HFBR-4401Z是Broadcom(博通)公司生产的一款高性能、低功耗的光纤收发器模块,专为短距离、高速串行数据通信应用设计。该器件属于HFBR-4000系列的一部分,采用650nm波长的塑料光纤(POF, Plastic Optical Fiber)技术,支持点对点的全双工数据传输。HFBR-4401Z集成了发光二极管(LED)作为发射器和PIN光电二极管作为接收器,封装在一个紧凑的工业标准兼容外壳中,便于集成到各种通信系统中。该模块特别适用于工业自动化、汽车电子、楼宇自动化、消费电子和医疗设备等对电磁干扰(EMI)敏感或需要电气隔离的环境。由于其使用塑料光纤而非玻璃光纤,HFBR-4401Z具备易于安装、成本低廉、抗弯折能力强等优点,适合非专业人员进行布线操作。此外,该器件支持高达50 Mbps的数据速率,通信距离可达50米以上,满足大多数中短距离高速通信需求。HFBR-4401Z工作温度范围宽,符合工业级应用要求,并通过了多项国际安全与电磁兼容性认证,确保在严苛环境下稳定运行。
制造商:Broadcom Limited
产品类别:光纤收发器模块
类型:POF - 塑料光纤
波长:650 nm
数据速率:最高 50 Mbps
通信模式:全双工
发射器类型:LED
接收器类型:PIN 光电二极管
接口类型:SMA 连接器
电源电压:4.75 V 至 5.25 V
工作电流:典型值 35 mA(发射器),25 mA(接收器)
工作温度范围:-40°C 至 +85°C
存储温度范围:-55°C 至 +100°C
最大传输距离:> 50 m(使用PMMA POF)
封装类型:DIP-6 模块化封装
HFBR-4401Z的核心优势在于其基于塑料光纤(POF)的通信解决方案,提供了在电磁干扰严重的环境中实现高可靠性数据传输的能力。该器件的发射部分采用650nm红色可见光LED,这种光源不仅成本低、寿命长,而且其发出的光为可见光,便于系统调试和故障排查。LED驱动电路经过优化设计,能够在保持低功耗的同时提供足够的光输出功率,以确保信号在长达50米以上的PMMA(聚甲基丙烯酸甲酯)光纤中稳定传输。接收端采用高灵敏度的PIN光电二极管,配合内部集成的跨阻放大器(TIA),能够有效检测微弱的光信号并将其转换为清晰的电信号输出,具备良好的噪声抑制能力和动态响应性能。
该模块采用SMA905或SMA906标准光纤连接器,支持热插拔和即插即用,简化了系统集成过程。其电气接口为标准的CMOS/TTL电平兼容,可直接与微控制器、FPGA、ASIC或其他数字逻辑电路连接,无需额外的电平转换电路。HFBR-4401Z具备优异的电磁兼容性(EMC)性能,能够在高噪声工业环境中稳定运行,同时提供完全的电气隔离,防止地环路干扰和电压浪涌对系统造成损害。该器件的工作温度范围为-40°C至+85°C,适用于极端环境下的长期运行。
在可靠性方面,HFBR-4401Z经过严格的老化测试和环境应力筛选,具备高MTBF(平均无故障时间),适用于关键任务系统。其塑料光纤链路不受射频干扰(RFI)、电磁干扰(EMI)和串扰的影响,特别适合用于变频器、电机控制、工业机器人和电动汽车等应用场景。此外,由于PMMA光纤具有良好的柔韧性和抗拉强度,安装时不需要专业熔接设备,仅需简单的切割和端面处理即可完成连接,大幅降低了部署成本和维护难度。HFBR-4401Z还具备良好的热稳定性,内部电路设计考虑了温度变化对LED输出功率和接收灵敏度的影响,确保在整个工作温度范围内性能一致。
HFBR-4401Z广泛应用于需要电气隔离和抗电磁干扰能力的工业与消费类通信系统中。典型应用包括工业自动化网络,如现场总线(Fieldbus)、PROFIBUS、DeviceNet和CAN over POF等协议的物理层实现,能够在工厂车间等强电磁干扰环境中提供稳定可靠的通信链路。在汽车电子领域,该器件可用于车载娱乐系统、车身控制模块之间的高速数据传输,尤其是在电动和混合动力汽车中,用于隔离高压与低压系统之间的通信。此外,HFBR-4401Z也适用于楼宇自动化系统,如智能照明控制、安防监控和HVAC(暖通空调)系统的分布式传感器网络,利用其长距离传输能力和抗干扰特性提升系统整体可靠性。
在医疗设备中,HFBR-4401Z可用于病人监护仪、成像设备和手术机器人等需要高安全性电气隔离的场合,防止漏电流对患者造成危害。在消费电子方面,该模块可用于高端音响系统、家庭影院设备之间的数字音频传输,提供比传统铜缆更纯净的信号质量。此外,它还可用于电力系统中的智能电表、继电保护装置和配电自动化终端,实现远程数据采集与控制。教育和科研机构也常使用HFBR-4401Z作为光纤通信教学实验平台的核心组件,帮助学生理解光通信原理和POF技术的实际应用。由于其简单易用、成本适中且性能稳定,HFBR-4401Z成为中短距离光纤通信的理想选择,尤其适合对EMI敏感或需要快速部署的场景。
HFBR-4402Z