【应用】DC-1/5/10/50光纤接收器和发射器助力解决风能和太阳能发电站电磁干扰问题

时间： 2019-02-01 来源：Firecomms

技术问答

风能和太阳能发电站一般处在空旷的野外环境中，设备之间数据信号传输的完整性和稳定性面临着恶劣条件和极端气候的严峻考验。遍布整个风能或太阳能发电平台的是一系列测量风速、叶片间距、电池状态等的传感器，以及其他关键系统监控器。这其中电源转换模块(包括交直流转换器、变压器等)是核心的组成部分。依据严格的IEC 61000标准，电源转换模块与电源信号控制模块之间的数据连接要防止接地回路和电磁干扰，这就要求用于大功率变压器或逆变电路的高压IGBT/IGCT半导体器件必须是电隔离的。此外，发电站的通信系统是按照快速甚至千兆工业以太网的级别设计的，这对信号数据速率要求也是相当高的。

图1 基于光纤连接的风能和太阳能发电平台设计结构框图

针对上述问题，FIRECOMMS公司推出了基于塑料光纤(POF)或塑料/聚合物包层二氧化硅光纤(PCS)连接的DC-1/5/10/50 MBd RedLink光纤接收器和发射器，数据速率从10兆到千兆不等，可达到发电站的通信速率要求。为应对发电站所处的恶劣野外环境，Firecomms自主开发了使用基于InGaP/InGaAlP/GaAs的谐振腔LED（RCLED）技术的通信光源，可在3-4 mA的低电流下发射650 nm红光传输信号，同时能够保持持久的稳定性，减少人工维护。Firecomms的DC-1系列（FT01MHNR/FT01MVNR 型）、DC-5系列（FT05MHNR/FT05MVNR型）光纤发射器均遵循RS232 / 485、SERCOS、PROFIBUS或CAN等多种专有或标准通信协议，这与发电平台的通信标准是一致的。特别地，Firecomms用于信号传输的DC-5/10/50系列接收器和发射器，通过光纤与电源控制模块连接，避免了控制单元受到来自变压器、转换器等的电磁干扰。而且，Firecomms的所有产品外壳均采用阻燃不导电的塑料封装，在器件之间也起到了有效的电隔离效果。

图2 Firecomms各种规格的光纤接收器、发射器产品实物图

Firecomms的产品使用温度范围在-40℃~+85℃，可适应发电平台所处的各种恶劣环境；节能低耗，3-4mA下运行即可（DC-1/5系列使用模拟电压，DC-10/50系列使用5V/3.3V双电压）；RCLED光源使用可见的650nm红光，对人眼安全；外壳封装材料绝缘阻燃(UL94V‐0)；收发器及线缆寿命可长达20年之久，可靠稳定，减少维护周期；产品兼容多功能线缆连接器，安装简单方便。此外，相较于DC-1/5系列，DC-10/50系列具有水平和垂直封装、反向和非反向逻辑形式的多样化产品。由于使用集成化驱动，DC-10/50系列具有更低的脉冲宽度失真，数据信号传输更稳定，更能适应发电平台恶劣的电磁干扰环境。

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珍珍 Lv7. 资深专家 2019-02-01

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