手指302接入的供电电压经缓启动MOS管延时后对MCU310进行上电，同时功耗金手指303根据接入的第一电压或第二电压告知MCU310光模块处于高功耗模式或低功耗模式下。

由于光模块内的环境温度影响线路电圧的衰减量，因此MCU310还包括温度传感器，该温度传感器用于采集环境温度，第一寄存器内存储有第一温度电压补偿表，该第一温度电压补偿表内存储有高功耗模式、不同环境温度下对应的第一电压补偿值；第二寄存器内存储有第二温度电压补偿表，该第二温度电压补偿表内存储有低功耗模式、不同环境温度下对应的第二电压补偿值。

在一些实施例中，光模块处于高功耗模式时，第一温度电压补偿表中的第一电压补偿值与环境温度一一对应设置，即不同环境温度下，第一温度电压补偿表中的第一电压补偿值可不相同，MCU310需根据环境温度对采集到的供电电压进行相应的电压补偿。

光模块处于低功耗模式时，第二温度电压补偿表中的第二电压补偿值与环境温度一一对应设置，即不同环境温度下，第二温度电压补偿表中的第二电压补偿值可不相同，MCU310需根据环境温度对采集到的供电电压进行相应的电压补偿。

在一些实施例中，当光模块内的环境温度不变，而该光模块处于不同功耗模式时，第一温度电压补偿表中的第一电压补偿值与第二温度电压补偿表中的第二电压补偿值不同，MCU310需根据功耗模式对采集到的供电电压进行相应的电压补偿。

采集到的MCU310的供电电压经第一电压补偿值或第二电压补偿值进行电压补偿后，需将补偿后的供电电压上报至上位机，上位机根据上报的供电电压来确定提供的电源电压，从而维持提供给光模块的电源电压，以保证光模块正常上电工作。

本申请实施例提供的光模块包括电路板与MCU，电路板上设置有金手指，金手指包括供电金手指与功耗金手指，供电金手指接入电源电压，功耗金手指分时接入第一电压、第二电压，以告知光模块处于高功耗模式或低功耗模式，如功耗金手指接入第一电压时，告知MCU光模块处于高功耗模式下，功耗金手指接入第二电压时，告知MCU光模块处于低功耗模式下；MCU设置在电路板上，MCU通过缓启动MOS管与供电金手指电连接，以接入供电金手指传输的供电电压，使得MCU上电启动；MCU与功耗金手指连接，以根据功耗金手指接入的电压使光模块处于不同的功耗模式下，如功耗金手指接入第一电压时，告知MCU光模块处于高功耗模式下，功耗金手指接入第二电压时，告知MCU光模块处于低功耗模式下；MCU还包括采样电路、第一寄存器、第二寄存器与第三寄存器，采样电路用于采集MCU的供电电压，由于不同功耗模式下供电电流不同，导致电压的衰减量不同，使得采集到的MCU供电电压小于供电金手指接入的供电电压；第一寄存器存储有第一电压补偿表，第一电压补偿表与高功耗模式下的电压衰减相对应；第二寄存器存储有第二电压补偿表，第二电压补偿表与低功耗模式下的电压衰减相对应；如此在功耗金手指接入第一电压时，光模块处于高功耗模式，MCU从第一寄存器中获取第一电压补偿表，根据第一电压补偿表对采集到的MCU供电电压进行电压补偿；在功耗金手指接入第二电压时，光模块处于低功耗模式，MCU从第二寄存器中获取第二电压补偿表，根据第二电压补偿表对采集到的MCU供电电压进行电压补偿；MCU根据功耗模式对采集到的MCU供电电压进行相应电压补偿后，将补偿后的供电电压存储至第三寄存器内，第三寄存器通过IIC通信总线与上位机连接，上位机可通过IIC通信总线从第三寄存器内读取补偿后的供电电压值，以确定上位机通过供电金手指提供给光模块的电源电压值。本申请对MCU的供电电压进行监控，并在光模块处于不同功耗模式时对MCU的供电电压进行相应的电压补偿，对MCU的供电电压进行相应电压补偿后上报至上位机，以确定上位机提供给光模块的供电电压，从而保证了上位机提供给光模块的供电电压，使得光模块正常上电工作。

基于上述实施例所述的光模块，本申请实施例还提供了一种光模块的供电电压监控补偿方法，该方法应用于上述实施例所述的光模块，以解决光模块在两种功耗模式下由于衰减量不同导致的电压监控偏差大的问题。

图10为本申请实施例提供的光模块的供电电压监控补偿方法的流程图。如图10所示，本申请提供的光模块的供电电压监控补偿方法包括：

S100：采集与供电金手指连接的缓启动MOS管的输出电压。

为了避免光模块内的电子元器件在上电启动时过冲，光模块一般包括缓启动MOS管，该缓启动MOS管的一端与供电金手指302电连接，缓启动MOS管的另一端与电子元器件电连接，如此供电金手指302接入的电源电压经缓启动MOS管后，对电子元器件进行上电。

由于缓启动MOS管的输出电压与电子元器件的供电电压相同，因此为了监控电子元器件的供电电压，可监控缓启动MOS管的输出电压。

S200：将功耗金手指分时接入第一电压与第二电压。

S300：检测功耗金手指接入的电压。

将功耗金手指与MCU连接，功耗金手指分时接入第一电压与第二电压，且第一电压大于第二电压，以根据功耗金手指接入的电压来告知MCU所处的功耗模式，如功耗金手指接入第一电压时，说明MCU需处于高功耗模式下；功耗金手指接入第二电压时，说明MCU需处于低功耗模式下。

S401：当功耗金手指接入第一电压时，MCU获取缓启动MOS管的输出电压，从第一寄存器中获取第一电压补偿表。

S402：根据第一电压补偿表对缓启动MOS管的输出电压进行电压补偿。

S403：将补偿后的电压进行上报。

由于光模块处于低功耗模式、高功耗模式下供电电流不同，导致线路电圧的衰减量不同，使得光模块处于低功耗模式、高功耗模式时监控到的供电电压存在偏差。为了解决两种模式下由于衰减量不同导致电压监控偏差大的问题，MCU还包括第一寄存器与第二寄存器，第一寄存器存储有第一电压补偿表，第一电压补偿表为光模块处于高功耗模式下的电压衰减量。

如此，当功耗金手指接入第一电压时，光模块处于高功耗模式下，由于此时功耗很高，使得缓启的衰减较大，缓启动MOS管的输出电压与实际给定的电源电压偏差较大，因此MCU获取缓启动MOS管的输出电压，从第一寄存器中获取第一电压补偿表，根据第一电压补偿表对缓启动MOS管的输出电压进行电压补偿。

将补偿后的供电电压上报至上位机，上位机根据上报的供电电压来确定、调节上位机提供的电源电压，从而维持提供给光模块的电源电压，以保证光模块正常上电工作。

S411：当功耗金手指接入第二电压时，MCU获取缓启动MOS管的输出电压，从第二寄存器中获取第二电压补偿表。

S412：根据第二电压补偿表对缓启动MOS管的输出电压进行电压补偿。

S413：将补偿后的电压进行上报。

MCU的第二寄存器存储有第二电压补偿表，第二电压补偿表为光模块处于低功耗模式下的电压衰减量。

如此，当功耗金手指接入第二电压时，光模块处于低功耗模式下，由于此时功耗较低，使得缓启的衰减减小，缓启动MOS管的输出电压与实际给定的电源电压偏差较小，因此MCU获取缓启动MOS管的输出电压，从第二寄存器中获取第二电压补偿表，根据第二电压补偿表对缓启动MOS管的输出电压进行电压补偿。

将补偿后的供电电压上报至上位机，上位机根据上报的供电电压来确定、调节上位机提供的电源电压，从而维持提供给光模块的电源电压，以保证光模块正常上电工作。

由于MCU能够监控自身的供电电压，不需额外设置电压监控电路就能获取MCU的供电电压，因此可直接通过反馈MCU的供电电压来确定上位机提供的电源电压。在光模块处于高功耗模式下时，MCU可从第一寄存器中获取第一电压补偿表，根据第一电压补偿表对采集到的MCU的供电电压进行电压补偿，以补偿高功耗模式下的电压衰减；在光模块处于低功耗模式下时，MCU可从第二寄存器中获取第二电压补偿表，根据第二电压补偿表对采集到的MCU的供电电压进行电压补偿，以补偿低功耗模式下的电压衰减。

本申请对MCU的供电电压进行监控，并在光模块处于不同功耗模式时通过不同的电压补偿表对MCU的供电电压进行相应的电压补偿，对MCU的供电电压进行相应电压补偿后上报至上位机，以确定上位机提供给光模块的供电电压，从而保证了提供给光模块的供电电压，使得光模块正常上电工作。

最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本申请的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本申请进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本申请各实施例技术方案的精神和范围。

Claims (10)

1.一种光模块，其特征在于，包括：

电路板，其上设置有金手指，所述金手指包括供电金手指与功耗金手指，所述供电金手指接入电源电压，所述功耗金手指分时接入第一电压与第二电压，所述第一电压大于所述第二电压；

缓启动MOS管，设置于所述电路板上，与所述供电金手指电连接；

电压监控电路，与所述缓启动MOS管连接，用于监测所述缓启动MOS管的输出电压；

MCU，设置于所述电路板上，与所述缓启动MOS管、所述功耗金手指、所述电压监控电路连接；包括第一寄存器、第二寄存器与第三寄存器，所述第一寄存器存储有第一电压补偿表，所述第二寄存器存储有第二电压补偿表，所述第三寄存器通过IIC通信总线与所述金手指通信连接；

其中，所述功耗金手指接入所述第一电压时，所述MCU从所述电压监控电路中获取所述缓启动MOS管的输出电压，从所述第一寄存器中获取所述第一电压补偿表，根据所述第一电压补偿表对所述缓启动MOS管的输出电压进行电压补偿，并将补偿后的电压存储至所述第三寄存器，以进行上报；

所述功耗金手指接入所述第二电压时，所述MCU从所述电压监控电路中获取所述缓启动MOS管的输出电压，从所述第二寄存器中获取所述第二电压补偿表，根据所述第二电压补偿表对所述缓启动MOS管的输出电压进行电压补偿，并将补偿后的电压存储至所述第三寄存器，以进行上报。

2.根据权利要求1所述的光模块，其特征在于，所述MCU还包括采样电路，所述采样电路用于采集所述MCU的供电电压；所述MCU根据所述采样电路采集的供电电压与所述第一电压补偿表或所述第二电压补偿表进行电压补偿。

3.根据权利要求1所述的光模块，其特征在于，所述第一电压为3.3V，所述第二电压为0～3V。

4.根据权利要求1所述的光模块，其特征在于，所述第一电压补偿表内的电压补偿值为0.6～0.7V。

5.根据权利要求1所述的光模块，其特征在于，所述第二电压补偿表内的电压补偿值为0～0.1V。

6.根据权利要求1所述的光模块，其特征在于，所述缓启动MOS管输出的电压进行补偿后的电压值为3.2～3.4V。

7.根据权利要求1所述的光模块，其特征在于，所述MCU还包括温度传感器，所述温度传感器用于采集环境温度；

所述功耗金手指接入所述第一电压时，所述MCU从所述第一寄存器中获取与所述环境温度对应的第一电压补偿值，根据所述第一电压补偿值对所述MCU的供电电压进行电压补偿，并将补偿后的供电电压进行上报；

所述功耗金手指接入所述第二电压时，所述MCU从所述第二寄存器中获取与所述环境温度对应的第二电压补偿值，根据所述第二电压补偿值对所述MCU的供电电压进行电压补偿，并将补偿后的供电电压进行上报。

8.根据权利要求7所述的光模块，其特征在于，所述功耗金手指接入所述第一电压或所述第二电压时，所述第一电压补偿表中的电压补偿值与所述环境温度一一对应设置。

9.根据权利要求7所述的光模块，其特征在于，所述环境温度不变时，所述第一电压补偿表中的电压补偿值与所述第二电压补偿表中的电压补偿值不同。

10.一种光模块的供电电压监控补偿方法，其特征在于，应用于权利要求1-9任一项所述的光模块，所述方法包括：

采集与供电金手指连接的缓启动MOS管的输出电压；

将功耗金手指分时接入第一电压与第二电压；

检测所述功耗金手指接入的电压；

当所述功耗金手指接入第一电压时，MCU获取所述缓启动MOS管的输出电压，从第一寄存器中获取第一电压补偿表，根据所述第一电压补偿表对所述缓启动MOS管的输出电压进行电压补偿，并将补偿后的电压进行上报；

当所述功耗金手指接入第二电压时，所述MCU获取所述缓启动MOS管的输出电压，从第二寄存器中获取第二电压补偿表，根据所述第二电压补偿表对所述缓启动MOS管的输出电压进行电压补偿，并将补偿后的电压进行上报。

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