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工业光纤收发器国产替代:观岩NRS系列VS Broadcom HFBR/AFBR系列

09/16 12:30
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Broadcom光纤收发器缺货/涨价?聊聊国产替代方案

工业光纤收发器国产替代真的能顶上Broadcom吗?

工业控制、电力电子、轨道交通等设备中,光纤收发器主要用于信号传输电气隔离。相比电信号,光纤通信具有抗电磁干扰、电气隔离等特点,因此在变流器、PLC、工业机器人、医疗设备等场景中比较常见。

目前工业光通信器件中,Broadcom (原 Avago)的 HFBR/AFBR 系列应用较广。对于需要进行国产替代的设备,工程师通常最关心三个问题:

有没有对应型号?能不能直接替换?速率、接口和安装方式是否匹配?

成都观岩科技的 NRS系列工业光纤收发器覆盖650nm 塑料光纤和820/850nm玻璃光纤方案,下面按照波长和应用场景做一个简单对照。

一、650nm 塑料光纤收发器:适合短距离隔离通信

650nm塑料光纤(POF)主要用于设备内部或短距离工业通信,比较典型的应用包括光伏逆变器、固态变压器、储能PCS、静止无功发生器(SVG)、高压变频器及伺服驱动器等。

观岩 NRS 系列650nm产品覆盖 DC-1MBd~DC-50MBd,提供水平、垂直和倾30°三种安装角度,发射端(TX)与接收端(RX)配对使用。部分型号与Broadcom HFBR/AFBR系列采用pin-to-pin 兼容设计,可用于国产替代评估。

650nm主要型号对照

传输速率 观岩 NRS 系列 Broadcom 对标型号
DC-1MBd NRS15x2ETZ / 25x2ETZ HFBR-15x2ETZ / 25x2ETZ
DC-5MBd NRS15x1ETZ / 25x1ETZ HFBR-15x1ETZ / 25x1ETZ
DC-5MBd NRS15x1CZ / 25x1CZ AFBR-15x1CZ / 25x1CZ
DC-10MBd NRS15x8Z / 25x8Z HFBR-15x8Z / 25x8Z
DC-10MBd NRS15x8CZ / 25x8CZ AFBR-15x8CZ / 25x8CZ
DC-50MBd NRS16x9Z / 25x9Z AFBR-16x9Z / 25x9Z
DC-50MBd NRS16x4Z / 26x4Z AFBR-16x4Z / 26x4Z

型号命名也比较容易理解:

1开头为发射端TX2开头为接收端RX;第三位数字2/3/4分别对应水平、垂直和倾30°安装方式。

二、820nm/850nm 玻璃多模光纤:更关注距离和速率

如果通信距离更长,或者系统对传输速率有更高要求,可以关注820/850nm玻璃多模光纤方案。主要应用于柔直输变电工程、时钟授时设备、变电站、高压设备、工业现场总线、光伏/储能/风电变流器、轨道交通、医疗设备以及工厂自动化等场景。

观岩NRS系列820/850nm产品采用 ST接口,适配 62.5/125μm多模玻璃光纤,覆盖 DC-5MBdDC-155MBd提供塑料接口、塑料螺纹接口和金属接口等类型,并具备较高的ESD抗静电能力,传输距离最高可达3.25km。

820nm/850nm 主要型号对照

速率 类型 观岩型号 Broadcom对标型号
DC-5MBd 发射 NRS1412XX HFBR-1412XX
DC-5MBd 发射 NRS1414XX HFBR-1414XX
DC-5MBd 发射 NRS1413LXX 无对标,自研
DC-5MBd 发射 NRS1414CXX HFBR-1414XX
DC-50MBd 发射 NRS1414HXX HFBR-1414XX
DC-50MBd 发射 NRS1715SXX AFBR-1715XX
DC-50MBd 发射 NRS1404MZ HFBR-1404
DC-155MBd 发射 NRS1413XX 无对标,自研
DC-5MBd 接收 NRS2412XX HFBR-2412XX
DC-5MBd 接收 NRS2402MZ HFBR-2402XX
DC-5MBd 接收 NRS2412CXX HFBR-2412XX
DC-50MBd 接收 NRS2418XX AFBR-2418XX
DC-155MBd 接收 NRS2416XX HFBR-2416XX

三、650nm850nm,到底怎么选?

可以简单理解:

  • 650nm POF
    更适合设备内部、短距离、强电磁干扰环境下的信号隔离。
  • 820/850nm MMF
    更适合设备之间或现场网络,对传输距离、通信速率要求更高的应用。

这里需要注意,前面型号对标并不等于所有应用条件下可以无条件替换。实际替换时,除了关注型号,还应该进一步核对:

速率 → 发射/接收类型 → 接口形式 → 安装方式 → 工作条件 → 电气参数 → 光纤规格

尤其是老设备升级或停产器件替换时,建议先进行样品验证。

四、国产替代到底怎么选?别看参数长得像

国产替代真正落地,通常不是简单找到一个“参数看起来一样”的型号,而是要确认能不能稳定替换。可以重点看下面几个方面:

  1. Pin脚对不对得上
    这个最直接。引脚定义、封装、电气接口都兼容的话,PCB基本不用大改,省事很多。像观岩NRS系列对标部分Broadcom HFBR/AFBR型号做了pin-to-pin兼容设计,原方案里用到这些型号的,可以拿来当替代评估对象看看。
  2. 速率跟不跟得上
    别看到"也是光纤收发器"就觉得能换。比如原系统用的是DC-50MBd的器件,替换前一定要核实实际数据速率够不够用,速率不匹配到时候通信直接跑不起来。
  3. 收发端有没有配套
    光纤收发器一般TX和RX是配对用的。选型的时候两头都得确认清楚,别光换了一颗就完事,另一颗没跟上照样白搭。
  4. 光纤和接口一不一致
    650nm的塑料光纤(POF)和820/850nm的玻璃多模光纤,应用场景完全不是一回事。同样叫"光纤收发器",光纤类型、接口规格、传输距离不一样,实际用起来效果差很多。
  5. 工作环境扛不扛得住
    实验室里测着好好的,不代表工业现场也没问题。温度、电磁干扰、ESD、长期连续运行这些因素都得提前纳入验证,不然到现场翻车。

五、国产替代,工程师真正需要关注什么?

对于已经在使用Broadcom HFBR/AFBR系列的设备,通常可以从四个方面判断替代可行性:

 型号是否对应
先找到相同或接近的速率、封装及功能型号。

 接口和安装方式是否一致
尤其是POF和MMF,以及水平、垂直、倾30°等安装方式。

 电气和光学参数是否满足系统要求
不能只看型号名称,还需要核对具体工作条件。

 是否完成样品验证
对于量产设备,建议经过样品测试后再进行批量导入。

观岩NRS系列采用自主研发及国产供应链方案,提供样品测试、选型咨询及PCB适配建议,并由FAE团队提供技术支持。

写在最后:国产替代,先从型号对标开始

工业光纤收发器的国产替代,核心并不是简单地“换一个品牌”,而是找到速率、接口、封装、安装方式和工作条件都能够匹配的器件

如果目前设备使用的是Broadcom HFBR/AFBR系列,可以先根据650nm POF820/850nm MMF、传输速率以及TX/RX类型查找对应型号,再进行参数核对和样品验证。

观岩NRS系列目前覆盖650nm POF以及820/850nm玻璃光纤方案,并针对部分Broadcom HFBR/AFBR系列提供对应型号,可作为工业光纤收发器国产替代和选型时的参考。

(说明:本文仅用于工业光通信产品选型与技术交流,文中涉及的品牌、型号及参数仅作为兼容性分析参考,不构成对相关产品性能、质量或商业信誉的评价。具体替代方案应以产品数据手册及实际测试结果为准。)

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