CN113098263A - 电源转换电路、电源及电子设备 - Google Patents
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Abstract
本申请实施例提供一种电源转换电路、电源及电子设备,其中,电源转换电路可以将来自于供电设备的供电电压转换为适用于受电设备的供电电压,并为受电设备供电。同时,该电源转换电路采用浮地式输出为受电设备供电,能够有效减少浪涌和/或静电传输至受电设备,提高受电设备的抗浪涌和/或抗静电能力,避免受电设备出现击穿风险。另外,即使供电设备所提供的供电电压的发生变化,也难以影响对受电设备的供电,也即该电源转换电路可以保证对受电设备的供电稳定性。
Description
技术领域
本申请实施例涉及电源技术领域,尤其涉及一种电源转换电路、电源及电子设备。
背景技术
在POE(Power over Ethernet,以太网供电)系统中,供电设备(PSE,PowerSourcing Equipment)通过网线向受电设备(PD,Powered Device)传输网络数据的同时,还通过网线向受电设备供电。
目前,在基于PoE技术的电源解决方法中,供电设备通过网线向电源转换电路提供供电电压,电源转换电路对通过网线输入的供电电压进行直流变换和恒压处理等操作,以得到受电端设备适用的恒定电压,并通过网线将恒定电压提供给受电设备。然而,现有的基于PoE技术的电源解决方法,经常会出现浪涌和/或静电从供电设备通过网线传输至受电设备,干扰受电设备的正常运行,甚至容易造成受电设备的击穿失效。
发明内容
本申请实施例提供一种电源转换电路、电源及电子设备,用以提高受电设备的抗浪涌和/或抗静电能力,避免受电设备出现击穿风险。
第一方面,本申请实施例中提供了一种电源转换电路,包括:控制模块、阻尼模块、恒压模块、第一电压输出接口和处于浮地状态的第二电压输出接口,第一电压输出接口和第二电压输出接口用于连接受电设备;
控制模块的电压输入端通过网线连接供电设备,控制模块的电压输出端连接第一电压输出接口,控制模块的接地端接地,控制模块的第一控制端经阻尼模块连接第二电压输出接口,以及控制模块的第二控制端与恒压模块的第三端连接;
恒压模块的第一端连接第一电压输出接口,恒压模块的第二端连接第二电压输出接口;
阻尼模块,用于对来自于控制模块的接地端的浪涌和/或静电进行阻尼处理;
控制模块,用于将供电设备提供的供电电压进行直流变换,以及基于恒压模块的控制信号进行恒压处理,以通过第一电压输出接口和第二电压输出接口为受电设备提供恒定电压。
可选的,电源转换电路还包括:续流模块和储能模块;
储能模块连接在第一电压输出接口和第二电压输出接口之间,储能模块用于储存电能,以为受电设备提供恒定电压;
续流模块的一端与控制模块的电压输出端连接,另一端与阻尼模块远离第二电压输出接口的端口连接;
在控制模块的第一控制端与阻尼模块之间无信号传输时,阻尼模块所储存的电能经续流模块为储能模块进行充电。
可选的,恒压模块包括第一电阻、第三开关管、第二电阻;
第三开关管的第一极经第一电阻连接第一电压输出接口;第三开关管的第二极连接第二电压输出接口,第三开关管的第三极经第二电阻接地,且第三开关管的第三极连接控制模块的第二控制端。
可选的,电源转换电路还包括采样模块,采样模块包括第一电容、第四电阻和第五电阻;
控制模块包括第一开关管、POE控制单元、PD监测单元、以及直流变换单元;
第一开关管的第一极通过网线连接供电设备,第一开关管的第二极连接第一电压输出接口,第一开关管的第三极连接POE控制单元的第一端,POE控制单元的第二端与第一开关管的第一极连接,POE控制单元的第三端连接PD监测单元的第一端,POE控制单元的第四端连接直流变换单元的第一端,直流变换单元的第二端经阻尼模块连接第二电压输出接口,PD监测单元的第二端连接第四电阻的第一端,第四电阻的第二端与第五电阻的第二端连接,且第五电阻的第二端接地,第五电阻的第一端与第一开关管的第一极连接,第一电容的第一端与第一开关管的第一极连接,第一电容的第二端接地。
可选的,直流变换单元包括:振荡器、PWM控制器、RS触发器、门级驱动电路、第二开关管;
振荡器的第一端连接POE控制单元的第四端,振荡器的第二端连接RS触发器的第一输入端,振荡器的第三端连接RS触发器的第二输入端,振荡器的第四端连接PWM控制器的输出端,PWM控制器的输入端连接第三开关管的第三极;RS触发器的输出端连接门级驱动电路的输入端,门级驱动电路的输出端连接第二开关管的第一极,第二开关管的第二极经第三电阻接地,第二开关管的第三极经阻尼模块连接第二电压输出接口。
可选的,阻尼模块为第一电感。
可选的,电源转换电路还包括:滤波模块;
滤波模块的一端连接控制模块的电压输出端,滤波模块的另一端接地。
可选的,电源转换电路还包括:整流滤波模块;
整流模块连接在供电设备与控制模块之间,用于对供电设备提供的供电电压进行整流和滤波,并将整流和滤波后的供电电压输出至控制模块。
第二方面,本申请实施例中提供了一种电源,该电源包括上述的电源转换电路。
第三方面,本申请实施例中提供了一种电子设备,该电子设备包括上述的电源。
本申请实施例所提供的电源转换电路可以将来自于供电设备的供电电压转换为适用于受电设备的供电电压,并为受电设备供电。同时,该电源转换电路采用浮地式输出为受电设备供电,能够有效减少浪涌和/或静电传输至受电设备,提高受电设备的抗浪涌和/或抗静电能力,避免受电设备出现击穿风险。另外,即使供电设备所提供的供电电压的发生变化,也难以影响对受电设备的供电,也即该电源转换电路可以保证对受电设备的供电稳定性。
本申请的这些方面或其他方面在以下实施例的描述中会更加简明易懂。
附图说明
为了更清楚地说明本申请实施例或现有技术中的技术方案,下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作一简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图是本申请的一些实施例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1示出了根据本申请一个实施例的电源转换电路的结构示意图;
图2示出了根据本申请另一个实施例的电源转换电路的结构示意图;
图3示出了本申请实施例在一个实际应用中的电源转换电路的结构示意图。
附图说明:
供电设备:10 控制模块:11
阻尼模块:12 恒压模块:13
第一电压输出接口:14 第二电压输出接口:15
受电设备:16 储能模块:17
滤波模块:18 整流滤波模块:19
采样模块:20 续流模块:21
具体实施方式
为了使本技术领域的人员更好地理解本申请方案,下面将结合本申请实施例中的附图,对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例仅仅是本申请一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例,本领域技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本申请保护的范围。
图1示出了根据本申请一个实施例的电源转换电路的结构示意图。参见图1,该电源转换电路可以包括:控制模块11、阻尼模块12、恒压模块13、第一电压输出接口14和处于浮地状态的第二电压输出接口15,第一电压输出接口14和第二电压输出接口15用于连接受电设备16;控制模块11的电压输入端通过网线连接供电设备10,控制模块11的电压输出端连接第一电压输出接口14,控制模块11的接地端接地,控制模块11的第一控制端经阻尼模块12连接第二电压输出接口15,以及控制模块11的第二控制端与恒压模块13的第三端连接;恒压模块13的第一端连接第一电压输出接口14,恒压模块13的第二端连接第二电压输出接口15;阻尼模块12,用于对来自于控制模块11的接地端的浪涌和/或静电进行阻尼处理;控制模块11,用于将供电设备10提供的供电电压进行直流变换,以及基于恒压模块13的控制信号进行恒压处理,以通过第一电压输出接口14和第二电压输出接口15为受电设备16提供恒定电压。
具体而言,本申请实施例所提供的电源转换电路可以用于将来自于供电设备10的供电电压转换为适用于受电设备16的供电电压,并为受电设备16供电。在PoE系统中的供电设备10包括但不限于支持PoE功能的以太网交换机、路由器、集线器或者其他网络交换设备,受电设备16包括但不限于网络摄像机、IP(Internet Protocol,网际互连协议)电话机、无线访问接入点(Wireless Access Point,AP)。
在本申请实施例中,控制模块11的接地端接地,与受电设备16连接的第二电压输出接口15处于浮地状态,也即电源转换电路采用浮地式输出为受电设备供电。由此,即便浪涌和/或静电从供电设备10的接地端传输至控制模块11的接地端,浪涌和/或静电也难以从控制模块11的接地端传输至受电设备16,以有效保护受电设备16,减少受电设备16受到浪涌和/或静电的干扰,提高受电设备16的抗浪涌和/或抗静电能力,避免受电设备16出现击穿风险。
另外,即使出现少量的浪涌和/或静电从控制模块11的接地端传输至受电设备16,由于控制模块11的第一控制端经阻尼模块12连接第二电压输出接口15,阻尼模块12能够对来自于控制模块11的接地端的浪涌和/或静电进行阻尼处理,避免浪涌和/或静电直接传输至受电设备16,以更加有效保护受电设备16,减少受电设备16受到的干扰,提高受电设备16的抗浪涌和/或抗静电能力,避免受电设备16出现击穿风险。在一些实施例中,阻尼模块12可以为第一电感,第一电感的参数值根据实际情形设置。
在本申请实施例中,电源转换电路可以设置在供电设备10中,也可以设置在受电设备16中,当然,电源转换电路可以单独进行设置。其中,单独进行设置的电源转换电路即不设置在供电设备10中,也不设置在受电设备16中。
在本申请实施例中,控制模块11的主要功能是对来自于供电设备10的供电电压进行直流变换,以使第一电压输出接口14和第二电压输出接口15之间的端电压适用于受电设备16。该控制模块11可以是现有的任何具有直流变换功能的模块。
在本申请实施例中,电源转换电路还设置了恒压模块13,以控制第一电压输出接口14和第二电压输出接口15之间的端电压恒定。由此,即使供电设备10所提供的供电电压的发生变化,也难以影响对受电设备16的供电,保证对受电设备16的供电稳定性。
在一些实施例中,参见图2,电源转换电路还可以包括:续流模块21和储能模块17;储能模块17连接在第一电压输出接口14和第二电压输出接口15之间,储能模块17用于储存电能,以为受电设备16提供恒定电压;续流模块21的一端与控制模块11的电压输出端连接,另一端与阻尼模块12远离第二电压输出接口15的端口连接;在控制模块11的第一控制端与阻尼模块12无信号传输时,阻尼模块12所储存的电能经续流模块为储能模块17进行充电。
示例性的,续流模块21可以为续流二极管,储能模块17可以为储能电容。
控制模块11的电压输入端输出的电压为储能电容充电,充电后的储能电容为连接在第一电压输出接口14和第二电压输出接口15之间受电设备16供电。
在控制模块11停止工作时,控制模块11的第一控制端与阻尼模块12无信号传输,这时,阻尼模块12所储存的电能经续流二极管为储能电容进行充电。
在一些实施例中,电源转换电路中的恒压模块13可以包括第一电阻、第三开关管、第二电阻;
第三开关管的第一极经第一电阻连接第一电压输出接口14;第三开关管的第二极连接第二电压输出接口15,第三开关管的第三极经第二电阻接地,且第三开关管的第三极连接控制模块11的第二控制端。
示例性的,第三开关管为PNP三极管。第三开关管的第一极为PNP三极管的集电极,也即PNP三极管的C极;第三开关管的第二极为PNP三极管的基极,也即PNP三极管的B极;第三开关管的第三极为PNP三极管的发射极,也即PNP三极管的E极。
在一些实施例中,参见图2,电源转换电路还可以包括采样模块20,采样模块20包括第一电容、第四电阻和第五电阻;
控制模块11包括第一开关管、POE控制单元、PD监测单元、以及直流变换单元;第一开关管的第一极通过网线连接供电设备10,第一开关管的第二极连接第一电压输出接口14,第一开关管的第三极连接POE控制单元的第一端,POE控制单元的第二端与第一开关管的第一极连接,POE控制单元的第三端连接PD监测单元的第一端,POE控制单元的第四端连接直流变换单元的第一端,直流变换单元的第二端经阻尼模块12连接第二电压输出接口15,PD监测单元的第二端连接第四电阻的第一端,第四电阻的第二端与第五电阻的第二端连接,且第五电阻的第二端接地,第五电阻的第一端与第一开关管的第一极连接,第一电容的第一端与第一开关管的第一极连接,第一电容的第二端接地。
示例的,第一开关管为PMOS(P-Metal-Oxide-Semiconductor,P型金属-氧化物-半导体)管,第一开关管的第一极为PMOS管的栅极,也即PMOS管的g极;第一开关管的第二极为PMOS管的漏极,也即PMOS管的d极;第一开关管的第三极为PMOS管的源极,也即PMOS管的S极。
需要指出的是,POE控制单元和PD监测单元可以是根据实际需求设计的具有逻辑控制功能的微控制器。
在一些实施例中,PD监测单元在检测到无POE供电信号或POE供电信号不符合规范时,输出第一控制信号给POE控制单元,该第一控制信号使POE控制单元控制第一开关管关闭,这时,电源转换电路停止对供电设备10提供的供电电压进行直流变换。当然,可以理解的是,PD监测单元在检测到POE供电信号符合规范时,输出第二控制信号给POE控制单元,该第二控制信号使POE控制单元控制第一开关管导通,这时,电源转换电路启动对供电设备10提供的供电电压进行直流变换。其中,POE供电信号可以理解为供电设备10所提供的供电电压的电压信号。
在一些实施例中,采样模块20中第一电容、第五电阻可以对POE供电信号进行采样检测,处于供电前端的供电设备10输出微小电压到第一电容、第五电阻时,PD监测单元可以检测该第一电容和第五电阻产生的电流电压斜率,当其满足预设标准时,PD监测单元控制POE控制单元启动,启动后的POE控制单元控制第一开关管导通,供电设备10的供电电压经第一开关管传输至第一电压输出接口14,启动后的POE控制单元还控制直流变换单元开始工作,以对供电设备10的供电电压进行直流变换,实现在第一电压输出接口14和第二电压输出接口15输出受电设备16所需的供电电压。当其不满足预设标准时,PD监测单元使POE控制单元控制第一开关管关闭,控制模块11不再利用供电设备10的供电电压对受电设备16进行供电。其中,预设标准例如为IEEE802.3af标准。
在一些实施例中,采样模块20中的第四电阻可以作为输出功率的等级设置电阻,不同电阻阻值的大小对应相关的输出功率,合适的第四电阻可以避免受电设备16过功率工作,进而避免烧毁受电设备16。
在一些实施例中,直流变换单元包括:振荡器、PWM控制器、RS触发器、门级驱动电路、第二开关管;
振荡器的第一端连接POE控制单元的第四端,振荡器的第二端连接RS触发器的第一输入端,振荡器的第三端连接RS触发器的第二输入端,振荡器的第四端连接PWM控制器的输出端,PWM控制器的输入端连接第三开关管的第三极;RS触发器的输出端连接门级驱动电路的输入端,门级驱动电路的输出端连接第二开关管的第一极,第二开关管的第二极经第三电阻接地,第二开关管的第三极经阻尼模块12连接第二电压输出接口15。
其中,RS触发器的第一输入端为RS触发器的S端,RS触发器的第一输入端为RS触发器的R端,RS触发器的输出端为RS触发器的Q端。关于RS触发器的相关介绍详见现有技术。
其中,门级驱动电路可以是现有技术中的门级驱动电路。
示例的,第二开关管为PMOS(P-Metal-Oxide-Semiconductor,P型金属-氧化物-半导体)管,第二开关管的第一极为PMOS管的栅极,也即PMOS管的g极;第二开关管的第二极为PMOS管的漏极,也即PMOS管的d极;第二开关管的第三极为PMOS管的源极,也即PMOS管的S极。
在一些实施例中,电源转换电路还可以包括:滤波模块18;滤波模块18的一端连接控制模块11的电压输出端,滤波模块18的另一端接地。
其中,滤波模块18可以减少第一电压输出接口14和第二电压输出接口15之间所提供的电压的谐波,提高第一电压输出接口14和第二电压输出接口15之间所提供的电压的质量。
作为一种示例,滤波模块18可以为一电容,电容的参数值根据具体情形设置。
在一些实施例中,电源转换电路还可以包括:整流滤波模块19;整流模块连接在供电设备10与控制模块11之间,用于对供电设备10提供的供电电压进行整流和滤波,并将整流和滤波后的供电电压输出至控制模块11。
其中,整流滤波模块19可以是现有技术中任意具有整流功能和滤波功能的模块,或者,整流滤波模块19可以是现有技术中由整流模块和滤波模块组成,并基于实际情形调整模块中各器件的参数。
图3为根据本申请实施例在一个实际应用中的电源转换电路的结构示意图。
在图3中,采样模块20包括电容C1、电阻R5和电阻R4;滤波模块18包括电容C2;续流模块包括续流二极管D1;储能模块17包括储能电容C3;阻尼模块12包括电感L;恒压模块13包括电阻R1、开关管Q3和电阻R2;控制模块11包括开关管Q1、POE控制单元、PD监测单元、直流变换单元,其中,直流变换单元包括振荡器、RS触发器、门级驱动电路D以及PWM控制器、开关管Q2、电阻R3;PWM控制器至少包括运放U1和运放U2。
以下对电源转换电路的工作原理进行说明。
供电设备10提供的供电电压先经整流滤波模块19进行整流和滤波,得到“整流滤波后的供电电压”;与此同时,“整流滤波后的供电电压”施加给采样模块20中的电容C1和电阻R5,这时,PD监测单元检测到POE供电电压信号,也即PD监测单元检测到输入了来源于供电设备10的供电电压,此时,PD监测单元给POE控制单元发送启动信号,POE控制单元基于启动信号进行启动。POE控制单元启动后,控制开关管Q1导通,整流滤波后的供电电压经导通的开关管Q1输入至电容C2进行滤波,再次滤波后的供电电压为储能电容C3充电,储能电容C3给受电设备16供电。与此同时,POE控制单元还控制振荡器开始工作,在振荡器的控制下RS触发器的Q端输出的控制信号经门级驱动电路D后,控制开关管Q2导通,使得在第一电压输出接口14和第二电压输出接口15之间输出恒定电压,以保证对受电设备16的供电稳定性。
需要指出的是,PD监测单元还可以在监测到没有POE供电电压信号或者POE供电电压信号不符合预设的供电要求时,PD监测单元控制POE控制单元停止工作,这时开关管Q1关闭,并停止供电工作,以降低线路的损耗。
需要指的是,POE供电电压信号经过电容C2滤波后为储能电容C3充电,储能电容C3为受电设备16供电后,电流经受电设备16以及处于浮地状态的第二电压输出接口15输入到电感L,并经电感L输入至开关管Q2中。该电感L对浪涌或静电起到阻尼作用,处于浮地状态的第二电压输出接口15能够避免浪涌或静电通过地直接传输至受电设备16,使受电设备16少受损坏。
需要指出的是,PWM控制器可以控制振荡器输出的PWM信号的占空比。
当PWM控制器向振荡器输入高电平信号时,振荡器输出高电平信号给RS触发器的S端,且振荡器输出低电平信号给RS触发器的R端,此时,RS触发器的Q端输出高电平信号,RS触发器的Q端所输出的高电平信号经过门级驱动电路D驱动开关管Q2导通,这时,流经受电设备16的电流通过处于浮地状态的第二电压输出接口15、电感L、开关管Q2等器件流入到供电设备10的接地端,此时,电感L同时被充电储能,直到第一电压输出接口14与第二电压输出接口15之间的端电压达到预设电压。
需要指出的是,当PWM控制器向振荡器为低电平信号时,振荡器输出低电平信号给RS触发器的S端,且振荡器输出高电平信号给RS触发器的R端,此时,RS触发器的Q端输出低电平信号,RS触发器的Q端所输出的低电平信号经过门级驱动电路D驱动开关管Q2关闭。这时,电感L所储存的能量通过续流二极管D1为储能电容C3充电,储能电容C3持续为受电设备16供电。
需要指出的是,恒压模块13中的电阻R1的一端连接第一电压输出接口14,电阻R1的另一端连接开关管Q3的第一极,开关管Q3的第二极连接第二电压输出接口15,开关管Q3的第三极连接电阻R2的一端,电阻R2的另一端接地。另外,开关管Q3的第三极还连接PWM控制器中的运放U2的反相输入端。其中,在开关管Q3的第三极输入至运放U2的反相输入端的电压信号的控制下,调整振荡器输出的PWM信号的占空比,进而控制开关管Q2的开通占空比,以使得第一电压输出接口14与第二电压输出接口15之间所提供的电压恒定。
具体的,在第一电压输出接口14与第二电压输出接口15之间所提供的电压变大时,运放U2的反相输入端所接入的电压高于运放U2的正相输入端所接入的预设的第二参考电压REF2,运放U2的输出端输出低电平电压。由于运放U2的输出端与运放U1的正相输入端连接,此时,运放U1的正相输入端所接入的电压低于运放U1的反相输入端所接入的预设的第一参考电压REF1,运放U1的输出端输出低电平电压信号,在该低电平电压信号的控制下,振荡器输出的PWM信号的占空比减小,进而控制开关管Q2的占空比减小,使电感L所储存的能量减少,进而使得第一电压输出接口14与第二电压输出接口15之间所提供的电压降低,直至达到恒定的预设电压。另外,在第一电压输出接口14与第二电压输出接口15之间所提供的电压变小时,运放U2的反相输入端所接入的电压低于运放U2的正相输入端所接入的预设的第二参考电压REF2,运放U2的输出端输出高电平电压。由于运放U2的输出端与运放U1的正相输入端连接,此时,运放U1的正相输入端所接入的电压高于运放U1的反相输入端所接入的预设的第一参考电压REF1,运放U1的输出端输出高电平电压信号,在该高电平电压信号的控制下,振荡器输出的PWM信号的占空比增大,进而控制开关管Q2的占空比增大,使电感L所储存的能量增大,进而使得第一电压输出接口14与第二电压输出接口15之间所提供的电压升高,直至达到恒定的预设电压。由此,按照上述控制方式,使得第一电压输出接口14与第二电压输出接口15之间所提供的电压处于恒定平衡状态,即使得第一电压输出接口14与第二电压输出接口15之间所提供的电压恒定,进而不受供电设备10所提供的输入电压的变化而影响对受电设备16的供电。需要指出的是,运放U2的反相输入端与开关管Q3的第三极连接,也即运放U2的反相输入端为开关管Q3的第三极的输出电压。
需要指出的是,不同受电设备16与供电设备10之间的网线可能长短不一,网线较长时,网线的阻抗较大,使得来自于供电设备10的供电电压传输到受电设备16时会衰减较多;同理,网线较短时,网线的阻抗较小,使得来自于供电设备10的供电电压传输到受电设备16时会偏大一些。为此,开关管Q3所起的作用如下:在供电设备10输入的供电电压较高时,供电电压经过开关管Q1、电容C2、储能电容以及电阻R1接入开关管Q3的第一极,开关管Q3的第一极和第三极之间分担较多的电压,使得经开关管Q3的第二极输入到第二运放U2的反相输入端的电压大于预设的第二参考电压REF2,进而控制在第一电压输出接口14与第二电压输出接口15之间提供的输出电压恒定。同理,在供电设备10输入的供电电压较低时,供电电压经过开关管Q1、电容C2、储能电容以及电阻R1接入开关管Q3的第一极,开关管Q3的第一极和第三极之间所分担的电压降低,使得经开关管Q3的第二极输入到第二运放U2的反相输入端的电压仍然大于预设的第二参考电压REF2,进而控制在第一电压输出接口14与第二电压输出接口15之间提供的输出电压恒定。由此,基于开关管Q3的调控,实现不受供电设备10所提供的输入电压的变化而影响对受电设备16的供电。另外,第一参考电压REF1作为预设的输出电流保护门槛电压,在第二运放U1的正相输入端的电压大于第一参考电压时,第二运放U1的输出端所输出的信号控制振荡器停止工作;在第二运放U1的正相输入端的电压小于第一参考电压时,第二运放U1的输出端所输出的信号控制振荡器启动工作。
作为一种示例,开关管Q3为PNP三极管。开关管Q3的第一极为PNP三极管的集电极,也即PNP三极管的C极;开关管Q3的第二极为PNP三极管的基极,也即PNP三极管的B极;开关管Q3的第三极为PNP三极管的发射极,也即PNP三极管的E极。
需要指出的是,图3所示的电源转换电路,采用浮地式输出为受电设备16供电,使得受电设备16的抗浪涌和抗静电能力更强;采用恒压模块13使得第一电压输出接口14和第二电压输出接口15之间的输出电压恒定;电源转换电路集成了PD的DCDC大功率输出,满足受电设备16的用电功率需求,在开关管Q1、POE控制单元、PD监测单元、直流变换单元集成为控制模块11时,还缩小了体积,降低了制造成本。
另外,随着网络设备的发展,小体积、低成本和高可靠性的电源已成为研发热点,5G网络设备在功率增加时,要求设备体积不变,则电源所占的体积更小,现有的电源很难满足5G网络设备的要求。而由供电电源和本申请实施例提供的电压转换电路组成的电压设备可以满足5G网络设备的要求。
本申请还提供了一种电源,该电源包括上述的电源转换电路,该电源包括实施上述任一实施例中的技术方案,其详细电路组成结构可参照图1至图3,在此不作赘述,由于采用了上述电源电路的方案,本申请相较于现有技术而言,生产成本更低,可靠性更强。
本申请还提供了一种电子设备,该电子设备包括上述的电源。
最后应说明的是:以上实施例仅用以说明本申请的技术方案,而非对其限制;尽管参照前述实施例对本申请进行了详细的说明,本领域的普通技术人员应当理解:其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改,或者对其中部分技术特征进行等同替换;而这些修改或者替换,并不使相应技术方案的本质脱离本申请各实施例技术方案的精神和范围。
最后应说明的是:以上实施例仅用以说明本申请的技术方案,而非对其限制;尽管参照前述实施例对本申请进行了详细的说明,本领域的普通技术人员应当理解:其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改,或者对其中部分技术特征进行等同替换;而这些修改或者替换,并不使相应技术方案的本质脱离本申请各实施例技术方案的精神和范围。
Claims (10)
1.一种电源转换电路,其特征在于,包括:控制模块、阻尼模块、恒压模块、第一电压输出接口和处于浮地状态的第二电压输出接口,所述第一电压输出接口和所述第二电压输出接口用于连接受电设备;
所述控制模块的电压输入端通过网线连接供电设备,所述控制模块的电压输出端连接所述第一电压输出接口,所述控制模块的接地端接地,所述控制模块的第一控制端经所述阻尼模块连接所述第二电压输出接口,所述控制模块的第二控制端与所述恒压模块的第三端连接;
所述恒压模块的第一端连接所述第一电压输出接口,所述恒压模块的第二端连接所述第二电压输出接口;
所述阻尼模块,用于对来自于所述控制模块的接地端的浪涌和/或静电进行阻尼处理;
所述控制模块,用于将所述供电设备提供的供电电压进行直流变换,以及基于所述恒压模块的控制信号进行恒压处理,以通过所述第一电压输出接口和所述第二电压输出接口为所述受电设备提供恒定电压。
2.根据权利要求1所述的电源转换电路,其特征在于,还包括:续流模块和储能模块;
所述储能模块连接在所述第一电压输出接口和所述第二电压输出接口之间,所述储能模块用于储存电能,以为所述受电设备提供所述恒定电压;
所述续流模块的一端与所述控制模块的电压输出端连接,另一端与所述阻尼模块远离所述第二电压输出接口的端口连接;
在所述控制模块的第一控制端与所述阻尼模块之间无信号传输时,所述阻尼模块所储存的电能经所述续流模块为所述储能模块进行充电。
3.根据权利要求2所述的电源转换电路,其特征在于,所述恒压模块包括第一电阻、第三开关管、第二电阻;
所述第三开关管的第一极经所述第一电阻连接所述第一电压输出接口;所述第三开关管的第二极连接所述第二电压输出接口,所述第三开关管的第三极经所述第二电阻接地,且所述第三开关管的第三极连接所述控制模块的第二控制端。
4.根据权利要求3所述的电源转换电路,其特征在于,还包括采样模块,所述采样模块包括第一电容、第四电阻和第五电阻;
相应地,所述控制模块包括第一开关管、POE控制单元、PD监测单元、以及直流变换单元;
所述第一开关管的第一极通过网线连接所述供电设备,所述第一开关管的第二极连接所述第一电压输出接口,所述第一开关管的第三极连接所述POE控制单元的第一端,所述POE控制单元的第二端与所述第一开关管的第一极连接,所述POE控制单元的第三端连接PD监测单元的第一端,所述POE控制单元的第四端连接所述直流变换单元的第一端,所述直流变换单元的第二端经所述阻尼模块连接所述第二电压输出接口,所述PD监测单元的第二端连接所述第四电阻的第一端,所述第四电阻的第二端与所述第五电阻的第二端连接,且所述第五电阻的第二端接地,所述第五电阻的第一端与所述第一开关管的第一极连接,所述第一电容的第一端与所述第一开关管的第一极连接,所述第一电容的第二端接地。
5.根据权利要求4所述的电源转换电路,其特征在于,所述直流变换单元包括:振荡器、PWM控制器、RS触发器、门级驱动电路、第二开关管;
所述振荡器的第一端连接所述POE控制单元的第四端,所述振荡器的第二端连接所述RS触发器的第一输入端,所述振荡器的第三端连接所述RS触发器的第二输入端,所述振荡器的第四端连接所述PWM控制器的输出端,所述PWM控制器的输入端连接所述第三开关管的第三极;所述RS触发器的输出端连接所述门级驱动电路的输入端,所述门级驱动电路的输出端连接所述第二开关管的第一极,所述第二开关管的第二极经第三电阻接地,所述第二开关管的第三极经所述阻尼模块连接所述第二电压输出接口。
6.根据权利要求1所述的电源转换电路,其特征在于,所述阻尼模块为第一电感。
7.根据权利要求1所述的电源转换电路,其特征在于,还包括:滤波模块;
所述滤波模块的一端连接所述控制模块的电压输出端,所述滤波模块的另一端接地。
8.根据权利要求1所述的电源转换电路,其特征在于,还包括:整流滤波模块;
所述整流模块连接在所述供电设备与所述控制模块之间,用于对所述供电设备提供的供电电压进行整流和滤波,并将整流和滤波后的供电电压输出至所述控制模块。
9.一种电源,其特征在于,所述电源包括如权利要求1-8任一项所述的电源转换电路。
10.一种电子设备,其特征在于,所述电子设备包括如权利要求9所述的电源。
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