CN101795008A - 利用以太网给移动通信终端充电的系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种利用以太网给移动通信终端充电的系统，其包括以太网供电系统和移动通信终端，该以太网供电系统通过国际通用接口和传输线给移动通信终端充电。本发明只要在有以太网络的地方，利用国际通用接口把移动通信终端和以太网连接上就可以实现移动通信终端充电功能，操作方便而且也可以节约成本。

Description

利用以太网给移动通信终端充电的系统

技术领域

本发明涉及一种手机通讯技术，特别是涉及一种利用以太网给移动通信终端充电的系统。

背景技术

手机是一种普及的通讯工具，种类繁多，不同型号手机的充电装置(I/O接口)的规格各不相同，那样匹配给不同型号的手机的充电器的规格也要各不相同。如果长时间外出，必须带上和自己手机匹配的充电器，很不方便。同时这种不同型号的手机使用不同规格的充电器也是对资源、能耗的一种浪费。

发明内容

本发明要解决的技术问题是为了克服现有技术中各种不同型号的移动通信终端之间的充电器的规格不相同的缺陷，提供一种利用以太网给移动通信终端充电的系统，给各种不同型号的移动通信终端提供一种利用国际通用接口给移动通信终端充电的系统。

本发明是通过下述技术方案来解决上述技术问题的：一种利用以太网给移动通信终端充电的系统，其特征在于，其包括以太网供电系统和移动通信终端，该以太网供电系统通过国际通用接口和传输线给移动通信终端充电。

优选地，该国际通用接口为RJ45接口。

优选地，该以太网供电系统包括顺序连接的电源、以太网交换机和中间跨度集线器。

优选地，该以太网供电系统和移动通信终端都具有国际通用接口，国际通用接口之间连接8根传输线。

优选地，该传输线为双绞线。

优选地，该8根传输线中有4根传输线是空闲的，其余的4根传输线用于传输信号或接收信号。

优选地，该移动通信终端包括一个接口电路和一个电压转换电路，该接口电路用于接收以太网供电系统的电压，该电压转换电路将接口电路中的电压进行转换为移动通信终端需要的电压。

优选地，该接口电路包括一个国际通用接口、一个物理层芯片和两个二极管桥整流器，国际通用接口通过四根传输线与物理层芯片、一个二极管桥整流器连接，国际通用接口通过另外四根传输线与另外一个二极管桥整流器连接。

优选地，该电压转换电路包括一个瞬态电压抑制器、一个电容、一个接口控制芯片和一个直流/直流转换器，瞬态电压抑制器和电容并联后与接口控制芯片连接，接口控制芯片与直流/直流转换器连接。

优选地，该移动通信终端为手机或小灵通或掌上电脑。

本发明的积极进步效果在于：本发明只要在有以太网络的地方，利用国际通用接口把移动通信终端和以太网连接上就可以实现移动通信终端充电功能，操作方便而且也可以节约成本；如果使用了该方案就可以使不同型号的移动通信终端通过国际通用接口给移动通信终端充电。

附图说明

图1为本发明供电设备和受供电设备工作示意图。

图2为本发明供电设备接口和移动通信终端接口基本原理框图图。

图3为本发明手机接口电路原理图。

图4为本发明电压转换电路原理图。

具体实施方式

下面结合附图给出本发明较佳实施例，以详细说明本发明的技术方案。

如图1所示，供电设备(Power Sourcing Equipment，PSE)和受供电设备(Power Device，PD，或称用电设备)通过国际通用接口(RJ45接口，其用于数据传输，是一种网卡接口)、线缆(或叫传输线)连接，其中供电设备可以是以太网供电系统(power over Ethernet，POE)，该系统是于2003年6月批准通过的IEEE 802.3afFM标准供电技术，其可以包括顺序连接的电源(UPS)、以太网交换机(Ethernet Switch)和以太网供电系统的中间跨度集线器(Power Over Ethernet Midspan Hub)等，其利用现有的网络5类(CAT-5)数据电缆传输直流电源，在传递信号的同时也将电源传递给用电设备(PD)，如IP电话，无线接入点，网络监控摄像头和移动通信终端(如手机)等，使这些设备可以省去本地电源。

如图2所示，以太网供电系统和移动通信终端(如手机)采用的国际通用接口(RJ45接口)，RJ45接口可以连接8根传输线，该些传输线为双绞线，目前比较通用的10M/100M网速都是采用其中的4根线，即1-2，3-6两对传输线，剩下4根传输线为空闲(空脚)，可以利用1，2，3，6组或4，5，7，8组传输线传输信号(TX端)和接收信号(RX端)，这样给手机充电做好准备工作。

如图3所示，移动通信终端(如手机)的接口电路原理图：该接口电路用于接收以太网供电系统的电压，其包括一个RJ45接口、物理层芯片PHY和两个二极管桥整流器DF02SA，图3中的1，2，3，6两对传输线是powerover signal pairs(即以太网信号线对，如图2中的信号脚，可以实现有线上网，现在部分智能手机已经引用该技术)；4，5，7，8两对传输线是power over spairpairs(即以太网备用线对，如图2中的空闲脚)。3，6对传输线是通过接收线路(RX端)，1，2对传输线是通过传输线路(TX端)把信号传输到物理层芯片PHY上，物理层芯片PHY的重要功能是将网络控制芯片的运算部分交由手机CPU处理信号，使设计线路简话，降低设计成本，VREC代表是给物理层芯片PHY供电的电源。1，2，3，6两对传输线经过物理层芯片PHY实现了手机依靠以太网上网功能，同时1，2，3，6两对传输线经过图3中右边的一个二极管桥整流器DF02SA产生平稳的48V电压，为手机充电做好了准备。4，5，7，8两对空闲传输线直接连接一个整流器DF02SA，也可以产生平稳的48V电压，也为手机充电做好准备工作。手机采用其中的哪一组48V电压给手机充电，主要取决于PSE供电系统内部电路决定，不同的内部电路会选择不同组的48V电压给手机充电。

通过手机的接口电路得到48V电压后，经过直流转直流(DC/DC)的转换器，转换成5V电压实现给手机充电。具体如图4所示，电压转换电路将接口电路中的电压进行转换为移动通信终端需要的电压，其包括一个瞬态电压抑制器(Transient Voltage Suppressor，TVS)、68nF电容、接口控制芯片和一个直流/直流转换器(DC/DC Converter)，瞬态电压抑制器TVS和电容并联后与接口控制芯片连接，接口控制芯片与直流/直流转换器连接，平稳48V电压经过图4中的瞬态电压抑制器TVS(起静电保护)和68nF电容的滤波后，48V电压传输到PDINTERFACE CONTROLLER接口控制芯片(例如现有芯片MAX5941A或者MAX5941B型号就是具有该功能的芯片)，(其中作用是控制手机上的RJ45接口，使RJ45上的48V电压进入手机，并对48V的电源进行系统的控制)，最后经过直流转直流转换DC/DC Converter，转换成5V电压实现给手机充电。

当受供电设备PD接入供电设备PSE时，会依次出现符合一定时序的二个阶段：检测阶段和供电接通阶段，具体过程如下：

首先是检测阶段：

当PD接入PSE，PSE会输出电压2.7V～10.1V之间，PD的PDINTERFACECONTROLLER接口控制芯片必须符合802.3af标准的提供25.5kΩ的输入电阻和小于0.05uF～0.12uF(如0.1uF)的电容，以便供PSE将PD从不需要供电的设备中识别出来，因为有些PD接入PSE时候，它的目的只是接入INTERNET，比如现在的普通笔记本电脑，接入以太网就是为了连接网络，而没有需要供电，所以手机必须提供一个识别特征让供电以太网络认出这是一只需要供电的设备，这样以太网络才能够进行下一步工作从而打开供电开关给需要供电的手机充电。其中PDINTERFACE CONTROLLER接口控制芯片，电阻，电容三者缺一不可。

第二步，这样检测之后，PSE就可以向PD供电了，这期间PSE会对供电端口进行检测，提供欠压和过流保护。PD就会从PSE获得一个48V的电压，这时PD要遵守几条规定：在端电压升到30V以前，不应该消耗太大的负载电流，以避免与分级特征信号互相干扰；当电压达到42V时，必须处于完全工作状态。工作状态时PD端口电压应该在36V～57V之间，而当PD的端口电压跌落到30V～36V之间时，PD关断端口。PD工作时不能连续消耗350mA电流或12.95W功率，短时内允许有400mA的浪涌电流。PD的输入电容必须低于180μF，以便在电源接通时将浪涌电流保持在合理的水平；如果输入电容大于180μF，PD就要主动限制浪涌电流，使它低于400mA。最后，PD至少要保持10mA的电流且交流阻抗要维持在26.25KW或更少，以避免掉线。到现在为止，得到了PSE提供的48V的电压，经过图4中的DC/DC转换电路转换成可以给手机充电的5V电压来实现利用以太网络给手机充电的功能。

综上所述，本发明不仅限于手机中，也可以用于小灵通和掌上电脑PDA等移动通信终端中。

虽然以上描述了本发明的具体实施方式，但是本领域的技术人员应当理解，这些仅是举例说明，在不背离本发明的原理和实质的前提下，可以对这些实施方式做出多种变更或修改。因此，本发明的保护范围由所附权利要求书限定。

Claims (10)

1.一种利用以太网给移动通信终端充电的系统，其特征在于，其包括以太网供电系统和移动通信终端，该以太网供电系统通过国际通用接口和传输线给移动通信终端充电。

2.如权利要求1所述的利用以太网给移动通信终端充电的系统，其特征在于，该国际通用接口为RJ45接口。

3.如权利要求1所述的利用以太网给移动通信终端充电的系统，其特征在于，该以太网供电系统包括顺序连接的电源、以太网交换机和中间跨度集线器。

4.如权利要求1所述的利用以太网给移动通信终端充电的系统，其特征在于，该以太网供电系统和移动通信终端都具有国际通用接口，国际通用接口之间连接8根传输线。

5.如权利要求4所述的利用以太网给移动通信终端充电的系统，其特征在于，该传输线为双绞线。

6.如权利要求4所述的利用以太网给移动通信终端充电的系统，其特征在于，该8根传输线中有4根传输线是空闲的，其余的4根传输线用于传输信号或接收信号。

7.如权利要求6所述的利用以太网给移动通信终端充电的系统，其特征在于，该移动通信终端包括一个接口电路和一个电压转换电路，该接口电路用于接收以太网供电系统的电压，该电压转换电路将接口电路中的电压进行转换为移动通信终端需要的电压。

8.如权利要求7所述的利用以太网给移动通信终端充电的系统，其特征在于，该接口电路包括一个国际通用接口、一个物理层芯片和两个二极管桥整流器，国际通用接口通过四根传输线与物理层芯片、一个二极管桥整流器连接，国际通用接口通过另外四根传输线与另外一个二极管桥整流器连接。

9.如权利要求7所述的利用以太网给移动通信终端充电的系统，其特征在于，该电压转换电路包括一个瞬态电压抑制器、一个电容、一个接口控制芯片和一个直流/直流转换器，瞬态电压抑制器和电容并联后与接口控制芯片连接，接口控制芯片与直流/直流转换器连接。

10.如权利要求1-9任一项所述的利用以太网给移动通信终端充电的系统，其特征在于，该移动通信终端为手机或小灵通或掌上电脑。

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