光纤解决方案不易产生EMI 传能传感传信性能优异

2013-03-14 09:28

　　提供高频宽/轻量/EMC相容特性　光纤技术扩大工业应用领域

　　目前飞机上的资信娱乐系统，已变得越来越先进且复杂。随着影像品质的提升，较大尺寸视信萤幕变得越来越普及，飞机制造商随时都在寻求可降低飞机重量的方法。以单一线路来说，由于光纤解决方案相对于铜缆在重量上轻了许多，并可传输更多的资料，因此可说是航空资信娱乐系统的最佳选择。

　　光纤技术也出现在航空母舰及游艇上，此外，许多现代化的火车也使用光纤及光收发器、接收器与发射器。其中，火车动力来源、推进系统及驾驶控制系统的可靠运作是必备的条件，但是有关乘客的便利性、资信与娱乐系统也可经由使用光纤而获益，包括更长距离的更高频宽传输、原生的电气隔离能力、最佳EMC特性及静电放电(Electro-Static Discharge， ESD)耐受力等。

　　IEC 61375火车通信网络(Train Communication Network， TCN)标准的制定目的，系为定义火车使用的通信架构与通信协定，基本上TCN定义火车连线汇流排(Wire Train Bus， WTB)及多功能车厢汇流排(Multifunction Vehicles Bus， MVB)。WTB用来连结车厢，MVB则用来连接一个车厢或多个车厢间的设备，MVB可以三种不同媒介形式运作，包括短距离的RS-485，低于200米的变压器耦和双绞线对，以及长达2公里的光学玻璃光纤。

　　光学玻璃光纤由于对电气噪声具有高耐受力，因此是火车机车MVB的较佳选择。光纤将控制器连接到设备或子系统，例如电力电子设备、马达控制器及无线电等。MVB同时也连接驾驶车厢中的设备用来控制灯光、车门、空调及火车车站与到站资信等乘客便利显示系统。采用冗余设计可改善可靠度，MVB使用冗余光纤设计，设备传输可以在两条线路上进行，如果其中一条故障，那麽就可使用另一条进行通信。

　　火车网络目前已变得越来越复杂，每个车站都连接到中央电脑以便进行排班与事件的更新。车站必须来回传送资料，距离可能达到数百米甚至数公里，透过光缆的使用，可在更长的距离传输更多的资料，包括视信等，并比铜缆更加可靠。此外，这些应用的缆线会被安排在一起，由一个车站连接到另一个车站，或者由一个火车车厢连接到另一个，铜缆在这样相邻布线的情况下可能会造成干扰，但光纤缆线在EMI上的优势使得它们不会受到这些问题的影响。

　　在使用电力网供电的火车中，会由三相交流电网取得单相电源以提供火车所需的两相电源，这会造成电网的不平衡而必须加以补偿，一个最常用来平衡并回复电网供电品质的方法是使用闸流体切换电容(Thyristor-Switched Capacitors， TSC)及闸流体控制电抗器(Thyristor-Controlled Reactor， TCR)进行静态虚功补偿(Static VAR Compensation， SVC)。TSC与TCR主要用来进行高电压与大电流的开关控制与运作，这就产生会将电气噪声感应到邻近铜缆的超高电磁场，光纤由于不会受到电磁场的影响，因此可说是SVC系统中传送控制信号到设备的最佳媒介。

　　火车的信号传送也可由光纤技术在高噪声环境中可靠的长距离资料通信能力，以及超高EMI环境耐受力而获益。