CN202085187U - 反向馈电电路、端口及反向馈电设备 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种反向馈电电路、反向馈电端口以及反向馈电设备，所述反向馈电电路设置在供电侧输入端和所述用电侧输入端之间，包括：极性切换模块，所述极性切换模块设置在所述供电侧输入端的空闲线对之间，以及信号线对之间。利用本实用新型，使得以太网反向馈电设备的馈电端口能够在任何极性线路接入时均正常实现供电。

Description

反向馈电电路、端口及反向馈电设备

技术领域

本实用新型涉及以太网接口技术，特别地涉及反向馈电电路、端口及反向馈电设备，属于通信技术领域。

背景技术

随着以太网技术的发展，特别是IEEE802.3af标准的诞生，利用以太网电缆传递电力的技术逐渐成为主流，支持以太网反向馈电的设备也越来越多，这不仅可以提高系统的灵活性，而且可以降低用户安装的复杂度和使用成本。目前，以太网反向馈电设备广泛地包括：IP电话、数字视频监控、WLAN接入点及其他低压网络连接的系统设备。

目前反向馈电型以太网设备，多数为以太网空闲线对馈电，但是这种设计的应用场景存在一定的局限性，例如，使用简易以太网线缆时，这种线缆只有四根线，对应标准网线中的线对1/2、3/6，此时，无法给利用以太网空闲的线对4/5、7/8为系统馈电的设备正常供电；再例如，在某些特殊的应用中需要利用以太网线的空闲线对承载语音、RS232、RS485等业务，这样同样也无法给利用以太网空闲线对为系统馈电的设备正常供电。

另外，对于供电设备侧的中跨(Midspan)或者设备末端(PSE END)，利用以太网空闲线进行馈电也有特殊要求。例如，在图1示出的应用中，需要指定空闲线对4/5为48V输入的正极，线对7/8为48V输入的负极，供电侧设备Mi d s pan必须要求引脚4/5为正极，引脚7/8为负极，否则就无法实现给设备的正常供电，即使如此，如果用户使用千兆交叉网线，反向馈电设备也不能从对端的供电侧设备上得到电源。再例如在如图2中，使用信号线对1/2、3/6供电，指定从线对1/2上注入的电源为正极，线对3/6上注入的电源为负极，对端的供电侧设备就必须要求线对1/2为正极，线对3/6为负极，否则反向馈电设备就不能正常供电，同样，如果用户使用交叉网线，反向馈电设备也不能正常从对端供电设备上得到电源。

因此，如何使得以太网反向馈电设备的馈电端口在使用空闲线或者信号线馈电的情况下都能够以任何极性线路接入而正常实现供电，这已经成为反向馈电设备进一步推广应用亟待解决的技术问题。

发明内容

本实用新型要解决的技术问题是提供一种反向馈电电路、端口及反向馈电设备，使得以太网反向馈电设备的馈电端口在使用空闲线或者信号线馈电的情况下，能够在任何极性线路接入时均正常实现供电。

为解决上述技术问题，本实用新型一种反向馈电电路，设置在供电侧输入端和所述用电侧输入端之间，所述反向馈电电路包括：极性切换模块，所述极性切换模块设置在所述供电侧输入端的空闲线对之间，以及信号线对之间。

进一步地，所述极性切换模块为分别设置在所述供电侧输入端的空闲线对之间，以及信号线对之间的两个整流桥电路。

进一步地，所述反向馈电电路还包括：设置在所述极性切换模块输出端和所述用电侧输入端之间的滤波电路；其中，

所述滤波电路包括：设置在所述用电侧输入端的正极和负极之间的并联电容组；或者设置在所述用电侧输入端的正极和负极之间的并联电容组和与之串联的电感。

进一步地，所述反向馈电电路还包括：设置在所述用电侧输入端的正极和负极之间的钳位二极管。

本实用新型还提供一种反向馈电端口，包括设置在供电侧输入端和所述用电侧输入端之间的反向馈电电路，所述反向馈电电路包括：极性切换模块，所述极性切换模块设置在所述供电侧输入端的空闲线对之间，以及信号线对之间。

进一步地，所述极性切换模块为分别设置在所述供电侧输入端的空闲线对之间，以及信号线对之间的两个整流桥电路。

进一步地，所述反向馈电电路还包括：设置在所述极性切换模块输出端和所述用电侧输入端之间的滤波电路。

进一步地，所述反向馈电电路还包括：设置在所述用电侧输入端的正极和负极之间的钳位二极管。

此外，本实用新型还提供一种反向馈电设备，包括：设置在供电侧输入端和所述用电侧输入端之间的反向馈电电路，所述反向馈电电路包括：极性切换模块，所述极性切换模块为分别设置在所述供电侧输入端的空闲线对之间以及信号线对之间的两个整流桥电路。

与现有技术相比，本实用新型具有如下显著优点：

(1)在本实用新型所提出的实施例中，无论供电侧设备的输出端使用空闲线对还是信号线对给用电侧设备供电时，均不需要考虑供电侧设备的输出端的极性；即，使得以太网反向馈电设备的馈电端口能够在任何极性线路接入时均正常实现供电；由此，无论用户是使用百兆、千兆的交叉网线，还是使用直连网线，都可以正常给用电侧设备供电；即使用户使用简易网线(只有1、2、3、6线对)，也可正常给设备供电。增强了用户使用的灵活性；

(2)本实用新型实施例所提供的电路、端口和设备结构简单、易于实现、成本低廉；

(3)本实用新型实施例所提供的电路、端口和设备通过滤波、电压钳位等多重保护，使得输入到用电设备侧的电压安全可靠性更高。

附图说明

图1示出了现有技术中一种反向馈电设备端口示意图；

图2示出了现有技术中另一种反向馈电设备端口示意图；

图3示出了本实用新型实施例的电路原理图；

图4示出了本实用新型另一实施例的电路原理图。

具体实施方式

本实用新型实施例的设计思想是：在反向馈电设备的馈电端口设置电路极性切换模块，所述极性切换模块的输出极性固定，并且不受输入极性变化的影响，以此来保证对于用电设备而言在任何场合无需调整电源输入线序均可通过馈电方式实现供电。

以下结合附图和具体实施例对本实用新型作进一步地介绍，但不作为对本实用新型的限定。

如图3所示，示出了一种能够不限制馈电线种类以及输入极性的以太网馈电端口的电路原理图。其中，图中所示出的RJ45接口为以太网馈电接口的输入侧，即：供电侧设备的输出端，电压转换单元输入端为用电侧设备的电源输入端。

从图3中可以看出，该以太网馈电端口电路包括：极性转换电路，所述极性转换电路典型地为两个整流桥电路，分别设置在：RJ45接口引脚的4/5线对和7/8线对之间，以及带POE功能的网络变压器的中心抽头和地之间，所述网络变压器原端线圈分别设置于1/2线对及3/6线对之间。

在图3中所示出的实施例中，供电侧设备的输出端(即，RJ45)1、2、3、6线注入正电源(示意性地，48V)，通过带有PoE(Power Over Ethernet)功能的网络变压器的中心抽头将电源送给整流桥BR2，这样如果线对1/2为正极，则整流桥BR2中的二极管D5导通，将电源送给48V网络，同样，对应的线对3/6为负极，则整流桥BR2中的二极管D8导通，将负极电源送给BGND网络；如果线对3/6为正极，则整流桥BR2中的二极管D6导通，将电源送给48V网络，同样，对应的线对1/2为负极，则整流桥BR2中的二极管D7导通，将负极电源送给BGND网络；这样无论从1、2、3、6线对得到的供电方式是1/2为正、3/6为负，还是3/6为正、1/2为负，加在48V网络上的电源总是正值，加在BGND网络上的电源总是负值，对于后级的电压转换单元没有影响，通过电压转换单元将48V电源转换为设备所需要的各种电源。

类似的，图3中所示出的，对端以太网馈电接口的输入侧(即，RJ45)的空闲线对4、5、7、8给设备供电，电源通过整流桥BR1，这样如果线对4/5为正极，则BR1中的二极管D1导通，将电源送给48V网络，同样，对应的线对7/8为负极，则整流桥BR1中的D4导通，将负极电源送给BGND网络；如果线对7/8为正极，则整流桥BR1中的二极管D2导通，将电源送给48V网络，同样，对应的线对4/5为负极，则整流桥BR1中的二极管D3导通，将负极电源送给BGND网络；这样无论从4、5、7、8线对得到的供电方式是线对4/5为正，线对7/8为负，还是线对7/8为正，线对4/5为负，加在48V网络上的电源总是正值，加在BGND网络上的电源总是负值，对于后级的电压转换单元没有影响，通过电压转换单元将48V电源转换为设备所需要的各种电源。

通过这种方式反向馈电，对端供电设备无论是使用空闲线的线对4/5为正、线对7/8为负，还是线对7/8为正、线对4/5为负，都可正常给设备供电；无论是使用信号线的线对1/2为正、线对3/6为负，还是线对3/6为正、线对1/2为负，都可正常给设备供电；无论用户是使用百兆、千兆的交叉网线，还是使用直连网线，都可正常给设备供电；即使用户使用简易网线(只有1、2、3、6线对)，也可正常给设备供电。增强了用户使用的灵活性，且此方案具有电路简单、易于实现、成本低廉。

进一步地，在图4中所示的另一实施例中，在所述整流桥输出线路输出正极和负极之间可以设置滤波电路，使得整流输出电压中的纹波得以过滤，输入电压转换单元的电压更加平滑；示例性的，所述滤波电路包括：一组并联在输出正负线路之间的电容C1、C2，其中，C1一般选择大小为选几十到几百uF，以滤除电源中有害的低频成份；而C2则一般选择为几百pF到几百nF，用于滤除电源中有害的高频成份，为了更好的实现滤波效果，可以设置两组或者更多组并联在输出正负线路之间的电容，图4中示例性的示出为两组，C1/C2以及C3/C4；其中，C3和C1作用完全相同、C2与C4作用完全相同，需要说明一点的是，此处的电容组优选地以保证降额30％左右为较佳。更进一步地，在所述输出正负线路上设置共模电感L1，用来有效地抑制电源中的共模噪声及差模干扰，在实际应用中，根据实际场景需要通常设置为：几到几十mH。

进一步地，为保证电压转换单元的电压输入不会出现过压状况，在所述整流输出电路的正负输出线之间设置钳位二极管D9，以此来抑制瞬态的高电压，保证输入电压转换单元的电压安全可靠。

应当理解的是，对本实用新型技术所在领域的普通技术人员来说，可以根据本实用新型的技术方案及其构思进行相应的等同改变或者替换，而所有这些改变或者替换，都应属于本实用新型所附权利要求的保护范围。

Claims (10)

1.一种反向馈电电路，设置在供电侧输入端和所述用电侧输入端之间，其特征在于，所述反向馈电电路包括：极性切换模块，所述极性切换模块分别设置在所述供电侧输入端的空闲线对之间，以及信号线对之间。

2.如权利要求1所述反向馈电电路，其特征在于，所述极性切换模块为分别设置在所述供电侧输入端的空闲线对之间，以及信号线对之间的两个整流桥电路。

3.如权利要求1所述反向馈电电路，其特征在于，所述反向馈电电路还包括：设置在所述极性切换模块输出端和所述用电侧输入端之间的滤波电路。

4.如权利要求3所述反向馈电电路，其特征在于，所述滤波电路包括：设置在所述用电侧输入端的正极和负极之间的并联电容组；或者设置在所述用电侧输入端的正极和负极之间的并联电容组和与之串联的电感。

5.如权利要求1或3所述反向馈电电路，其特征在于，所述反向馈电电路还包括：设置在所述用电侧输入端的正极和负极之间的钳位二极管。

6.一种反向馈电端口，包括设置在供电侧输入端和所述用电侧输入端之间的反向馈电电路，其特征在于，所述反向馈电电路包括：极性切换模块，所述极性切换模块分别设置在所述供电侧输入端的空闲线对之间，以及信号线对之间。

7.如权利要求6所述反向馈电端口，其特征在于，所述极性切换模块为分别设置在所述供电侧输入端的空闲线对之间，以及信号线对之间的两个整流桥电路。

8.如权利要求6所述反向馈电端口，其特征在于，所述反向馈电电路还包括：设置在所述极性切换模块输出端和所述用电侧输入端之间的滤波电路。

9.如权利要求6或8所述反向馈电端口，其特征在于，所述反向馈电电路还包括：设置在所述用电侧输入端的正极和负极之间的钳位二极管。

10.一种反向馈电设备，包括：设置在供电侧输入端和所述用电侧输入端之间的反向馈电电路，其特征在于，所述反向馈电电路包括：极性切换模块，所述极性切换模块为分别设置在所述供电侧输入端的空闲线对之间以及信号线对之间的两个整流桥电路。

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