CN213602652U - Poe设备测试治具 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种POE设备测试治具，包括网口模块、网络变压器、电源控制单元、运放模块、MCU和人机交互模块。网口模块包括POE端口以及以太网端口；网络变压器与POE端口的输出端相连，网络变压器的数据输出端与以太网端口相连，电源控制单元的输入端与网络变压器的POE电源输出端相连；电源控制单元的输出端通过分压模块与第一运放芯片的输入端相连，第二运放芯片的输出端与电源控制单元的控制端相连；MCU的ADC输入端与第一运放芯片的输出端相连，MCU的DAC输出端与第二运放芯片的输入端相连。本装置可以实现多个POE设备的同时测试，能够简化PoE设备测试流程，提高测试效率。

Description

POE设备测试治具

技术领域

本实用新型涉及通信设备测试领域，具体的涉及一种POE设备测试治具。

背景技术

以太网供电(即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，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设备在出厂之前需要经过测试环节，然而传统的测试方式是对每个POE设备进行一对一的测试，流程复杂，测试效率低。现今企业的人力成本和时间成本越来越高，越来越多的人意识到工作效率的重要性。工作效率与工作成果的质量密切相关。高效率的工作无疑会带来产量的大幅度增加和产品质量的提高，目前缺乏一种能够缩短测试流程，并且能批量对POE设备进行高效测试的工具。

实用新型内容

本实用新型旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。为此，本实用新型提出一种POE设备测试治具，能够简化PoE设备测试流程，提高测试效率。

根据本实用新型实施例的一种POE设备测试治具，包括：

网口模块，所述网口模块包括多个POE端口以及与POE端口一一对应的以太网端口；网络变压器，所述网络变压器与POE端口的输出端相连以用于将PoE电源与以太网数据分离，所述网络变压器的数据输出端与以太网端口相连以用于发送分离出的以太网数据；电源控制单元，所述电源控制单元的输入端与所述网络变压器的POE电源输出端相连；运放模块，所述运放模块包括第一运放芯片和第二运放芯片，所述电源控制单元的输出端通过分压模块与所述第一运放芯片的输入端相连，所述第二运放芯片的输出端与所述电源控制单元的控制端相连；MCU，所述MCU的ADC输入端与所述第一运放芯片的输出端相连，所述MCU的DAC输出端与所述第二运放芯片的输入端相连；人机交互模块，所述人机交互模块与所述MCU相连以用于输入参数并显示测试结果。

根据本实用新型实施例的POE设备测试治具，至少具有如下技术效果：本实用新型实施方式通过网口模块上的多个POE端口能够同时连接多个POE设备，网络变压器将PoE电源与以太网数据分离后，一方面将以太网数据输入至以太网端口，另一方面将POE电源传输至电源控制单元。电源控制单元将POE电源输出到负载上，分压模块将一部分POE电源分压后通过第一运放芯片输入到MCU的ADC输入端。MCU通过PoE的输入电压和人机交互模块输入的PoE总功率以及端口数计算出对应的输出电压，然后通过人机交互模块反馈给用户；此外MCU通过DAC输出端将输出电压输入到第二运放芯片，通过第二运放芯片控制电源控制单元的运行状态。

通过上述方式，本申请的测试治具可以实现多个POE设备的同时测试，能够简化PoE设备测试流程，提高测试效率。

根据本实用新型的一些实施例，所述电源控制单元包括整流模块、PD模块和负载开关，所述整流模块的输入端与所述网络变压器的POE电源输出端相连，所述整流模块的输出端与所述PD模块的输入端相连，所述PD模块的输出端通过分压模块与所述第一运放芯片的输入端相连，所述负载开关连接至所述PD模块与所述分压模块之间以用于控制电源的通断，所述第二运放芯片的输出端与所述负载开关的控制端相连。

根据本实用新型的一些实施例，所述PD模块的数量与所述POE端口的数量相同。

根据本实用新型的一些实施例，所述负载开关为MOS管。

根据本实用新型的一些实施例，还包括独立电源模块，所述独立电源模块用于给运放模块、MCU和人机交互模块供电。

根据本实用新型的一些实施例，所述独立电源模块包括AC/DC电源模块和DC/DC电源模块，所述AC/DC电源模块的输入端连接市电，所述AC/DC电源模块的输出端分别连接DC/DC电源模块的输入端和运放模块的供电端，所述DC/DC电源模块的输出端与MCU和人机交互模块的供电端相连。

根据本实用新型的一些实施例，所述人机交互模块包括分别与MCU相连的显示屏和按键。

根据本实用新型的一些实施例，所述POE端口上还设置有LED显示灯以用于显示POE连接状态。

根据本实用新型的一些实施例，所述MCU的型号为STM32F301K6。

根据本实用新型的一些实施例，所述第一运放芯片的型号为OP07，所述第二运放芯片的型号为LM324。

本实用新型的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本实用新型的实践了解到。

附图说明

本实用新型的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：

图1为本实用新型实施例中POE设备测试治具的原理框图；

图2为本实用新型实施例中独立电源模块的原理框图；

图3为本实用新型实施例中网口模块的接口分部图；

图4为本实用新型实施例中的按键排布图。

附图标号

网口模块100、POE端口110、LED显示灯111、以太网端口120、网络变压器200、电源控制单元300、整流模块310、PD模块320、负载开关330、分压模块340、运放模块400、第一运放芯片410、第二运放芯片420、MCU500、人机交互模块600、显示屏610、按键620、AC/DC电源模块710、DC/DC电源模块720。

具体实施方式

下面详细描述本实用新型的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本实用新型，而不能理解为对本实用新型的限制。

在实用新型的描述中，若干的含义是一个或者多个，多个的含义是两个以上，大于、小于、超过等理解为不包括本数，以上、以下、以内等理解为包括本数。如果有描述到第一、第二只是用于区分技术特征为目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量或者隐含指明所指示的技术特征的先后关系。

本实用新型的描述中，除非另有明确的限定，设置、安装、连接等词语应做广义理解，所属技术领域技术人员可以结合技术方案的具体内容合理确定上述词语在本实用新型中的具体含义。

参考图1，一种POE设备测试治具，包括：网口模块100、网络变压器200、电源控制单元300、运放模块400、MCU500和人机交互模块600。

网口模块100包括POE端口110和以太网端口120，参考图3，本实施例中的网口模块100上设置有八个POE端口110和八个以太网端口120，每一个POE端口110对应有一个以太网端口120，网口模块采用RJ45模块。为了更直观的显示连接状态，POE端口110上还设置有LED显示灯111，用户可以通过灯的状态来判断POE连接状态。

网络变压器200与POE端口110的输出端相连，网络变压器200的作用是将PoE电源与以太网数据分离，网络变压器200的数据输出端与以太网端口120相连，通过以太网端口120发送分离出的以太网数据。

电源控制单元300包括整流模块310、PD模块320和负载开关330，整流模块310的输入端与网络变压器200的POE电源输出端相连，整流模块310的作用是校正PoE电源的极性，整流模块310的输出端与PD模块320的输入端相连，PD模块320的作用是和PoE握手成功后将PoE输出加载到负载上，优选的，本实施例中PD模块320的型号为MP8001。本实用新型有八个POE端口110，因此具有八个负载，需要配置8片MP8001。

运放模块400包括第一运放芯片410和第二运放芯片420，PD模块320的输出端还通过分压模块340与第一运放芯片410的输入端相连，负载开关330连接至PD模块320与分压模块340之间以用于控制电源的通断，第二运放芯片420的输出端与负载开关330的控制端相连，本实施例中负载开关330为MOS管，也可以采用其他开关芯片，MOS管型号为Infineon公司IPP35CN10N，在漏极电压不变的情况下，漏极电流是栅源电压的函数，通过控制栅源电压来控制漏极电流，并通过检测电阻上的电压反馈给第二运放芯片420来保持栅源电压的稳定。MCU500的ADC输入端与第一运放芯片410的输出端相连，MCU500的DAC输出端与第二运放芯片420的输入端相连。

优选的，本实施例中第一运放芯片410采用Analog Devices公司的OP07，是一种单通道运算放大器，分压模块340将PoE的输入电压分压后输入到OP07，OP07输出电压接入MCU500的ADC输入端，MCU500经过计算后确定PoE的输入电压值。第二运放芯片420采用TI公司的LM324，是一种4通道运算放大器，本实施例中有8个负载，因此采用2片LM324。MCU500通过PoE的输入电压和PoE总功率以及端口数计算出对应的输出电压，通过DAC输出端将输出电压输入到LM324，再通过LM324放大为MOS管的目标栅源电压，控制MOS管的漏极电流。

人机交互模块600包括分别与MCU500相连的显示屏610和按键620，参考图4，用户通过按键620输入PoE总功率和端口数，按OK键结束输入。按UP和DOWN键选择PoE总功率和端口数，按START开始打开负载开关330，按STOP键关闭负载开关330。显示屏610显示PoE总功率(键盘输入)、端口数(按键620输入)和平均端口功率(MCU500计算PoE总功率÷端口数的结果)。

参考图2，还包括独立电源模块，独立电源模块包括AC/DC电源模块710和DC/DC电源模块720，AC/DC电源模块710的作用是将220V市电转换为12V直流电，DC/DC电源模块720的作用是将12V直流电转换为3.3V低压直流电，AC/DC电源模块710的输入端连接市电，AC/DC电源模块710的输出端分别连接DC/DC电源模块720的输入端和运放模块400的供电端，DC/DC电源模块720的输出端与MCU500和显示屏610的供电端相连。

为了实现良好的散热，还包括散热风扇，作用是给其他模块散热。

综上，本实用新型实施例为八口的PoE设备测试治具，有八个POE端口110和八个以太网端口120，POE端口110和以太网端口120一一对应。POE端口110上有LED显示灯111，在PoE握手成功后LED显示灯111点亮，反之则不亮。在测试PoE设备时，首先上电，通过按键620输入PoE总功率和端口数，按OK键结束输入。按SART键，MCU500的DAC输出端输出计算好的电压，打开负载开关330，给PoE提供稳定的负载。按STOP键则关闭负载开关330，负载断开。

以一款16口PoE交换机为例，PoE总输出功率为240W，使用两个八口PoE设备测试治具，每个测试治具的总PoE功率为120W，则在按键620上通过UP和DOWN按键选择PoE总功率条目，按OK键后输入“120”再按OK键结束输入。再通过UP和DOWN按键选择端口数条目，按OK键后输入“8”再按OK键结束输入，最后按START按键打开负载开关330，提供稳定负载。测试结束后按STOP键断开负载。此时显示屏显示POE总功率：120W；端口数：8个；平均端口功率：15W。

综上所述，本实用新型实施例可以实现多个POE设备的同时测试，能够简化PoE设备测试流程，提高测试效率。

上面结合附图对本发明实施例作了详细说明，但是本发明不限于上述实施例，在所述技术领域普通技术人员所具备的知识范围内，还可以在不脱离本发明宗旨的前提下作出各种变化。

Claims (10)

1.一种POE设备测试治具，其特征在于，包括：

网口模块(100)，所述网口模块(100)包括多个POE端口(110)以及与POE端口(110)一一对应的以太网端口(120)；

网络变压器(200)，所述网络变压器(200)与POE端口(110)的输出端相连以用于将PoE电源与以太网数据分离，所述网络变压器(200)的数据输出端与以太网端口(120)相连以用于发送分离出的以太网数据；

电源控制单元(300)，所述电源控制单元(300)的输入端与所述网络变压器(200)的POE电源输出端相连；

运放模块(400)，所述运放模块(400)包括第一运放芯片(410)和第二运放芯片(420)，所述电源控制单元(300)的输出端通过一分压模块(340)与所述第一运放芯片(410)的输入端相连，所述第二运放芯片(420)的输出端与所述电源控制单元(300)的控制端相连；

MCU(500)，所述MCU(500)的ADC输入端与所述第一运放芯片(410)的输出端相连，所述MCU(500)的DAC输出端与所述第二运放芯片(420)的输入端相连；

人机交互模块(600)，所述人机交互模块(600)与所述MCU(500)相连以用于输入参数并显示测试结果。

2.根据权利要求1所述的POE设备测试治具，其特征在于：所述电源控制单元(300)包括整流模块(310)、PD模块(320)和负载开关(330)，所述整流模块(310)的输入端与所述网络变压器(200)的POE电源输出端相连，所述整流模块(310)的输出端与所述PD模块(320)的输入端相连，所述PD模块(320)的输出端通过分压模块(340)与所述第一运放芯片(410)的输入端相连，所述负载开关(330)连接至所述PD模块(320)与所述分压模块(340)之间以用于控制电源的通断，所述第二运放芯片(420)的输出端与所述负载开关(330)的控制端相连。

3.根据权利要求2所述的POE设备测试治具，其特征在于：所述PD模块(320)的数量与所述POE端口(110)的数量相同。

4.根据权利要求2所述的POE设备测试治具，其特征在于：所述负载开关(330)为MOS管。

5.根据权利要求1所述的POE设备测试治具，其特征在于：还包括独立电源模块，所述独立电源模块用于给运放模块(400)、MCU(500)和人机交互模块(600)供电。

6.根据权利要求5所述的POE设备测试治具，其特征在于：所述独立电源模块包括AC/DC电源模块(710)和DC/DC电源模块(720)，所述AC/DC电源模块(710)的输入端连接市电，所述AC/DC电源模块(710)的输出端分别连接DC/DC电源模块(720)的输入端和运放模块(400)的供电端，所述DC/DC电源模块(720)的输出端与MCU(500)和人机交互模块(600)的供电端相连。

7.根据权利要求1所述的POE设备测试治具，其特征在于：所述人机交互模块(600)包括分别与MCU(500)相连的显示屏(610)和按键(620)。

8.根据权利要求1所述的POE设备测试治具，其特征在于：所述POE端口(110)上还设置有LED显示灯(111)以用于显示POE连接状态。

9.根据权利要求1所述的POE设备测试治具，其特征在于：所述MCU(500)的型号为STM32F301K6。

10.根据权利要求1所述的POE设备测试治具，其特征在于：所述第一运放芯片(410)的型号为OP07，所述第二运放芯片(420)的型号为LM324。

Images