CN101436786B - 电源切换装置及网络设备 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种电源切换装置，使用在一网络设备中，电源切换装置用来切换以太网络供电(Power Of Ethernet；POE)或直流电源供电给该网络设备中的负载使用。电源切换装置包括：一提供给第一供电线头插入的第一输入端；一提供给第二供电线头插入的第二输入端；一提供给输出电压输出的输出端；及一切换电路，包括：一第一供电回路、一第二供电回路、及一检测电路，连接于该第二输入端、该第一供电回路及该第二供电回路，该检测电路在该第二供电线头插入该第二输入端时，切断该以太网络供电提供的该输出电压，转由该直流电源供应器提供该输出电压输出。

Description

电源切换装置及网络设备

技术领域

本发明涉及一种电源切换装置，尤指一种用来切换以太网络供电(Power Of Ethernet；POE)或直流电源供电的电源切换装置，以及使用该切换装置的网络设备。

背景技术

一般的网络设备其运作所需的电能，通常借助外接一电源供应器取得，同时，所传递的资料则通过网络线进行数据传输。因此，一般的网络设备皆具有一网络连接端口与一电源连接端口，用以取得运作所需的电源与资料。但是，此种网络设备的架构需要额外连接电源供应器，才能正常运作，如此将造成额外的元件花费以及线路上的繁杂。所以，另有一种以太网络供电(Power Of Ethernet；POE)的技术被发展出来，以太网络供电的技术采用IEEE 802.3af标准中的所有规范，其可用来克服前述网络设备架构上的问题。

以太网络供电(Power Of Ethernet；POE)是一种可以通过以太网络中的网络线提供一网络设备所需的电能的技术。使原本的网络线除了用来传递资料外，还可以当作电源线使用。通过以太网络供电的技术，网络设备可以通过以太网络的网络线，直接取得运作所需的电能。

一般通过以太网络供电的技术取得电能的网络设备，通常不需再从电源供应器取得电能。然而，为了达到网络设备供电品质的提升，单单利用以太网络供电的技术仍嫌不足，一旦网络设备中的以太网络供电模块损坏了，则网络设备将无法继续运作。因此，为了提高供电品质，具有以太网络供电技术的网络设备仍需要从电源供应器取得电能。

然而，当网络设备分别从以太网络取得电能及电源供应器取得电能时，则需要利用电源切换的技术来进行有效率的电能切换。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的在于克服现有技术的不足与缺陷，提出一种电源切换装置，使用在一网络设备中，用来切换以太网络供电(Power Of Ethernet；POE)的电能或直流电源供电的电能给该网络设备中的负载使用。

为达上述目的，本发明提供一种电源切换装置，包括有一第一输入端、一第二输入端、一输出端及一切换电路。其中，第一输入端提供给一第一供电线头插入。第二输入端提供给一第二供电线头插入。输出端提供一输出电压输出。切换电路包括一第一供电回路，连接于该第一输入端与该输出端，该第一供电回路提供以太网络供电，其中该第一供电回路包括：一输入电阻，连接该第一输入端，该输入电阻通过该第一输入端接收该以太网络供电；一变压器，其一次侧通过该输入电阻接收该以太网络供电，并于二次侧输出该输出电压；一以太网络供电控制器，连接于该输入电阻与该变压器的一次侧，该以太网络供电控制器用以调整该变压器二次侧输出的输出电压；一稳压器，连接于该变压器的二次侧，该稳压器用以稳定该输出电压；一第二供电回路，连接于该第二输入端与该输出端，该第二供电回路提供直流电源供应器供电；及一检测电路，连接于该第二输入端、该第一供电回路及该第二供电回路，该检测电路在该第二供电线头插入该第二输入端时，切断该以太网络供电提供的该输出电压，转由该直流电源供应器提供该输出电压输出。前述的第一供电线头为一以太网络供电线头，而前述的第二供电线头为一直流电源供电线头。

本发明的电源切换装置设置于网络设备中，当网络设备同时从以太网络及电源供应器取得电能时，电源切换装置会自动切断以太网络供电的方式，而以电源供应器供电的方式供应电能给网络设备的负载。如此，即可以有效地避免二种供电所造成电力的浪费，同时也一并提升了网络设备的用电品质。

以上的概述与接下来的详细说明皆为示范性质，是为了进一步说明本发明的申请专利范围。而有关本发明的其它目的与优点，将在后续的说明与附图中加以阐述。

附图说明

图1为本发明网络设备的架构示意图；

图2为本发明电源切换装置的架构示意图；

图3为本发明切换电路的电路示意图。

图中符号说明

1       电源切换装置

10      第一输入端

12      第二输入端

14      切换电路

140     第一供电回路

142     第二供电回路

144     检测电路

16      输出端

2       负载

V1      第一电源

V2      第二电源

VO      输出电压

R1      除能电阻

R2      输入电阻

T1      变压器

U1      以太网络供电控制器

D7       稳压器

D6       齐纳二极管

U2       第一耦合元件

Q2       除能开关

U3       第二耦合元件

具体实施方式

请参考图1，为本发明网络设备的架构示意图。本发明的网络设备(未标示)包括有一电源切换装置1连接一负载2。其中电源切换装置1包括一第一输入端10、一第二输入端12、一输出端16及一切换电路14。

复参考图1，第一输入端10可以提供给一第一供电线头(未标示)插入。第二输入端12可以提供给一第二供电线头(未标示)插入。输出端16连接于负载2，输出一输出电压给该负载2。切换电路14连接于第一输入端10、第二输入端12及输出端16，切换电路14根据第二供电线头插入第二输入端12，用以切断第一供电线头所提供的输出电压，改由第二供电线头提供输出电压。前述的第一供电线头为一以太网络供电线头，而前述的第二供电线头为一直流电源供电线头。

复参考图1，本发明的电源切换装置1被设置于网络设备中，作为网络设备中负载2的用电选择。该电源切换装置1根据以太网络供电线头插入第一输入端10，而与一以太网络(未标示)相连接，同时，根据直流电源供电线头插入第二输入端12而与一直流电源供应器(未标示)相连接，其中以太网络供电线头为一RJ-45线头。由此，具有供电能力的以太网络会通过RJ-45线头将一第一电源V1送到切换装置1的第一输入端10。另外，直流电源供应器则通过直流电源供电线头将一第二电源V2送到切换装置1的第二输入端12。

复参考图1，当电源切换装置1只有连接以太网络时，切换电路14会将第一电源V1转换输出成输出电压VO，此输出电压VO会经由输出端16送至负载2。同时，当电源切换装置1只有连接直流电源供应器时，切换电路14会将第二电源V2转换输出成输出电压VO，此输出电压VO同样会经由输出端16送至负载2。另外，当电源切换装置1同时连接以太网络与直流电源供应器时，切换电路14根据直流电源供电线头插入第二输入端12，而切断以太网络所提供的输出电压VO，改由直流电源供应器提供输出电压VO。

请参考图2，为本发明电源切换装置的架构示意图。本发明电源切换装置1中的切换电路14包括有一第一供电回路140、一第二供电回路142及一检测电路144。第一供电回路140连接于第一输入端10与该输出端16，该第一供电回路140系通过第一输入端10接收第一电源V1，进而将以太网络所提供的第一电源V1转换成输出电压VO，并将输出电压VO送至输出端16。第二供电回路142连接于第二输入端12与输出端16，第二供电回路142通过第二输入端12接收第二电源V2，进而将直流电源供应器所提供的第二电源V2转换成输出电压VO，并将输出电压VO送至输出端16。

另外，检测电路144连接于第二输入端12、第一供电回路140及第二供电回路142，其中，当电源切换装置1同时连接以太网络与直流电源供应器时，该检测电路144根据直流电源供电线头插入第二输入端12，而切断以太网络所提供的输出电压VO，改由直流电源供应器提供输出电压VO。

参考图3，为本发明切换电路的电路示意图。其中，第一供电回路140包括有一输入电阻R2、一变压器T1、一以太网络供电控制器U1及一稳压器D7。输入电阻R2连接第一输入端10，通过第一输入端10接收以太网络的第一电源V1。变压器T1的一次侧通过输入电阻R2接收该以太网络的供电，并于变压器T1的二次侧输出该输出电压VO。而以太网络供电控制器U1连接于输入电阻R2与变压器T1的一次侧，用以调整变压器T1的二次侧所输出的输出电压VO。另外，稳压器D7连接于变压器T1的二次侧，用以稳定该输出电压VO，让输出电压VO不因负载2而变动。

复参考图3，其中，第二供电回路142包括有一齐纳二极管D6，此齐纳二极管D6的正端连接于第二输入端12，该齐纳二极管D6的负端则连接于该输出端16。如此，该齐纳二极管D6可用来稳定该直流电源供应器所提供的第二电源V2，使其成为稳定的该输出电压VO。

复参考图3，其中，检测电路144包括有一第一耦合元件U2、一除能开关Q2及一第二耦合元件U3。第一耦合元件U2连接于第二输入端12与输入电阻R2，该第一耦合元件U2根据该直流电源供电线头插入第二输入端12而导通，以提供一除能电阻R1并联到输入电阻R2，进而降低总输入电阻(R1//R2)的电阻值。根据较低的电阻值，以太网络将停止第一电源V1的供应(IEEE 802.3af标准中的规范)。除能开关Q2连接于第一耦合元件U2，根据直流电源供电线头插入该第二输入端12而导通。另外，第二耦合元件U3连接除能开关Q2与以太网络供电控制器U1，根据导通的除能开关Q2，而控制该以太网络供电控制器U1除能。

复参考图3，当以太网络供电线头插入第一输入端10时，第一供电回路140启动而送出该输出电压VO到输出端16。另外，当直流电源供应器插入第二输入端12时，第一耦合元件U2导通，除能电阻R1与输入电阻R2发生并联而得到一较小的总电阻值，此总电阻值约小于15KΩ，以太网络会根据此总电阻值，而停止输出第一电源V1(IEEE802.3af标准中的规范)。同时，因第一耦合元件U2导通，通过除能开关Q2使第二耦合元件U3导通接地，使以太网络供电控制器U1截止，并且停止稳压器D7的操作。

综上所述，本发明提供一种电源切换装置，使用在一网络设备中，此电源切换装置用来切换以太网络供电(Power Of Ethernet；POE)的电能或直流电源供电的电能给该网络设备中的负载使用。当网络设备同时从以太网络及电源供应器取得电能时，电源切换装置会自动切断以太网络供电的方式，而以电源供应器供电的方式供应电能给网络设备的负载。如此，即可以有效地避免二种供电所造成电力的浪费，同时也一并提升了网络设备的用电品质。

以上所述，仅为本发明最佳的具体实施例，本发明的特征并不局限于此，任何本领域技术人员在本发明的领域内，可轻易思及的变化或修饰，皆可涵盖在本发明的专利范围内。

Claims (8)

1.一种电源切换装置，其特征在于，包括：

一第一输入端，提供给一第一供电线头插入；

一第二输入端，提供给一第二供电线头插入；

一输出端，提供给一输出电压输出；及

一切换电路，包括：

一第一供电回路，连接于该第一输入端与该输出端，该第一供电回路提供以太网络供电，其中该第一供电回路包括：

一输入电阻，连接该第一输入端，该输入电阻通过该第一输入端接收该以太网络供电；

一变压器，其一次侧通过该输入电阻接收该以太网络供电，并于二次侧输出该输出电压；

一以太网络供电控制器，连接于该输入电阻与该变压器的一次侧，该以太网络供电控制器用以调整该变压器二次侧输出的输出电压；

一稳压器，连接于该变压器的二次侧，该稳压器用以稳定该输出电压；

一第二供电回路，连接于该第二输入端与该输出端，该第二供电回路提供直流电源供应器供电；及

一检测电路，连接于该第二输入端、该第一供电回路及该第二供电回路，该检测电路在该第二供电线头插入该第二输入端时，切断该以太网络供电提供的该输出电压，转由该直流电源供应器提供该输出电压输出。

2.如权利要求1所述的电源切换装置，其特征在于，该第一供电线头为一以太网络供电线头。

3.如权利要求2所述的电源切换装置，其特征在于，该以太网络供电线头为RJ-45线头。

4.如权利要求2所述的电源切换装置，其特征在于，该以太网络供电线头连接于该以太网络。

5.如权利要求2所述的电源切换装置，其特征在于，该第二供电线头为一直流电源供电线头。

6.如权利要求5所述的电源切换装置，其特征在于，该直流电源供电线头连接于该直流电源供应器。

7.如权利要求1所述的电源切换装置，其特征在于，该检测电路包括：

一第一耦合元件，连接于该第二输入端与该输入电阻，该第一耦合元件根据该第二供电线头插入该第二输入端而导通，以提供一除能电阻并联到该输入电阻；

一除能开关，连接于该第一耦合元件，该除能开关根据该第二供电线头插入该第二输入端而导通；

一第二耦合元件，连接于该除能开关与该以太网络供电控制器，该第二耦合元件根据导通的该除能开关，进而控制该以太网络供电控制器除能。

8.如权利要求1所述的电源切换装置，其特征在于，该第二供电回路包括有一齐纳二极管，该齐纳二极管的正端连接于该第二输入端，该齐纳二极管的负端连接于该输出端，该齐纳二极管用以稳定该直流电源供应器提供的该输出电压。

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