光模块指示灯不亮_光电传感器最常见故障[通俗易懂]

光模块指示灯不亮_光电传感器最常见故障[通俗易懂]1、失效原因分析前期分析:针对现网返回来的设备,我司研发人员在南研所进行测试,发现F612在上电后出现LOS不亮,测试光模块的的VCCR电源电压异常,存在反复的跌落情况;测试光模块的RXSD脚,存在SD电平置低后迅速

1、失效原因分析

前期分析:

针对现网返回来的设备,我司研发人员在南研所进行测试,发现F612在上电后出现LOS不亮,测试光模块的的VCCR电源电压异常,存在反复的跌落情况;测试光模块的RXSD脚,存在SD电平置低后迅速置高的情况;如下图1所示,南研所得初步结论:我司光模块在上电过程中,因启动电流大使VCCR电源降低,使光模块启动过程中断,进行复位重启,形成周期性反复,周期为20多ms。

光模块指示灯不亮_光电传感器最常见故障[通俗易懂]

图1

经过南研所现网整改,将与光模块VCCR相连接的供电电感换成0R电阻,就可以恢复正常。如下为分析报告。

实验室的分析:

根据南研所的测试情况,主要是在上线时VCCR无法完成3.3V稳定,使用光模块不能正常。

根据中兴南研所的实验结果,使用一台正常的样机,测试上电启动时的VCCR电压与VCCR电流的变化过程,如下图2所示,黄线为VCCR电压,绿线为VCCR电流。在此图中,在VCCR升到3.3V后,持续20多ms,就出现第一次的VCCR电流尖峰,此电流峰值达到826mA,上升速度很快,此时会对应VCCR

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图2

出现一个向小的电压跌落,对应图3,最低值达到2.73V,但此台设备并没有重现现网情况。针对其它从现网返回的设备,以及实验室的其它复现样机的测试结果来看,在启动中的VCCR电压跌落均能达到2.7~2.8V之间。

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图3

实际从新桥实验室的挂机实验结果来看,在样机做第一次的上电启动时复现的概率较小,在挂机工作长时间后,进行重启,会出现更大概率的复现。经过与光模块主芯片UX3328原厂沟通,此IC的复位启动电压为2.8V,从第2点与第3点的测试结果来看,存在一定的概率性,所以UX3328的启动电压应该在2.7~2.8V之间分布,而非一个固定的2.8V。

为什么启动电流会引起VCCR电压的跌落?首先说明启动电流突变化的原因:启动电流包括UX3328的启动电流与MAX15059的启动电流,其中UX3328的启动电流相对较小,而MAX15059的启动电流峰值很大,实际测试结果达到800~900mA,此电流为DC-DC MAX15059启动后在升压电感上产生的瞬间电流,此电流时间很短,但是峰值很大。VCCR电流的正向突变在L1电感上形成一个压降,根据△V=L*di/dt.

下面说明一下为什么出现间隔为20ms左右。对于MAX15059来说,不存软件控制的过程,在工作电压达到启动点后就可以进行升压工作状态,其典型启动电压为2.8V。而UX3328在达到启动电压后,进行内部的初始化,此时的UX3328的DAC口为内部上拉高电平,MAX15059的FB脚被拉高,OUT端输出电压近于0V,此时不会出现瞬间升压电流,而经过初始化20ms左右后,UX3328的DAC口的属性变更为高阻,FB脚被释放,OUT端输出电压=1.25*(1+R1/R2),R1为FB上拉电阻,R2为FB下拉电阻,此时出现第一次的瞬间升压电流,即出现第一次VCCR电压跌落。从UX3328初始化完成出现第一次的电压跌落使UX3328重新复位启动,再经过初始化20多ms后完成初始化开始第二次的电压跌落,周而复始,出现周期性的电压跌落,而RXSD在初始完成后电平置低,而复位重启后,再次置高,直到初始化完成。

以上为F612上电启动中光模块工作异常的原因。

下面说明与客户达到一致的改善措施的验证过程:

中兴与我司达到一致的改善措施为更改L1电感为0R电阻,针对此进行验证有效性。

由于BOSA的VBR分布在一定的区间内,无法在短时间内找到VBR最大的BOSA进行三温负拉偏测试,这里采用等价负载测试,条件为:APD升压电路输出1.1*VBR,负载电流为1mA,在整机的三温下,光模块工作电压VCCR分别为3.10V, 3.11V, 3.12V,因负拉偏相比正拉偏的工作电流更大,更具代表性。

从测试结果看,在启动阶段的VCCR电压跌落情况得到明显改善,电压最低点均大于3V,

不会引起UX3328的复位重启,此方法有效。

2、改善措施选项

将VCCR供电电感更改为0R电阻,避免出现形成瞬间压降。

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