CN110138189B - 用于以太网络的保护电路及具有保护电路的供电端设备 - Google Patents
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Abstract
一种用于以太网络的保护电路及具有保护电路的供电端设备。保护电路耦接于一供电芯片及一传输电路之间。传输电路耦接于一以太网络芯片与一以太网络连接器之间。保护电路包括一桥式整流器及一保护元件,以同时对供电芯片提供共模突波与差模突波的保护功能。
Description
技术领域
本发明是关于一种用于一以太网络的保护电路。具体而言,本发明的保护电路可设置于以太网络中的供电端设备,以对供电端设备提供突波保护。
背景技术
以太网络(Ethernet)相关产品已成为人们生活中必需品。以太网络供电(Powerover Ethernet)设备也在生活上存在许多应用。以太网络供电(Power over Ethernet)设备分为供电端装置(Power Source Equipment;PSE)及受电端装置(Powered Device;PD)。供电端装置提供受电端装置所需的直流电源及/或网络通讯。然而,由于供电端设备常用于连接到户外的网络摄影机或其他受电端设备,以节省额外布线电源线的费用,因此较容易受到突波(例如:雷击突波)的损害。
有鉴于此,如何提供一种具有突波保护作用的电路或装置,其可同时对共模突波与差模突波提供保护,避免以太网络供电端设备因受到突波而损坏,为此一业界亟待解决的问题。
发明内容
本发明的目的在于提供一种用于以太网络的保护电路及具有该保护电路的供电端设备。保护电路可同时对以太网络供电端设备提供共模突波与差模突波的保护功能,避免在以太网络供电端设备应用于户外网络装置时而受到突波(例如:雷击突波)的损害。
为达上述目的,本发明公开一种用于一以太网络的保护电路。该保护电路耦接于一供电芯片及一传输电路之间。该传输电路耦接于一以太网络芯片与一以太网络连接器之间。该保护电路包括一第一输入接脚、一第二输入接脚、一第一输出接脚、一第二输出接脚、一第一接地接脚、一第一桥式整流器及一第一保护元件。该第一输入接脚用以耦接至该供电芯片。该第二输入接脚用以耦接至该供电芯片。该第一输出接脚用以耦接至该传输电路的一第一传输元件组。该第二输出接脚用以耦接至该传输电路的一第二传输元件组。该第一接地接脚用以耦接至一接地端。该第一桥式整流器,具有四个接点分别耦接至该第一输入接脚与该第一输出接脚、该第二输入接脚、该第二输出接脚及该第一接地接脚。该第一保护元件耦接于该第一输出接脚及该第二输出接脚之间。
其中,该第一输出接脚还耦接至该传输电路的一第三传输元件组,以及该第二输出接脚还耦接至该传输电路的一第四传输元件组。
该保护电路还包括一第一二极管,其自该第一桥式整流器逆向连接至该第一输入接脚。
该保护电路还用以耦接于另一供电芯片及该传输电路之间,以及该保护电路还包括:
一第三输入接脚,用以耦接至该另一供电芯片;
一第四输入接脚,用以耦接至该另一供电芯片;
一第三输出接脚,用以耦接至该传输电路的一第三传输元件组;
一第四输出接脚,用以耦接至该传输电路的一第四传输元件组;
一第二接地接脚,用以耦接至该接地端;
一第二桥式整流器,具有四个接点,分别耦接至该第三输入接脚与该第三输出接脚、该第四输入接脚、该第四输出接脚及该第二接地接脚;以及
一第二保护元件,耦接于该第三输出接脚及该第四输出接脚之间。
其中,该保护电路还包括一第二二极管,其自该第二桥式整流器逆向连接至该第三输入接脚。
该第一保护元件及该第二保护元件为一单向瞬态抑制二极管、一双向瞬态抑制二极管、一晶体闸流管、一气体放电管及一压敏电阻器的其中之一。
本发明所述的保护电路还包括:
一第三输出接脚,用以耦接至该传输电路的一第三传输元件组;
一第四输出接脚,用以耦接至该传输电路的一第四传输元件组;以及
一第二保护元件,用以将该第三输出接脚及该第四输出接脚耦接至该第一接地接脚。
本发明所述的保护电路还包括:
一第三输出接脚,用以耦接至该传输电路的一第三传输元件组;
一第四输出接脚,用以耦接至该传输电路的一第四传输元件组;
一第二接地接脚,用以耦接至该接地端;以及
一第二保护元件,用以将该第三输出接脚及该第四输出接脚耦接至该第二接地接脚。
其中,该第一输入接脚用以耦接至该供电芯片的一正电端,该第二输入接脚用以耦接至该供电芯片的一第一负电端,以及该保护电路还包括:
一第三输入接脚,用以耦接至该供电芯片的该正电端;
一第四输入接脚,用以耦接至该供电芯片的一第二负电端;
一第三输出接脚,用以耦接至该传输电路的一第三传输元件组;
一第四输出接脚,用以耦接至该传输电路的一第四传输元件组;
一第二保护元件,耦接于该第三输出接脚及该第四输出接脚之间;
一第二桥式整流器,具有四个接点,分别耦接至该第三输入接脚与该第三输出接脚、该第四输入接脚、该第四输出接脚及该第一接地接脚;
一第一电阻器,耦接于该第一桥式整流器的该四个接点中耦接至该第二输入接脚及该第二输出接脚的两个接点之间;以及
一第二电阻器,耦接于该第二桥式整流器的该四个接点中分别耦接至该第四输入接脚及该第四输出接脚的两个接点之间。
该保护电路还包括一第一二极管及一第二二极管,该第一二极管自该第一桥式整流器逆向连接至该第一输入接脚,以及该第二二极管自该第二桥式整流器逆向连接至该第三输入接脚。
优选地,该保护电路还包括一第三保护元件,耦接于该第一桥式整流器及该第二桥式整流器与该第一接地接脚之间。该第三保护元件为一双向瞬态抑制二极管、一晶体闸流管、一气体放电管及一压敏电阻器的其中之一。
此外,本发明还公开一种供电端设备,包括前述的保护电路。
在参阅附图及随后描述的实施方式后,本领域技术人员便可了解本发明的其他目的,以及本发明的技术手段及实施方式。
附图说明
下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。
图1是本发明的保护电路1的一实施情况;
图2是本发明的保护电路1的一示意图;
图3是本发明的保护电路1的一示意图;
图4是本发明的保护电路1的一实施情况;
图5是本发明的保护电路1的一实施情况;
图6是本发明的保护电路1的一示意图;
图7是本发明的保护电路1的一示意图;
图8是本发明的保护电路1的一实施情况;
图9是本发明的保护电路1的一示意图;
图10是本发明的保护电路1的一示意图;
图11是本发明的保护电路1的一实施情况;
图12是本发明的保护电路1的一示意图;
图13A-13E是本发明的第一保护元件PE1及第二保护元件PE2的示意图;
图14是本发明的保护电路1的一实施情况;
图15是本发明的保护电路1的一实施情况;
图16是本发明的保护电路1的一实施情况;以及
图17A-17D是本发明的第三保护元件PE3的示意图。
附图标记说明
PSE:供电端设备
1:保护电路
PI1:第一输入接脚
PI2:第二输入接脚
PI3:第三输入接脚
PI4:第四输入接脚
PO1:第一输出接脚
PO2:第二输出接脚
PO3:第三输出接脚
PO4:第四输出接脚
GP1:第一接地接脚
GP2:第二接地接脚
E1:以太网络连接器
E2:以太网络芯片
TC:传输电路
PE1:保护元件
PE2:保护元件
BR1:第一桥式整流器
BR2:第二桥式整流器
D1:第一二极管
D2:第二二极管
G1:接地端
G2:接地端
PSC1:供电芯片
PSC2:供电芯片
P+:正电端
P1-:第一负电端
P2-:第二负电端
R1:第一电阻器
R2:第二电阻器。
具体实施方式
以下的实施例用以举例说明本发明的技术内容,并非用以限制本发明的范围。需说明,以下实施例及附图中,与本发明无关的元件已省略而未绘示,且附图中各元件间的尺寸关仅为求容易了解,非用以限制实际比例。
本发明第一实施例如图1-2所示。图1是本发明保护电路1的一实施情况。保护电路1可用于以太网络的一供电端设备PSE。供电端设备PSE包括保护电路1、一传输电路TC、供电芯片PSC1、一以太网络芯片E3及一以太网络连接器E1。保护电路1用以耦接于一供电芯片PSC1及一传输电路TC之间。传输电路TC耦接于一以太网络芯片E3与一以太网络连接器E1之间。须注意,基于说明简化的原则,供电端设备PSE的其它元件,例如:壳体、电源模块等与本发明较不相关的元件,皆于图中省略而未绘示。
以太网络连接器E1可为一具有RJ-45接口的以太网络连接器,其包括Tx0+接脚、Tx0-接脚、Tx1+接脚、Tx1-接脚、Tx2+接脚、Tx2-接脚、Tx3+接脚及Tx3-接脚。传输电路TC可包括四组变压器元件,其对应四组双绞线且分别连接于以太网络连接器E1与以太网络芯片E3之间。以太网络芯片E3可为各厂商的芯片,例如:瑞昱半导体股份有限公司的RTL8201芯片,其包括MD0+接脚、MD0-接脚、MD1+接脚、MD1-接脚、MD2+接脚、MD2-接脚、MD3+接脚及MD3-接脚。由于本发明的主要技术内容着重于保护电路1,且本领域技术人员可根据随后的叙述,轻易了解本发明的保护电路1耦接于以太网络连接器E1、以太网络芯片E3及供电芯片PSC1间的连接关系,故在此不加以赘述。
图2本发明的保护电路1的示意图。保护电路1包括一第一输入接脚PI1、一第二输入接脚PI2、一第一输出接脚PO1、一第二输出接脚PO2、一第一桥式整流器BR1及一第一保护元件PE1。第一输入接脚PI1用以耦接至供电芯片PSC1的正电端。第二输入接脚PI2用以耦接至供电芯片PSC1的负电端。
第一输出接脚PO1用以耦接至传输电路TC的一第一传输元件组。第二输出接脚PO2用以耦接至传输电路TC的一第二传输元件组。详言之,传输电路TC包括四个传输元件组,各传输元件组皆包括一变压器,且各变压器具有一中心抽头。第一输出接脚PO1耦接至第一传输元件组的变压器的中心抽头,以及第二输出接脚PO2耦接至第二传输元件组的变压器的中心抽头。第一接地接脚GP1用以耦接至一接地端G1。须说明,接地端G1是指装置外壳的接地端,也即外部接地端;然而,接地端G2是指共通接地端,也即内部接地端,通常电压为0伏特(V)。
须说明,本发明的附图中皆以传输电路TC中最上面两组传输元件组作为第一传输元件组及第二传输元件组作为举例说明。然而,前述的第一传输元件组及第二传输元件组中的“第一”及“第二”仅用于区别不同传输元件组,并非用于限制传输元件组的顺序。于实际应用上,保护电路1的供货商或制造商可适应不同需求,自行决定哪一传输元件组为第一传输元件组或第二传输元件组,也可决定各输出接脚所连接的传输元件组。举例而言,供货商或制造商可分别将最上方及最下方的传输元件组作为第一传输元件组及第二传输元件组,或者将中间两组传输元件组作为第一传输元件组及第二传输元件组。
第一桥式整流器BR1具有四个接点分别耦接至第一输入接脚PI1与第一输出接脚PO1、第二输入接脚PI2、第二输出接脚PO2及一第一接地接脚GP1。请参考图2,第一桥式整流器BR1上标示“+”的接点为第一桥式整流器BR1的正极接点,标示“-”的接点为第一桥式整流器BR1的负极接点,标示“~”的接脚为第一桥式整流器BR1的无极性接点。两个无极性接点分别耦接至第二输入接脚PI2及第一接地接脚GP1。正极接点耦接至第一输入接脚PI1与第一输出接脚PO1,以及负极接点耦接至第二输出接脚PO2。
第一保护元件PE1耦接于第一输出接脚PO1及第二输出接脚PO2之间。举例而言,第一保护元件PE1为一单向瞬态抑制二极管TVS、一双向瞬态抑制二极管BTVS、一晶体闸流管TSPD、一气体放电管GDT及一压敏电阻器VDR的其中之一,如图13A-13E所示。基于简化原则,图2仅绘示第一保护元件PE1为单向瞬态抑制二极管TVS的一实施方式,由于本领域技术人员可了解其他保护元件的实施方式,故不加以绘示。此外,于保护电路1中,第一保护元件PE1的位置需最靠近第一输出接脚PO1及第二输出接脚PO2。
于其他实施例中,保护电路1还包括一第一二极管D1,耦接于第一输入接脚PI1与第一桥式整流器BR1之间。如图3所示,第一二极管D1自第一桥式整流器BR1的正极接点逆向连接至第一输入接脚PI1,以进一步阻挡外部突波流入的可能性。
须说明,本领域技术人员可了解桥式整流器由四个二极管所组成,因此本发明所述的第一桥式整流器BR1可为包括四个二极管的单一封装元件或由四个分立的二极管所构成,故两皆属于本发明的保护范围。
本发明第二实施例请参考图4。于本实施例中,保护电路1的第一输出接脚PO1还耦接至传输电路TC的一第三传输元件组(即第三传输元件组的变压器的中心抽头),以及第二输出接脚PO2还耦接至传输电路TC的一第四传输元件组(即第四传输元件组的变压器的中心抽头)。
须说明,如同先前所述,前述的第一传输元件组、第二传输元件组、第三传输元件组及第四传输元件组中的“第一”、“第二”、“第三”及“第四”用于区别不同传输元件组,并非用于限制传输元件组的顺序,本领域技术人员可基于前述说明了解如何因应各种应用决定及调整各传输元件组于传输电路TC中的位置以及各输出接脚连接的位置,故于此不再加以赘述。
本发明第三实施例请参考图5-6。第三实施例为第一实施例的延伸。于本实施例中,保护电路1还用以耦接于另一供电芯片PSC2及传输电路TC之间,如图5所示。接着,请参考图6,保护电路1还包括一第三输入接脚PI3、一第四输入接脚PI4、一第三输出接脚PO3、一第四输出接脚PO4、一第二接地接脚GP2、一第二桥式整流器BR2及一第二保护元件PE2。
第三输入接脚PI3用以耦接至供电芯片PSC2的正电端。第四输入接脚PI4用以耦接至供电芯片PSC2的负电端。第三输出接脚PO3用以耦接至传输电路TC的一第三传输元件组。第四输出接脚PO4用以耦接至传输电路TC的一第四传输元件组。如同第一实施例所述,第三输出接脚PO3耦接至第三传输元件组的变压器的中心抽头,以及第四输出接脚PO4耦接至第四传输元件组的变压器的中心抽头。
类似地,前述第一传输元件组、第二传输元件组、第三传输元件组及第四传输元件组中的“第一”、“第二”、“第三”及“第四”用于区别不同传输元件组,并非用于限制传输元件组的顺序,本领域技术人员可基于前述说明了解如何适应各种应用决定及调整各传输元件组于传输电路TC中的位置以及各输出接脚连接的位置,故于此不再加以赘述。
第二桥式整流器BR2具有四个接点,分别耦接至第三输入接脚PI3与第三输出接脚PO3、第四输入接脚PI4、第四输出接脚PO4及第二接地接脚GP2。类似于第一实施例所述,请参考图6,第二桥式整流器BR2上标示“+”的接点为第二桥式整流器BR2的正极接点,标示“-”的接点为第二桥式整流器BR2的负极接点,标示“~”的接点为无极性接点。第二桥式整流器BR2的两个无极性接点分别耦接至第四输入接脚PI4及第二接地接脚GP2。第二桥式整流器BR2的正极接点耦接至第三输入接脚PI3与第三输出接脚PO3,以及负极接脚耦接至第四输出接脚PO4。
第二保护元件PE2耦接于第三输出接脚PO3及第四输出接脚PO4之间。举例而言,第一保护元件PE1及第二保护元件PE2为一单向瞬态抑制二极管TVS、一双向瞬态抑制二极管BTVS、一晶体闸流管TSPD、一气体放电管GDT及一压敏电阻器VDR的其中之一。基于简化原则,图6仅绘示第一保护元件PE1及第二保护元件PE2为单向瞬态抑制二极管TVS的一实施方式,由于本领域技术人员可了解其他保护元件的实施方式,故不加以绘示。此外,于保护电路1中,第二保护元件PE2的位置需最靠近第三输出接脚PO3及第四输出接脚PO4。
于其他实施例中,保护电路1还包括一第二二极管D2,耦接于第三输入接脚PI3与第二桥式整流器BR2之间。如图7所示,第二二极管D2自第二桥式整流器BR2的正极接点逆向连接至第三输入接脚PI3,以进一步阻挡外部突波流入的可能性。
本发明第四实施例请参考图8-9。第四实施例为第一实施例的延伸。于本实施例中,保护电路1还包括第三输出接脚PO3、第四输出接脚PO4及第二保护元件PE2。第三输出接脚PO3用以耦接至传输电路TC的一第三传输元件组。第四输出接脚PO4用以耦接至传输电路TC的一第四传输元件组。第二保护元件PE2用以将第三输出接脚PO3及第四输出接脚PO4耦接至第一接地接脚GP1。于本实施例中,第二保护元件PE2可为一单向瞬态抑制二极管TVS、一双向瞬态抑制二极管BTVS、一晶体闸流管TSPD、一气体放电管GDT及一压敏电阻器VDR的其中之一。
本发明第五实施例请参考图10。不同于第四实施例,于本实施例中,保护电路1包括第二接地接脚GP2,其用以耦接至接地端G1。第二保护元件PE2用以将第三输出接脚PO3及第四输出接脚PO4耦接至第二接地接脚GP2。
本发明第六实施例如图11-12及图13A-13E所示。第六实施例为第一实施例的延伸。于本实施例中,保护电路1还包括一第三输入接脚PI3、一第四输入接脚PI4、一第三输出接脚PO3、一第四输出接脚PO4、一第二保护元件PE2、一第二桥式整流器BR2、一第一电阻器R1及一第二电阻器R2。
具体而言,第一输入接脚PI1用以耦接至供电芯片PSC1的一正电端P+。第二输入接脚PI2用以耦接至供电芯片PSC1的一第一负电端P1-。第三输入接脚PI3用以耦接至供电芯片PSC1的正电端P+。第四输入接脚PI4用以耦接至供电芯片PSC1的一第二负电端P2-。第一输出接脚PO1用以耦接至传输电路TC的一第一传输元件组。第二输出接脚PO2用以耦接至传输电路TC的一第二传输元件组。第三输出接脚PO3用以耦接至传输电路TC的一第三传输元件组。第四输出接脚PO4用以耦接至传输电路TC的一第四传输元件组。
第一保护元件PE1耦接于第一输出接脚PO1及第二输出接脚PO2之间。第二保护元件PE2耦接于第三输出接脚PO3及第四输出接脚PO4之间。举例而言,请参考图13A-13E,第一保护元件PE1及第二保护元件PE2每一个分别可为一单向瞬态抑制二极管TVS、一双向瞬态抑制二极管BTVS、一晶体闸流管TSPD、一气体放电管GDT及一压敏电阻器VDR的其中之一。
基于简化原则,图12仅绘示第一保护元件PE1及第二保护元件PE2为单向瞬态抑制二极管TVS的一实施方案,由于所属技术领域中普通技术人员可了解其他保护元件的实施方案,故不加以绘示。此外,于保护电路1中,第一保护元件PE1的位置需最靠近第一输出接脚PO1及第二输出接脚PO2,以及第二保护元件PE2的位置需最靠近第三输出接脚PO3及第四输出接脚PO4。
第一桥式整流器BR1具有四个接点,分别耦接至第一输入接脚PI1与第一输出接脚PO1、第二输入接脚PI2、第二输出接脚PO2及第一接地接脚GP1。第二桥式整流器BR2具有四个接点,分别耦接至第三输入接脚PI3与第三输出接脚PO3、第四输入接脚PI4、第四输出接脚PO4及第一接地接脚GP1。第一接地接脚GP1用以耦接至一接地端G1。
第一桥式整流器BR1的两个无极性接点分别耦接至第一接地接脚GP1及第二输入接脚PI2。正极接点耦接至第一输入接脚PI1与第一输出接脚PO1,以及负极接点耦接至第二输出接脚PO2。第二桥式整流器BR2的两个无极性接点分别耦接至第一接地接脚GP1及第四输入接脚PI4。第二桥式整流器BR2之正极接点耦接至第三输入接脚PI3与第三输出接脚PO3,以及负极接点耦接至第四输出接脚PO4。
第一电阻器R1耦接于第一桥式整流器BR1的四个接点中分别耦接至第二输入接脚PI2及第二输出接脚PO2的两个接点之间(即负极接点及耦接至第二输入接脚PI2的无极性接点之间)。换言之,第一电阻器R1相当于跨接在连接至第二输入接脚PI2之接点与连接至第二输出接脚PO2的接点间的二极管上。第二电阻器R2耦接于第二桥式整流器BR2的四个接点中分别耦接至第四输入接脚PI4及第四输出接脚PO4的两个接点之间(即负极接点及耦接至第四输入接脚PI4的无极性接点之间)。换言之,第二电阻器R2相当于跨接在连接至第四输入接脚PI4的接点与连接至第四输出接脚PO4的接点间的二极管上。
第一电阻器R1及第二电阻器R2主要功能在于形成一放电路径。具体而言,当遭遇突波(例如:雷击)时,虽保护电路1可避免突波流向供电芯片PSC1,但供电芯片PSC1的电路仍具有电容性,故会使供电芯片PS1C产生电荷存积。由于某些供电芯片PSC1(例如:德州仪器的TI TPS23880芯片)内部放电速度较慢,且第一桥式整流器BR1及第二桥式整流器BR2中的二极管(例如:连接至第二输入接脚PI2及连接至第四输入接脚PI4的二极管)相对于供电芯片为逆向连接,故使得供电芯片PSC1无法通过第二输入接脚PI2及第四输入接脚PI4放电。当遭遇雷击突波时,若触发供电芯片PSC1的保护机制,则供电芯片PSC1将会重新启动。然而,当供电芯片PSC1中仍有电荷存积时,将可能导致无法正常重新启动供电芯片PSC1,使供电芯片PSC1无法正常工作。为使保护电路1可更适用于这些供电芯片,故本发明于保护电路1中加入第一电阻器R1及第二电阻器R2,以提供额外的电荷释放路径。此外,为避免第一电阻器R1及第二电阻器R2影响供电,实作上,第一电阻器R1及第二电阻器R2的电阻值可选用大约10kΩ,但不限于此。
本发明第七实施例请参考图14。第七实施例为第六实施例的延伸。于本实施例中,保护电路1还包括一第一二极管D1及一第二二极管D2。第一二极管D1耦接于第一输入接脚PI1与第一桥式整流器BR1之间。第二二极管D2耦接于第三输入接脚PI3与第二桥式整流器BR2之间。如图14所示,第一二极管D1自第一桥式整流器BR1的正极接点逆向连接至第一输入接脚PI1,以及第二二极管D2自第二桥式整流器BR2的正极接点逆向连接至第三输入接脚PI3,以进一步阻挡外部突波流入的可能性。
本发明第八实施例请参考图15-17。第八实施例为第六实施例及第七实施例的延伸。于前述实施例中,第一桥式整流器BR1及第二桥式整流器BR2是直接连接至第一接地接脚GP1,以通过第一接地接脚GP1连接至接地端G1。接地端G1为系统外部的大地,且其也同时作为交流电源的参考地。然而,依实际环境不同,接地端G1可能存在电压(杂讯甚或交流电压),因此若接地端G1不干净时将可能对系统电路产生干扰,因此于本实施例中,保护电路1还包括一第三保护元件PE3,以排除来自不干净的接地端G1的干扰。
举例而言,请参考图15,第三保护元件PE3是耦接于第六实施例的保护电路1中的第一桥式整流器BR1及第二桥式整流器BR2与第一接地接脚GP1之间。同样地,请参考图16,第三保护元件PE3是耦接于第七实施例的保护电路1中的第一桥式整流器BR1及第二桥式整流器BR2与第一接地接脚GP1之间。
第三保护元件PE3可为一双向瞬态抑制二极管BTVS、一晶体闸流管TSPD、一气体放电管GDT及一压敏电阻器VDR的其中之一,如图17A-17D所示。第三保护元件PE3可进一步强化保护电路1的保护能力,且能够在多个不同的电路通道间共用,如图15-16所示,第一桥式整流器BR1及第二桥式整流器BR2透过第三保护元件PE3连接至第一接地接脚GP1。须说明,于本实施例中,第一桥式整流器BR1与第二桥式整流器BR2是共用第三保护元件PE3连接至第一接地接脚GP1;然而,于其他实施例中,第一桥式整流器BR1与第二桥式整流器BR2也可分别通过不同的第三保护元件PE3连接至第一接地接脚GP1。并且,于本实施例中,第一桥式整流器BR1与第二桥式整流器BR2是共用第一接地接脚GP1;然而,于其他实施例中,第一桥式整流器BR1与第二桥式整流器BR2也可耦接至不同的第一接地接脚GP1。
综上所述,本发明的保护电路可同时对供电芯片提供共模突波及差模突波的保护。具体而言,保护电路提供共模突波对地泄放的路径,而差模突波由一输出接脚进入保护电路后,通过桥式整流器及/或保护元件限制电流方向而传递至另一输出接脚,以避免流向供电芯片。此外,保护电路中还加入电阻器,以提供某些供电芯片对外释放电荷的路径,以及加入连接至接地端的保护元件来强化保护电路的保护能力。相较于传统的保护电路,本发明的保护电路减少所需使用的保护元件的数量,以降低成本。此外,保护电路还可封装成单一元件,以大幅节省所占用的印刷电路板(Printed Circuit Board;PCB)的空间,并整合至以太网络连接器母座中。此外,于保护电路后,若有其他电子元件连接至供电芯片,则本发明也可同时保护该等电子元件,避免遭受到共模突波及差模突波而损坏。
上述的实施例仅用来例举本发明的实施方式,以及阐释本发明的技术特征,并非用来限制本发明的保护范畴。任何本领域技术人员可轻易完成的改变或均等性的安排均属于本发明所主张的范围,本发明的权利保护范围应以权利要求书为准。
Claims (20)
1.一种用于以太网络的保护电路,其特征在于,该保护电路耦接于一供电芯片及一传输电路之间,该传输电路耦接于一以太网络芯片与一以太网络连接器之间,该保护电路包括:
一第一输入接脚,用以耦接至该供电芯片;
一第二输入接脚,用以耦接至该供电芯片;
一第一输出接脚,用以耦接至该传输电路的一第一传输元件组;
一第二输出接脚,用以耦接至该传输电路的一第二传输元件组;
一第一接地接脚,用以耦接至一接地端;
一第一桥式整流器,具有四个接点,其中该四个接点的第一个耦接至该第一输入接脚与该第一输出接脚,该四个接点的第二个耦接至该第二输入接脚,该四个接点的第三个耦接至该第二输出接脚,且该四个接点的第四个耦接至该第一接地接脚;以及
一第一保护元件,耦接于该第一输出接脚及该第二输出接脚之间。
2.如权利要求1所述的保护电路,其特征在于,该第一输出接脚还耦接至该传输电路的一第三传输元件组,以及该第二输出接脚还耦接至该传输电路的一第四传输元件组。
3.如权利要求1所述的保护电路,其特征在于,该保护电路还包括一第一二极管,其自该第一桥式整流器逆向连接至该第一输入接脚。
4.如权利要求1所述的保护电路,其特征在于,该第一保护元件为一单向瞬态抑制二极管、一双向瞬态抑制二极管、一晶体闸流管、一气体放电管及一压敏电阻器的其中之一。
5.如权利要求1所述的保护电路,其特征在于,该保护电路还用以耦接于另一供电芯片及该传输电路之间,以及该保护电路还包括:
一第三输入接脚,用以耦接至该另一供电芯片;
一第四输入接脚,用以耦接至该另一供电芯片;
一第三输出接脚,用以耦接至该传输电路的一第三传输元件组;
一第四输出接脚,用以耦接至该传输电路的一第四传输元件组;
一第二接地接脚,用以耦接至该接地端;
一第二桥式整流器,具有四个接点,其中该四个接点的第一个耦接至该第三输入接脚与该第三输出接脚,该四个接点的第二个耦接至该第四输入接脚,该四个接点的第三个耦接至该第四输出接脚,且该四个接点的第四个耦接至该第二接地接脚;以及
一第二保护元件,耦接于该第三输出接脚及该第四输出接脚之间。
6.如权利要求5所述的保护电路,其特征在于,该保护电路还包括一第二二极管,其自该第二桥式整流器逆向连接至该第三输入接脚。
7.如权利要求5所述的保护电路,其特征在于,该第一保护元件及该第二保护元件分别为一单向瞬态抑制二极管、一双向瞬态抑制二极管、一晶体闸流管、一气体放电管及一压敏电阻器的其中之一。
8.如权利要求1所述的保护电路,其特征在于,还包括:
一第三输出接脚,用以耦接至该传输电路的一第三传输元件组;
一第四输出接脚,用以耦接至该传输电路的一第四传输元件组;以及
一第二保护元件,用以将该第三输出接脚及该第四输出接脚耦接至该第一接地接脚。
9.如权利要求8所述的保护电路,其特征在于,该第二保护元件为一单向瞬态抑制二极管、一双向瞬态抑制二极管、一晶体闸流管、一气体放电管及一压敏电阻器的其中之一。
10.如权利要求1所述的保护电路,其特征在于,还包括:
一第三输出接脚,用以耦接至该传输电路的一第三传输元件组;
一第四输出接脚,用以耦接至该传输电路的一第四传输元件组;
一第二接地接脚,用以耦接至该接地端;以及
一第二保护元件,用以将该第三输出接脚及该第四输出接脚耦接至该第二接地接脚。
11.如权利要求1所述的保护电路,其特征在于,该第一输入接脚用以耦接至该供电芯片的一正电端,该第二输入接脚用以耦接至该供电芯片的一第一负电端,以及该保护电路还包括:
一第三输入接脚,用以耦接至该供电芯片的该正电端;
一第四输入接脚,用以耦接至该供电芯片的一第二负电端;
一第三输出接脚,用以耦接至该传输电路的一第三传输元件组;
一第四输出接脚,用以耦接至该传输电路的一第四传输元件组;
一第二保护元件,耦接于该第三输出接脚及该第四输出接脚之间;
一第二桥式整流器,具有四个接点,其中该四个接点的第一个耦接至该第三输入接脚与该第三输出接脚,该四个接点的第二个耦接至该第四输入接脚,该四个接点的第三个耦接至该第四输出接脚,且该四个接点的第四个耦接至该第一接地接脚;
一第一电阻器,耦接于该第一桥式整流器的该四个接点中耦接至该第二输入接脚及该第二输出接脚的两个接点之间;以及
一第二电阻器,耦接于该第二桥式整流器的该四个接点中分别耦接至该第四输入接脚及该第四输出接脚的两个接点之间。
12.如权利要求11所述的保护电路,其特征在于,该第一保护元件及该第二保护元件分别为一单向瞬态抑制二极管、一双向瞬态抑制二极管、一晶体闸流管、一气体放电管及一压敏电阻器的其中之一。
13.如权利要求11所述的保护电路,其特征在于,该保护电路还包括一第一二极管及一第二二极管,该第一二极管自该第一桥式整流器逆向连接至该第一输入接脚,以及该第二二极管自该第二桥式整流器逆向连接至该第三输入接脚。
14.如权利要求11所述的保护电路,其特征在于,该保护电路还包括一第三保护元件,耦接于该第一桥式整流器及该第二桥式整流器与该第一接地接脚之间。
15.如权利要求14所述的保护电路,其特征在于,该第三保护元件为一双向瞬态抑制二极管、一晶体闸流管、一气体放电管及一压敏电阻器的其中之一。
16.一种供电端设备,包括:
一以太网络芯片;
一以太网络连接器;
一供电芯片;
一传输电路,耦接于该以太网络芯片与该以太网络连接器之间;
一保护电路,耦接于该供电芯片及该传输电路之间,该保护电路包括:
一第一输入接脚,耦接至该供电芯片;
一第二输入接脚,耦接至该供电芯片;
一第一输出接脚,耦接至该传输电路的一第一传输元件组;
一第二输出接脚,耦接至该传输电路的一第二传输元件组;
一第一接地接脚,耦接至一接地端;
一第一桥式整流器,具有四个接点,其中该四个接点的第一个耦接至该第一输入接脚与该第一输出接脚,该四个接点的第二个耦接至该第二输入接脚,该四个接点的第三个耦接至该第二输出接脚,且该四个接点的第四个耦接至该第一接地接脚;以及
一第一保护元件,耦接于该第一输出接脚及该第二输出接脚之间。
17.如权利要求16所述的供电端设备,其特征在于,该第一输入接脚耦接至该供电芯片的一正电端,该第二输入接脚耦接至该供电芯片的一第一负电端,以及该保护电路还包括:
一第三输入接脚,耦接至该供电芯片的该正电端;
一第四输入接脚,耦接至该供电芯片的一第二负电端;
一第三输出接脚,耦接至该传输电路的一第三传输元件组;
一第四输出接脚,耦接至该传输电路的一第四传输元件组;
一第二保护元件,耦接于该第三输出接脚及该第四输出接脚之间;
一第二桥式整流器,具有四个接点,其中该四个接点的第一个耦接至该第三输入接脚与该第三输出接脚,该四个接点的第二个耦接至该第四输入接脚,该四个接点的第三个耦接至该第四输出接脚,且该四个接点的第四个耦接至该第一接地接脚;
一第一电阻器,耦接于该第一桥式整流器的该四个接点其中的两个接点之间,该两个接点分别耦接至该第二输入接脚及该第二输出接脚;以及
一第二电阻器,耦接于该第二桥式整流器的该四个接点其中的两个接点之间,该两个接点分别耦接至该第四输入接脚及该第四输出接脚之间。
18.如权利要求17所述的供电端设备,其特征在于,该保护电路还包括一第一二极管及一第二二极管,该第一二极管自该第一桥式整流器逆向连接至该第一输入接脚,以及该第二二极管自该第二桥式整流器逆向连接至该第三输入接脚。
19.如权利要求17所述的供电端设备,其特征在于,该保护电路还包括一第三保护元件,耦接于该第一桥式整流器及该第二桥式整流器与该第一接地接脚之间。
20.如权利要求19所述的供电端设备,其特征在于,该第一保护元件及该第二保护元件分别为一单向瞬态抑制二极管、一双向瞬态抑制二极管、一晶体闸流管、一气体放电管及一压敏电阻器的其中之一,以及该第三保护元件为该双向瞬态抑制二极管、该晶体闸流管、该气体放电管及该压敏电阻器的其中之一。
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