CN210487848U - 一种分离器件实现电流检测的新型poe电路 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种分离器件实现电流检测的新型POE电路，包括输入电源以及受电设备，其中，包括第一开关单元、第二开关单元、第一检测电路以及第二检测电路，第一检测电路包括电阻R9以及二极管D3，第二检测电路包括二极管D5，受电设备的一端分别与电阻R9的一端、二极管D3的正极以及第二开关单元连接，二极管D3的负极与第一开关单元连接，电阻R9的阻值至少为3K，受电设备的另一端分别与输入电源以及二极管D5的正极连接，二极管D5的负极与第一开关单元连接，第一开关单元判断二极管D3的负极的电压与二极管D5的负极的电压大小，控制第二开关单元工作；本实用新型电路稳定、容易区分是PD设备/PC设备接入、生产成本低等特点。

Description

一种分离器件实现电流检测的新型POE电路

技术领域

本实用新型涉及一种POE供电电路，具体是一种分离器件实现电流检测的新型POE电路。

背景技术

POE(Power OVer Ethernet)指的是在现有的以太网Cat.5布线基础架构不作任何改动的情况下，在为一些基于IP的终端（如IP电话机、无线局域网接入点AP、网络摄像机等）传输数据信号的同时，还能为此类设备提供直流供电的技术。 POE也被称为基于局域网的供电系统(POL, Power oVer LAN )或有源以太网( ActiVe Ethernet)，有时也被简称为以太网供电，这是利用现存标准以太网传输电缆的同时传送数据和电功率的最新标准规范，并保持了与现存以太网系统和用户的兼容性。

而现有的POE供电可以用于PD设备，PD设备是接受供电的PSE负载,即POE系统的客户端设备,如IP电话、网络安全摄像机、AP及掌上电脑( PDA)或移动电话充电器等许多其他以太网设备。由于POE供电的端口为普通的RJ45接口，而用户在不知情的情况下，如发生误操作，将此种带POE供电的端口插入至PC设备（电脑），很容易烧毁PC设备。原因在于，PC设备的电阻相对于PD设备的电阻阻值较小，如直接通过POE供电，故急需一款可以用于PD设备或PC设备的POE供电电路。

发明内容

本实用新型主要解决的技术问题是提供一种分离器件实现电流检测的新型POE电路。

本实用新型所解决其技术问题所采用的技术方案是：一种分离器件实现电流检测的新型POE电路，包括输入电源以及受电设备，其中，包括第一开关单元、第二开关单元、第一检测电路以及第二检测电路，第一检测电路包括电阻R9以及二极管D3，第二检测电路包括二极管D5，受电设备的一端分别与电阻R9的一端、二极管D3的正极以及第二开关单元连接，二极管D3的负极与第一开关单元连接，电阻R9的阻值至少为3K，受电设备的另一端分别与输入电源以及二极管D5的正极连接，二极管D5的负极与第一开关单元连接，第一开关单元判断二极管D3的负极的电压与二极管D5的负极的电压大小，控制第二开关单元工作。

采用此种电路设置，由于当PC设备接入时，由于PC设备的阻值较小（通常为150Ω，最大为300Ω），由于PC设备与电阻R9串联，此时PC设备的电阻可以忽略不计，故此时，二极管D3的负极的电压大于二极管D5的负极的电压，此时第一开关单元不工作，第二开关单元也不工作，起到保护PC的效果。当PD设备接入时，刚接入的时候PD未工作，由于PD设备为电容特性，故需要至少充电3V以上，才能使得电路导通，此时进入到检测电路的电压需要减去3V，故二极管D3的负极的电压小于二极管D5的负极的电压，第一开关单元工作，此时第二开关单元同时也工作。

其中，二极管D3与二极管D5的正向压降为0.3-0.7V。

采用二极管的正向压降设置，保证电路的稳定性。

其中，第一开关单元包括场效应管U4、电阻R20以及电阻R10，场效应管U4的栅极与二极管D3的负极连接，场效应管U4的源级与二极管D5的负极连接，场效应管U4的漏级分别与电阻R20的一端以及电阻R10的一端连接，电阻R10的另一端为VG端，VG端与第二开关单元连接，电阻R20的另一端为VG2端。

通过场效应管的设置，通过源级与栅极的电压比较，控制漏级，形成开关作用。

其中，还包括指示单元，指示单元包括LED以及电阻R11，VG端通过电阻R11与正向LED连接，LED的负极接地。

通过指示单元的设置，使得使用者可以根据LED的指示，判断是何种受电设备接入，起到指示效果。

其中，还包括锁定单元，锁定单元包括三极管U3、电阻R8以及钳位电阻R21，电阻R8的一端与场效应管U4的栅极连接，电阻R8的另一端与三极管U3的集电极连接，R9的另一端分别与钳位电阻R21以及三极管U3的基级连接，钳位电阻R21的另一端与VG端连接。

锁定单元的设置，通过VG端控制钳位电阻进行钳位，使得当PD接入时，上电锁定，三极管U3一直处于工作状态。

其中，第二开关单元包括场效应管U2以及检测电阻R6，检测电阻R6一端与场效应管U2的源级连接，另一端接地，检测电阻R6一端与场效应管U2的源级连接处形成第二电压V2，场效应管U2的栅极与第一单元的连接，场效应管U2的漏级与二极管D3的正极连接。

其中，还包括稳压电路，电阻R25以及稳压管D6，输入电源通过电阻R25以及反向稳压管D6，稳压管D6的正极接地，电阻R25与稳压管D6的负极连接处形成第一电压V5。

稳压电路的设置，保证电路中检测的稳定性，由于输入电源的波形不稳定，导致在检测过程中，电路有波动，影响实际的检测结果，故通过稳压电路稳压。

其中，还包括过流保护单元，过流保护单元检测电路中的电流，当电流超出预设值，控制第二开关单元关闭。

过流保护单元，保证在使用过程中，如电流过大，很容易烧毁电路，故采用过流保护单元，起到保护电路的效果。

其中，还包括撤销检测单元，撤销检测单元检测受电设备是否撤销，控制第二单元工作。

撤销检测单元的设置，保证在PD设备突然撤除时，电路发生波动，通过撤销检测单元检测，从而实现保护效果。

其中，撤销检测单元包括三极管U6以及三极管U5，三极管U6检测电路中的电流，三极管U5控制第二单元工作，三极管U6控制三极管U5工作。

附图说明

图1是本实用新型实施例1的原理图。

具体实施方式

实施例1：

参照附图1所示，一种分离器件实现电流检测的新型POE电路，包括输入电源以及受电设备，输入电源的电压为V3，5V≤V3≤24V，优选为12V,具体为直流电压，故本实施例1仅以直流12V为输入电源描述具体电路，即附图中的VCC。

VCC通过稳压电路形成第一电压V5。具体为VCC通过电阻R25以及反向二极管D6接地，电阻R25与二极管D6的负极连接处为第一电压V5。此处二极管D6的压降为5.1V。

撤销检测单元包括三极管U6、三极管U5、电阻R12、电阻R14、电阻R15、电阻R18、电阻R19、电容C4、电容C5以及二极管D4，第一电压V5通过电阻R12与正向二极管D4连接，二极管D4的负极与第二电压V2连接，电阻R14的一端与电阻R12与二极管D4的连接处连接，电阻R14的另一端与三极管U6的基级连接，电阻R14与三极管U6的基级的连接处与电阻R15连接，电阻R15的另一端接地。

三极管U6的发射极接地，三极管U6的集电极与VG2端连接，VG2端通过电阻R18与三极管U5的基级连接，电阻R19一端与三极管U5的基级连接，另一端接地。电容C4与电容C5并联，两者的公共端一端与VG2端连接，另一端接地。三极管U5的集电极与VG端连接，三极管U5的发射极接地。此处三极管U6具体检测电流，从而控制VG的输出，实现控制是否关闭整体电路。此处撤销检测单元的设置，防止PD设备突然撤销，导致电路中发生波动。

指示单元包括电阻R11、LED以及电容C1，VG端通过电阻R11与正向LED连接，LED的负极接地，VG端通过电容C1接地。

过流保护单元包括电阻R1、二极管D1、二极管D2以及三极管U1，第一电压V5通过电阻R1、正向二极管D2与三极管U1的基级连接，二极管D1的正极与二极管D2的正极连接。二极管D1的负极与第二电压V2连接，三极管U1的集电极与VG端连接，三极管U1的发射极接地。

受电设备与电阻R7并联，两者一端与VCC连接，另一端分别与二极管D3的正极、电阻R9的一端以及场效应管U2的漏级连接，二极管D3的负极分别与电阻R8、场效应管U4的栅极、电阻R7的另一端连接。此处电阻R7的阻值优选为510K。电阻R9的另一端通过电阻R22接地。电阻R8的另一端与三极管U3的集电极连接。二极管D3与二极管D5的正向压降为0.3-0.7V，优选为0.3V。

第一开关单元包括场效应管U4、电阻R20以及电阻R10，VCC通过正向二极管D5与场效应管U4的源级连接。电阻R20以及电阻R10并联，两者的公共端与第一开关单元连接，具体为与场效应管U4的漏级连接，电阻R20的另一端为VG2端，电阻R10的另一端为VG端。

第二开关单元包括场效应管U2以及检测电阻R6，检测电阻R6一端与场效应管U2的源级连接，另一端接地。此处检测电阻R6与场效应管U2的源级的连接处也连接第二电压V2。场效应管U2的栅极分别与电阻R4以及电阻R5的一端连接，电阻R4的另一端与VG端连接，电阻R5的另一端接地。

锁定单元包括三极管U3，三极管U3的发射极接地，三极管U3的基级分别与钳位电阻R21、电阻R22以及电容C3连接，电阻R22与电容C3并联接地，钳位电阻R21的另一端与VG端连接。钳位电阻R21的作用，将锁定单元的电压进行钳位，使得当PD接入时，上电锁定。

采用此种电路设置，由于当PC设备接入时，由于PC设备的阻值较小（通常为150Ω，最大为300Ω），由于PC设备与电阻R9串联，此时PC设备的电阻可以忽略不计，故此时，二极管D3的负极的电压大于二极管D5的负极的电压，此时第一开关单元不工作，第二开关单元也不工作，起到保护PC的效果。当PD设备接入时，刚接入的时候PD未工作，由于PD设备为电容特性，故需要至少充电3V以上，才能使得电路导通，此时进入到检测电路的电压需要减去3V，故二极管D3的负极的电压小于二极管D5的负极的电压，第一开关单元工作、第二开关单元同时也工作，锁定单元工作，保证三极管U3一直处于工作状态。此时，撤销检测单元上的三极管U6正常工作，U5不工作，使得VG端一直位于高电平状态。

当PD设备突然断开，三极管U6检测到电路状态，使得三极管U6不工作，U5工作，使得VG端位于低电平状态，此时场效应管U2不工作，LED关闭以及三极管U3关闭。

Claims (10)

1.一种分离器件实现电流检测的新型POE电路，包括输入电源以及受电设备，其特征在于：包括第一开关单元、第二开关单元、第一检测电路以及第二检测电路，第一检测电路包括电阻R9以及二极管D3，第二检测电路包括二极管D5，受电设备的一端分别与电阻R9的一端、二极管D3的正极以及第二开关单元连接，二极管D3的负极与第一开关单元连接，电阻R9的阻值至少为3K，受电设备的另一端分别与输入电源以及二极管D5的正极连接，二极管D5的负极与第一开关单元连接，第一开关单元判断二极管D3的负极的电压与二极管D5的负极的电压大小，控制第二开关单元工作。

2.如权利要求1所述的一种分离器件实现电流检测的新型POE电路，其特征在于：二极管D3与二极管D5的正向压降为0.3-0.7V。

3.如权利要求1所述的一种分离器件实现电流检测的新型POE电路，其特征在于：第一开关单元包括场效应管U4、电阻R20以及电阻R10，场效应管U4的栅极与二极管D3的负极连接，场效应管U4的源级与二极管D5的负极连接，场效应管U4的漏级分别与电阻R20的一端以及电阻R10的一端连接，电阻R10的另一端为VG端，VG端与第二开关单元连接，电阻R20的另一端为VG2端。

4.如权利要求3所述的一种分离器件实现电流检测的新型POE电路，其特征在于：还包括指示单元，指示单元包括LED以及电阻R11，VG端通过电阻R11与正向LED连接，LED的负极接地。

5.如权利要求4所述的一种分离器件实现电流检测的新型POE电路，其特征在于：还包括锁定单元，锁定单元包括三极管U3、电阻R8以及钳位电阻R21，电阻R8的一端与场效应管U4的栅极连接，电阻R8的另一端与三极管U3的集电极连接，R9的另一端分别与钳位电阻R21以及三极管U3的基级连接，钳位电阻R21的另一端与VG端连接。

6.如权利要求1所述的一种分离器件实现电流检测的新型POE电路，其特征在于：第二开关单元包括场效应管U2以及检测电阻R6，检测电阻R6一端与场效应管U2的源级连接，另一端接地，检测电阻R6一端与场效应管U2的源级连接处形成第二电压V2，场效应管U2的栅极与第一单元的连接，场效应管U2的漏级与二极管D3的正极连接。

7.如权利要求6所述的一种分离器件实现电流检测的新型POE电路，其特征在于：还包括稳压电路，电阻R25以及稳压管D6，输入电源通过电阻R25以及反向稳压管D6，稳压管D6的正极接地，电阻R25与稳压管D6的负极连接处形成第一电压V5。

8.如权利要求7所述的一种分离器件实现电流检测的新型POE电路，其特征在于：还包括过流保护单元，过流保护单元检测电路中的电流，当电流超出预设值，控制第二开关单元关闭。

9.如权利要求8所述的一种分离器件实现电流检测的新型POE电路，其特征在于：还包括撤销检测单元，撤销检测单元检测受电设备是否撤销，控制第二单元工作。

10.如权利要求9所述的一种分离器件实现电流检测的新型POE电路，其特征在于：撤销检测单元包括三极管U6以及三极管U5，三极管U6检测电路中的电流，三极管U5控制第二单元工作，三极管U6控制三极管U5工作。

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