【选型】高压变频器和高压SVG级联功率单元选用国产光纤收发器替换安华高，性能及可靠性不输进口
高压变频器和SVG工作电压均在10kV及以上，目前国内制造商均采用多单元串联形式实现低电压控制，产生输出可调的高电压电源。其中功率单元作为核心控制部件，一台整机大概用到24个单元或120个单元，整机的主控系统与功率单元相距较远，信号的发送与接收通过光纤收发器实现，用量较大。早期的收发器都是采用国际知名品牌安华高HFBR-1521Z和HFBR-2521Z，其几乎处于垄断地位。由于一些特殊现场环境恶劣（高温、高湿或高粉尘），其光纤收发器应用中偶尔会出现信号传输异常中断，传输光功率不足现象。且发射器的工作电流需几十mA，消耗较大的电源功率。
近几年，随着国产光纤技术的快速发展，同时中美贸易战的加剧，为降低进口安华高光纤收发器的采购风险和成本压力，引入国产品牌势在必行。通过多方调研和技术对比，最终选择浙江飞尔康（FIRECOMMS）光纤收发器作为试用。根据应用需求，飞尔康光纤收发器选择型号为FT10MHLR和FR05MHIR。光纤发射器采用飞尔康10M速率代替安化高5M速率，基于三点：
a.公司级联产品主控与单元通信时最高速率达到4M（安华高5M在远距离传输时信号脉宽异常丢失，选择高一档）,保证足够通信速率余量；
b.飞尔康现有可兼容的光纤发射器，5M速率的相比10M速率的光功率偏低（同驱动电流条件）；
c.飞尔康10M速率的在成本上相比安华高5M的有明显优势。光纤接收器的替换主要保证参数接近即可。
在笔者公司的高压变频器和高压SVG级联功率单元降成本项目推进中进行首次尝试验证。
下面对两个品牌的光纤收发器从参数和测试结果进行全面对比分析，具体如下:
一、规格书关键参数对比分析
表1：光纤发射器参数对比
总结：光纤发射器在数据传输速率、传输距离、工作电流，工作温度指标方面飞尔康表现优。
表2 光纤接收器参数对比 
总结：光纤接收器在工作温度、上升下降时间、内部工艺结构(安华高采用三极管电流型控制，飞尔康采用推挽MOS电压型控制)上飞尔康表现优。
二、试验数据对比分析
(1)不同驱动电阻功率衰减比测试对比
图1 光纤发射电路
图2 光纤接收电路
测试条件：使用一块功率单元板，下载特殊程序，使用一根爱鑫光纤（16m，缩线芯3mm）既做发射又做接收，改变不同驱动电阻，测试其衰减比。
总结：远距离且光纤缩线芯条件下，安华高HFBR-1521Z需较大的电流才工作，飞尔康FT10MHLR较小工作电流稳定工作，电源功耗低。
(2)信号传输失真度测试对比（CH1：接收信号 CH2:发射信号）
图3 安华高收发器信号波形 图4 飞尔康收发器信号波形
同条件下测试记录比较一个周期的脉宽宽度，数据如下：
小结：光纤发射信号脉宽与光纤接收信号脉宽的差值数据可看出：安华高的脉宽差值范围20ns-35ns之间，飞尔康的脉宽差值范围0-24ns之间。脉宽差值越小，说明信号在传输过程中的损耗较低，更能在接收端完好还原输入信号的波形状态。从这方面看，安华高发射与接收信号脉宽差值偏大点。
(3)高温高湿环境运行测试
主控与功率单元板组成最小工作系统，一组通信采用飞尔康收发器，另一组通信采用安华高收发器，光纤长度25m，功率单元板（全面三防涂覆处理）置于高温高湿箱内（设置高温75℃，高湿85%），主控置于外部，通电连续运行，进行异常监测，运行时间3小时左右，安华高通信故障，飞尔康持续工作。连续运行24小时正常。
由此可断定，在极端高温高湿环境时，光纤发射器由于水汽渗入内部，导致较大的光损，发射器输出的光功率就显示不足，导致光纤接收器侧的信号出现波形脉宽变窄或丢死。安华高发射器光功率与驱动电流成正比，需要较大的功率提供，飞尔康发射器采用低功耗光源发射，较小的驱动电流可以输出较大的光功率，在极端环境中，发射端-光纤-接收端产生的光损增大时，也有较大的功率余量来克服，可保证正常工作。
基于以上测试数据和分析，飞尔康光纤收发器在高压级联产品订单中小批量推广应用，主要在35kV SVG多单元通信和两台设备并机主从控制方面验证（并机主从通信距离40m），即使在恶劣环境（如潮湿或粉尘较大现场）出现故障的几率同比大幅降低，现已批量使用。其次设计方面不需要做PCB改版，可以兼容替换，成本和供货周期上均有更好保证，再次证明国产光纤技术并不比进口差。
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FIRECOMMS（飞尔康）光纤收发器选型表
FIRECOMMS（飞尔康）提供如下光纤收发器的技术选型，产品系列RedLink、POF或POF PCS光纤类型、650 λ-nm、最大距离150m,数据速率（Mbps）:DC-1 MBd~DC-50 MBd,符合工业温度-40°C, +85°C，可广泛应用于工业控制、运输、医疗和机器自动化市场。
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产品型号
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品类
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名称
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产品系列
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数据速率（MBd）
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光纤类型
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λ-nm
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最大距离(m)
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工业温度（℃）
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FT01MHNG
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光纤收发器
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1 MBd Tx 水平延伸距离
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RedLink
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DC-1 MBd
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POF
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520
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150
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-40°C, +85°C
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选型表 - FIRECOMMS 立即选型
FIRECOMMS（飞尔康）OptoLock®收发器、RedLink®接收器、光纤配件全系列产品选型表
Firecomms是提供光纤解决方案和光收发器的全球领导者，率先推出了高效 RCLED、 Optolock ®收发器以及innovative technologies创新技术，这些技术可改善客户在电力和能源、工业、交通、医疗、游戏、航空航天和消费等多学科市场领域的通信网络。此选型表可帮助客户对Firecomms 全系列产品进行一个综合选型。产品系列包含OptoLock®、RedLink®、SMI收发器、LC收发器、媒体转换器、电缆和插头、光纤配件等。
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产品型号
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品类
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Data Rate
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Polarity/Type
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Orientation
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Colour
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Life Status
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FT50MHNR
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RedLink Transmitter
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DC-50 MBd
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Non-Inverting
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Horizontal
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Grey
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Recommended for new designs
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选型表 - FIRECOMMS 立即选型
FR50MXXR DC-50 MBD REDLINK®光纤接收器规格书
描述- 本资料介绍了Firecomms公司生产的DC-50 MBd RedLink®光纤接收器。该接收器是一款集成的光电二极管和接收IC，适用于塑料光纤（POF）或200μm塑料包覆二氧化硅（PCS）光纤。它能够在-40°C至+85°C的温度范围内工作，支持5V或3.3V直流电源供电，并具有±10%的电源电压容差。该接收器具备低脉冲宽度失真电路，可实现可靠的数据传输。
型号- FR50MWIR,FR50MHIR,FR50MVIR,FR50MXXR,FR50MHNR,FR50MVNR,FR50MWNR
【产品】发射波长650 nm、DC‐5 MBd RedLink®光纤发射器FT05MHNR和FT05MVNR
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Firecomms DC-50 MBd RedLink®光纤接收器FR50MXXR系列是一个完全集成的光电二极管和接收器IC。接收器被封装在一个微型封装中，用于连接插头端接的塑料光纤（POF）或200μm 塑料包层二氧化硅（PCS）光纤。
FR10DXXR DC-10 MBD REDLINK®光纤接收器规格书
描述- Firecomms DC-10 MBd RedLink®光纤接收器是一款集成的光电二极管和接收器集成电路。该接收器适用于塑料光缆（POF）或200微米塑料包覆二氧化硅（PCS）纤维，与适当的发射器配合使用时，能够在-40°C至+85°C的温度范围内传输高达10 MBd的数据信号。
型号- FR10DHNR,FR10DWNR,FR10DVNR,FR10DWIR,FR10DVIR,FR10DXXR,FR10DHIR
Firecomms（飞尔康） FT05MHNR/FT05MVNR光纤发射器数据手册
描述- 该资料介绍了Firecomms生产的DC至5 MBd RedLink®光纤发射器。这款发射器基于可靠的Resonant Cavity Light Emitting Diode (RCLED)技术，适用于塑料光纤（POF）和塑料包覆二氧化硅（PCS）光纤。它具有工业温度范围宽、低脉冲宽度失真等特点，适用于多种工业应用。
型号- FT05MVNR,FT05MHNR
通信系统采用光纤发射器HFBR-1521Z作为低速数据信号的发送，有没有相似功能的光纤发射器推荐？
推荐FT05MHNR光纤发射器，650nm波长，TTL电平，与HFBR-1521Z完全兼容，从电性能到封装都能直接替换，工业级工作环境温度‐40℃to +85 ℃。
Firecomms（飞尔康） FT10MHNR/FT10MVNR/FR10MHIR/FR10MVIR 光纤发射器和接收器数据手册
描述- 本资料介绍了Firecomms公司生产的DC-10 MBd RedLink光纤收发器对。该产品由一个高可靠性的谐振腔发光二极管（RCLED）作为可见光发射器和集成接收器组成，适用于塑料光纤（POF）或200μm塑料包覆硅（PCS）纤维。它能够在DC至10 MBd的数据传输速率下工作，并具有宽泛的工作温度范围（-40°C至+85°C）。产品符合RoHS和UL标准，具有良好的兼容性和安全性。
型号- FR10MHIR,FT10MVNR,FR10MVIR,FT10MHNR
Firecomms（飞尔康） FR50MHIR/FR50MHNR/FR50MVIR/FR50MVNR光纤接收器数据手册
描述- 本资料介绍了Firecomms公司的DC-50 MBd RedLink光纤收发器，这是一种集成的光电二极管和接收器IC。该接收器适用于塑料光缆（POF）或200微米塑料包覆硅（PCS）光纤，能够在-40°C至+85°C的温度范围内工作，提供高达50Mbps的数据传输速率。
型号- FR50MHIR,FR50MVIR,FR50MHNR,FR50MVNR
Firecomms（飞尔康） FT50MHNR/FT50MHIR/FT50MVNR/FT50MVIR光纤发射器数据手册
描述- 本资料介绍了Firecomms公司的DC-50 MBd RedLink光纤发射器。该设备采用高度可靠的谐振腔激光二极管（RCLED）和集成驱动IC，作为可见光发射器。它适用于连接塑料光纤（POF）或200微米塑料包覆二氧化硅（PCS）光纤，能够在-40°C至+85°C的温度范围内传输50 MBd数字信号。
型号- FT50MVNR,FT50MHIR,FT50MVIR,FT50MHNR
光纤接收器FM50MHIR的电路设计要注意哪些问题？
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电子商城
服务
配备KEYSIGHT网络分析仪，可测量无线充电系统发射机/接收机线圈的阻抗，电感L、电阻R、电感C以及品质因数Q，仿真不同充电负载阻抗下的无线充电传输效率。支持到场/视频直播测试，资深专家全程指导。
实验室地址： 深圳 提交需求>
提供辐射发射测试、传导发射预测试、EMI噪声频率扫描服务。消费电子辐射发射预测试频率范围30MHz-1GHz、 车载电子9KHz-3GHz，并针对问题给出EMC整改方案。支持到场/视频直播测试，资深专家全程指导。
实验室地址： 深圳 提交需求>
授权代理品牌：集成电路
授权代理品牌：分立元件
授权代理品牌：接插件及结构件
授权代理品牌：部件、组件及配件
授权代理品牌：电源及模块
授权代理品牌：电子材料
授权代理品牌：仪器仪表及测试配组件
授权代理品牌：电工工具及材料
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