CN200987192Y - 用户端馈电以太网集中器 - Google Patents
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Abstract
本实用新型为用户端馈电以太网集中器，与以太网换交机有关，解决已有以太网交换机供电困难，供电成本高的问题。包括交换机(1)和用户端(2)，其特征在于用户端(2)有交流－直流电压变换单元(3)，其输入与市电连接，输出与交换机(1)的直流－直流电压电压变换单元(7)的输入端连接，直流－直流电压变换单元(7)的输出与交换机(1)的交换芯片(9)连接。
Description
技术领域：
本实用新型与以太网交换机有关。
背景技术：
宽带网络是20世纪末期才兴起的行业。在国内，采用FTTB+LAN(光纤到楼以太网入户)技术的宽带网络成为宽带网络的主流方式之一。近两年，这种方式的宽带网络已经由大规模建设阶段，转入运营阶段，在运营过程中，以太网交换机是其核心设备。然而，随着大规模的网络建设和运行，发现在用户端即楼道交换机的供电存在供电不方便，施工难度大，运维费用高等诸多缺点，给宽带运营带来了极大不方便。目前楼道交换机主要有两种供电方式，即本地供电和远程供电。本地供电采用的方式是交换机内置或外置转换电源，即转换电源连接AC220V的市网，把AC220V的电压转换成交换机所需的电压，本地供电由于现在的住宅都采用电线暗埋的方式，供电非常困难，而且费用也比较高。远程供电交换机是通过机房或上端的远程供电设备获得电源。远程供电设备把远程交换机的信号和电源合并到一个网络端口，通过传输介质把数据和电源同时传输到楼道远供交换机。而远程供电由于受以太网传输距离的限制，所以使用受到很大的局限，同时，不论有无用户上网，远程供电设备都一直在对本地楼道交换机供电。
随着FTTH的推进，光纤到楼道后，对楼道交换机，光纤收发器等网络设备的供电问题日益突出，是困扰FTTH推进的一大问题，所以，解决对楼道交换机、以太网供电的问题非常迫切。
实用新型内容：
本实用新型的目的是提供一种结构简单，使用方便，成本低廉，节能的用户端馈电以太网集中器。
本实用新型是这样实现的：
本实用新型用户端馈电以太网集电器，包括交换机1和用户端2，用户端2有交流——直流电压变换单元3，其输入与市电连接，输出与交换机1的直流——直流电压电压变换单元7的输入端连接，直流——直流电压变换单元7的输出与交换机1的交换芯片9连接。
直流——直流电压变换单元7的输出与存贮器10、配置单元12和物理层接口芯片11连接。
用户端2有第一端口4和第二端口5相连接，交换机1有第三端口6与第一端口4、和直流——直流电压变换单元7连接，交流——直流电压变换单元3的输出与第一端口4连接，输入通过电源接口与市电连接，第二端口5与用户计算机连接。
一个交换机1有多个第三端口6与多个用户端2连接，每一个第三端口6与一个用户端2的第一端口4连接。
交流——直流电压变换单元3有桥式整流电路BR1的输入与市电连接，输出与稳压反馈电路连接，稳压反馈电路由芯片Q1和晶体管PC1组成，与变压器B的初级和次极绕组连接，变压器B的次极绕组经晶体管Q2和滤波器L1与第一端口4连接。
所说的第二电压变换单元7由集成块IC101及其外围电路组成，集成块IC101的输出一端口与储能电感L101和储能二级管D101连接，输出一端口与储能电容C102连接，输出一端口与电阻R101、R102连接，其输入端口与第三端口6连接，第二电压变换单元7的输出端有电容Z101。
本实用新型结构简单，利用用户端的市电经交流——直流电压变换后经用户端的双绞线中的电源线给以太网交换机供电，另一股信号线则传输用户端的数据信号。当有1个或多个用户上网时，所有用户同时为交流机供电，当没有用户上网时，则交换机自动断电，解决了楼道取电施工困难的问题。供电成本低廉，节能，增加了交换机的使用寿命，降低了运动维护成本。
本实用新型与和目前流行的机房远程供电交换机存在以下主要区别：
1、技术实现手段不同。目前的远供交换机采用从机房等取电，直接对整个交换机供电，只有一个供电电源；用户端馈电交换机采用用户端供电的方式，每个用户都是交换机的供电电源，既可一个用户单独供电，也可多个用户并联供电。
2、适用的范围不同。目前的远供交换机必须要求机房端距离楼道交换机的距离不超过100米，而机房等电源绝大部分距离楼道交换机的距离大大超过100米。而采用用户端馈电以太网集中器，则完全不受上端电源和设备距离楼道交换机的距离。采用机房远供电源的方式，不能实现光纤到户(楼)。
3、采用机房远供的方式，不论有没有用户计算机在使用时，交换机都在工作，消耗了能源，同时也减短了交换机的使用寿命；而采用用户端馈电系统，则没有用户计算机上网的时候，不提供对交换机的供电，节约了能源，同时也增加了交换机的使用期限，降低了运维成本。
附图说明：
图1为本实用新型结构框图。
图2为第一电压变换单元原理图。
图3为第二电压变换单元原理图。
具体实施方式：
本实用新型由交换机1和用户端组成。交换机通过网线与用户端电源连接。从用户家中取电，通过用户上网的双绞线中的一股线对交换机供电。
双绞线中的另一股线传输数据信号。
交换机基本器件组成：
| Model： | ||
| 交换芯片 | KS8995X | 3.3V |
| MEMORY(存储器) | KS8995X内嵌 | |
| EEPROM(配置单元) | AT24C02 | IIC Bus，128 bytes |
| CPU(配置单元) | 89C51 | |
| 电压变换单元 | -48V---2.5V | LM2576HV |
| Transformer(隔离变压器) | L1164 | |
| PCB(印刷电路板) | 4层 | |
用户端基本器件组成：
| Model： | |
| 全桥整流芯片 | BR101 |
| top Switch | top23Y |
| 变压器 | 匝数比3∶1 |
| PCB(印刷电路板) | 2层 |
以上器件也可以选用功能相同或相似元件或集成器件。本设计仅仅列举一种常见交换机的硬件组成，本实用新型设计的供电方式使用于任何一款交换机芯片。而且电压转换单元芯片可根据实际需求或设计的不同，选择适合其需求的芯片。
(一)工作流程
1、用户上网后，插上用户端馈电以太网集中器的用户端
2、交换机通过网线获得用户端提供的DC-48V电压，启动工作。
3、当有另外的用户计算机工作时，同样的方法，也对交换机提供电源。
4、当所有的用户计算机停止工作时，则停止对交换机的供电。
(二)电信号流程
1、通过BR1桥式整流后获得直流电压310V，当Q1上导通直流电压将能量储存于变压器初级绕组中，当Q1关断后，储存在变压器初级绕阻中的能量通过次级绕组上的O2整流经π型滤波器L1，C5，C6平滑滤波器后向负载端输出直流电压和电流DC-48V。Z1和PC1组成稳压反馈电路，Q2和R7等组成限流控制电路。D4为并联防反二极管。然后通过双绞线把用户电脑的数据信号和DC-48V一起传输到交换机的RJ45端口。
2、直流电压48V经C101储能滤波后，由IC101、L101、C102组成的串联型脉宽调制稳压器，其中IC101为主要控制集成电路，D101为储能二极管，L101为储能电感，C102为储能电容起滤波稳压作用，R101、R102组成输出反馈电阻，以提供所需变换的电压。如5V、3.3V、2.5V等，转变后的电压对各芯片模块供电。Z101起到过压保护的作用。
3、交换机启动工作。
Claims (6)
1、用户端馈电以太网集电器，包括交换机(1)和用户端(2)，其特征在于用户端(2)有交流——直流电压变换单元(3)，其输入与市电连接，输出与交换机(1)的直流——直流电压电压变换单元(7)的输入端连接，直流——直流电压变换单元(7)的输出与交换机(1)的交换芯片(9)连接。
2、根据权利要求1所述的集中器，其特征在于直流——直流电压变换单元(7)的输出与存贮器(10)、配置单元(12)和物理层接口芯片(11)连接。
3、根据权利要求1所述的集中器，其特征在于用户端(2)有第一端口(4)和第二端口(5)相连接，交换机(1)有第三端口(6)与第一端口(4)、和直流——直流电压变换单元(7)连接，交流——直流电压变换单元(3)的输出与第一端口(4)连接，输入通过电源接口与市电连接，第二端(5)与用户计算机连接。
4、根据权利要求3所述的集中器，其特征在于一个交换机(1)有多个第三端口(6)与多个用户端(2)连接，每一个第三端口(6)与一个用户端(2)的第一端口(4)连接。
5、根据权利要求1所述的集中器，其特征在于交流——直流电压变换单元(3)有桥式整流电路(BR1)的输入与市电连接，输出与稳压反馈电路连接，稳压反馈电路由芯片(Q1)和晶体管(PC1)组成，与变压器(B)的初级和次极绕组连接，变压器B的次极绕组经晶体管(Q2)和滤波器(L1)与第一端口(4)连接。
6、根据权利要求1所述的集中器，其特征在于所说的第二电压变换单元(7)由集成块(IC101)及其外围电路组成，集成块(IC101)的输出一端口与储能电感(L101)和储能二级管(D101)连接，输出一端口与储能电容(C102)连接，输出一端口与电阻(R101、R102)连接，其输入端口与第三端口(6)连接，第二电压变换单元(7)的输出端有电容(Z101)。
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| CN 200620036606 CN200987192Y (zh) | 2006-12-12 | 2006-12-12 | 用户端馈电以太网集中器 |
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2006
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