CN214204940U - Poe网口防护电路及poe网口设备 - Google Patents

Abstract

一种POE网口防护电路及POE网口设备，其中，POE网口防护电路通过采用设置在整流电路前的初级防护电路，实现了对浪涌电压的大部分吸收，通过采用设置在整流电路后的二级防护电路，借助整流电路的耐压，实现了对残余的浪涌电压的吸收，及本POE网口防护电路实现了将浪涌电压的二次吸收，以避免出现由于残余的浪涌电压过高而导致设备损害的问题出现，解决了传统的POE网口防护电路中存在浪涌防护能力差的问题。

Description

POE网口防护电路及POE网口设备

技术领域

本申请属于POE防护技术领域，尤其涉及一种POE网口防护电路及POE网口设备。

背景技术

以太网供电(Power Over Ethernet，POE)，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，在为一些基于网际互连协议(Internet Protocol，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网口需要具备较高的浪涌防护能力，以抗击雷击能量的破坏。但是传统的POE网口防护电路，一般是在接口端接入多个高规格的瞬变电压抑制二极管以构成泄放电路来进行保护，且未被及时泄放的浪涌电压的残压或对设备进行损害。

因此，传统的POE网口防护电路中存在浪涌防护能力差的问题。

实用新型内容

本申请的目的在于提供一种POE网口防护电路及POE网口设备，旨在解决传统的POE网口防护电路中存在浪涌防护能力差的问题。

本申请实施例的第一方面提了一种POE网口防护电路，包括：

至少一个整流电路，所述至少一个整流电路的输出端共接，所述整流电路用于将网络接口接入的交流电转换为直流电；

至少一个初级防护电路，一个所述初级防护电路对应一个所述整流电路，所述初级防护电路与所述网络接口和所述整流电路的输入端连接，所述初级防护电路用于吸收浪涌电压；以及

二级防护电路，与所述至少一个整流电路的输出端连接，所述二级防护电路用于吸收残余的所述浪涌电压。

在一个实施例中，所述初级防护电路包括第一压敏电阻，所述第一压敏电阻的第一端与所述网络接口的供电正端和所述整流电路的正输入端连接，所述第一压敏电阻的第二端与所述网络接口的供电负端和所述整流电路的负输入端连接，所述第一压敏电阻用于吸收差模形式的浪涌电压。

在一个实施例中，所述初级防护电路包括第二压敏电阻和第三压敏电阻，所述第二压敏电阻的第一端接于所述网络接口的供电正端和所述整流电路的正输入端，所述第二压敏电阻的第二端接地，所述第三压敏电阻的第一端接于所述网络接口的供电负端和所述整流电路的负输入端，所述第三压敏电阻的第二端接地，所述第二压敏电阻和所述第三压敏电阻用于吸收共模形式的浪涌电压。

在一个实施例中，所述二级防护电路包括：瞬态抑制二极管，所述瞬态抑制二极管的负极与各个所述整流电路的输出端连接，所述瞬态抑制二极管的正极接地。

在一个实施例中，所述瞬态抑制二极管的封装类型为SMA封装或SMB封装。

在一个实施例中，所述网络接口的各个端口分别通过各个差分线与所述POE网口防护电路连接，所述差分线在电路板上布线的线宽为10mil以上。

在一个实施例中，所述POE网口防护电路还包括共模电感，所述共模电感串联接于所述整流电路和所述二级防护电路之间。

在一个实施例中，所述POE网口防护电路还包括隔离电路，所述隔离电路连接于所述POE网口和所述整流电路之间，所述隔离电路用于将所述交流电隔离输入所述整流电路。

在一个实施例中，所述隔离电路包括网络隔离变压器，所述网络隔离变压器的各个输入抽头分别与所述网络接口的各个端口连接，所述网络隔离变压器的各个中间抽头分别与各所述整流电路的输入端连接。

本申请实施例的第二方面提了一种POE网口设备，包括：

网络接口；

如本申请实施例的第一方面所述的POE网口防护电路；以及

POE电源管理芯片，所述网络接口通过所述POE网口防护电路与所述POE电源管理芯片连接，所述POE电源管理芯片用于将所述直流电转换为目标电压的直流电。

上述的POE网口防护电路，通过采用设置在整流电路前的初级防护电路，实现了对浪涌电压的大部分吸收，通过采用设置在整流电路后的二级防护电路，借助整流电路的耐压，实现了对残余的浪涌电压的吸收，及本POE网口防护电路实现了将浪涌电压的二次吸收，以避免出现由于残余的浪涌电压过高而导致设备损害的问题出现，解决了传统的POE网口防护电路中存在浪涌防护能力差的问题。

附图说明

图1为本申请一实施例提供的POE网口防护电路的电路示意图；

图2为图1所示的POE网口防护电路中初级防护电路的示例电路原理图；

图3为图1所示的POE网口防护电路中初级防护电路的另一示例电路原理图；

图4为图1所示的POE网口防护电路中初级防护电路的另一示例电路原理图；

图5为图1所示的POE网口防护电路中二级防护电路的示例电路原理图；

图6为图1所示的POE网口防护电路的另一电路示意图；

图7为图1所示的POE网口防护电路的另一电路示意图；

图8为本申请一实施例提供的POE网口设备的电路示意图。

具体实施方式

为了使本申请所要解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本申请进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本申请，并不用于限定本申请。

需要说明的是，当元件被称为“固定于”或“设置于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者间接在该另一个元件上。当一个元件被称为是“连接于”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或间接连接至该另一个元件上。

需要理解的是，术语“长度”、“宽度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本申请和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本申请的限制。

此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，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。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本申请的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。

图1示出了本申请实施例的第一方面提供的POE网口防护电路10的电路示意图，为了便于说明，仅示出了与本实施例相关的部分，详述如下：

本实施中的POE网口防护电路10，包括：至少一个整流电路200、至少一个初级防护电路100以及二级防护电路300，一个初级防护电路100对应一个整流电路200，各个整流电路200的输出端共接，各个初级防护电路100与网络接口20和整流电路200的输入端连接，二级防护电路300与各整流电路200的输出端连接。整流电路200用于将网络接口20接入的交流电转换为直流电；初级防护电路100用于吸收浪涌电压；二级防护电路300用于吸收残余的浪涌电压。

应理解，图1中的POE网口防护电路10包括两个整流电路200和两个初级防护电路100，在其他实施例中，也可以包括一个或三个以上的整流电路和初级防护电路。

应理解，整流电路200可以为整流桥等将交流电转换为直流电的电路。整流电路200的输入端包括正输入端和负输入端。网络接口20为RJ-45接口(Registered Jack 45，布线系统中信息插座连接器的一种)、RJ-11接口(Registered Jack 11，布线系统中信息插座连接器的一种)、SC(Square Connector，方形连接器)光纤接口、或者FDDI接口(FiberDistributing Data Interface，光纤分布式数据接口)。RJ-45接口为8端接口，每两个端口为一组线对，每组线对引入一个交流电端，每两组线对构成一个交流电的正负输入，当网络接口20为RJ-45接口时，POE网口防护电路10包括有两个整流电路200。初级防护电路100可以由压敏电阻等构成。二级防护电路300可以由瞬间瞬变抑制二极管等构成。

本实施例中的POE网口防护电路10，通过采用设置在整流电路200前的初级防护电路100，实现了对浪涌电压的大部分吸收，通过采用设置在整流电路200后的二级防护电路300，借助整流电路200的耐压，实现了对残余的浪涌电压的吸收，及本POE网口防护电路10实现了将浪涌电压的二次吸收，以避免出现由于残余的浪涌电压过高而导致设备损害的问题出现，解决了传统的POE网口防护电路10中存在浪涌防护能力差的问题。且本实施例中的二级防护电路300是设于与各个整流电路200的输出端和地之间，无论包括有多少个整流电路200，都只需要一个二级防护电路300，电路成本低。

请参阅图2，在一个实施例中，初级防护电路100包括第一压敏电阻R1，第一压敏电阻R1的第一端与网络接口20的供电正端和整流电路200的正输入端连接，第一压敏电阻R1的第二端与网络接口20的供电负端和整流电路200的负输入端连接，第一压敏电阻R1用于吸收差模形式的浪涌电压。

应理解，本实施例中的初级防护电路100通过采用第一压敏电阻R1，实现了对差模形式的浪涌电压的吸收，使得POE网口符合差模测试的需求，电路结构简单且成本较低。

请参阅图3，在一个实施例中，初级防护电路100包括第二压敏电阻R2和第三压敏电阻R3，第二压敏电阻R2的第一端接于网络接口20的供电正端和整流电路200的正输入端，第二压敏电阻R2的第二端接地，第三压敏电阻R3的第一端接于网络接口20的供电负端和整流电路200的负输入端，第三压敏电阻R3的第二端接地，第二压敏电阻R2和第三压敏电阻R3用于吸收共模形式的浪涌电压。

应理解，本实施例中的初级防护电路100，通过采用第二压敏电阻R2和第三压敏电阻R3，从而实现了对共模形式的浪涌电压的吸收，电路结构简单。

可选的，请参阅图4，一个初级防护电路100中，还可以同时包括第一压敏电阻R1、第二压敏电阻R2以及第三压敏电阻R3，从而实现对差模形式的浪涌电压和共模形式的浪涌电压的吸收，使得POE网口同时符合差模测试和共模测试的需求。

请参阅图5，在一个实施例中，二级防护电路300包括瞬态抑制二极管D1，瞬态抑制二极管D1的负极与各个整流电路200的输出端连接，瞬态抑制二极管D1的正极接地。

应理解，本实施例中的瞬态抑制二极管D1由于设置在整流电路200后面，因而可以采用封装类型的瞬态抑制二极管D1，例如SMA封装(贴片二极管封装形式的一种，也称DO-214AC)或SMB封装(贴片二极管封装形式的一种，也称DO-214AA)，从而节省电路的面积和成本。

应理解，本实施例中的二级防护电路300通过采用瞬态抑制二极管D1，实现了对残余的浪涌电压的泄放，且二级防护电路300设置在整流电路200之后，使得可以只使用一个瞬态抑制二极管D1即可实现对各个初级防护电路100的残压的吸收，电路结构简单且节省了电路成本。

应理解，本实施例中的POE网口防护电路，通过采用包括第一压敏电阻R1的初级防护电路100和包括瞬态抑制二极管D1的二级防护电路300，从而满足不同差模防护标准的测试需求。

在一个实施例中，网络接口20的各个端口分别通过各个差分线与POE网口防护电路10连接，差分线在电路板上布线的线宽为10mil以上。

可选的，本实施例中的差分线的线宽为12±2mil，在其他实施例中，也可以采用其他数值的在10mil以上的线宽。

应理解，本实施例中的POE网口防护电路10，通过采用线宽为10mil以上的差分线，从而使得POE网口防护电路10可满足同时兼容多种防护等级需求(例如1.5KV/2.5KV/4KV/6KV)。

请参阅图6，在一个实施例中，POE网口防护电路10还包括共模电感400，共模电感400串联接于整流电路200和二级防护电路300之间。

应理解，本实施例中的POE网口防护电路10，通过加入共模电感400，实现了对电路的电磁干扰(Electromagnetic Interference，EMI)滤波，从而防止电路的共模干扰。

请参阅图7，在一个实施例中，POE网口防护电路10还包括隔离电路500，隔离电路500连接于POE网口和整流电路200之间，隔离电路500用于将交流电隔离输入整流电路200。

可选的，隔离电路500包括网络隔离变压器，网络隔离变压器的各个输入抽头分别与网络接口20的各个端口连接，网络隔离变压器的各个中间抽头分别与各整流电路200的输入端连接。网络隔离变压器的输出端还与上网芯片40连接，从而实现将网络接口20的传输的信号隔离输出到上网芯片40，避免杂波干扰。

应理解，本实施例中的POE网口防护电路10，通过加入隔离电路500，实现了对网络接口20所接入的电能和信号的隔离和滤波，使得POE网口防护电路10的可靠性更高。

请参阅图8，本申请实施例的第二方面提供了一种POE网口设备，包括：网络接口20、如本申请实施例所述的第一方面的POE网口防护电路10以及POE电源管理芯片30，网络接口20通过POE网口防护电路10与POE电源管理芯片30连接，POE电源管理芯片30用于将直流电转换为目标电压的直流电。

可选的，POE网口设备还包括上网芯片40，上网芯片40通过隔离电路500和网络接口20连接。

所属领域的技术人员可以清楚地了解到，为了描述的方便和简洁，仅以上述各功能单元、模块的划分进行举例说明，实际应用中，可以根据需要而将上述功能分配由不同的功能单元、模块完成，即将所述装置的内部结构划分成不同的功能单元或模块，以完成以上描述的全部或者部分功能。实施例中的各功能单元、模块可以集成在一个处理单元中，也可以是各个单元单独物理存在，也可以两个或两个以上单元集成在一个单元中，上述集成的单元既可以采用硬件的形式实现，也可以采用软件功能单元的形式实现。另外，各功能单元、模块的具体名称也只是为了便于相互区分，并不用于限制本申请的保护范围。

在上述实施例中，对各个实施例的描述都各有侧重，某个实施例中没有详述或记载的部分，可以参见其它实施例的相关描述。

以上所述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，均应包含在本申请的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种POE网口防护电路，其特征在于，包括：

至少一个整流电路，所述至少一个整流电路的输出端共接，所述整流电路用于将网络接口接入的交流电转换为直流电；

至少一个初级防护电路，一个所述初级防护电路对应一个所述整流电路，所述初级防护电路与所述网络接口和所述整流电路的输入端连接，所述初级防护电路用于吸收浪涌电压；以及

二级防护电路，与所述至少一个整流电路的输出端连接，所述二级防护电路用于吸收残余的所述浪涌电压。

2.如权利要求1所述的POE网口防护电路，其特征在于，所述初级防护电路包括第一压敏电阻，所述第一压敏电阻的第一端与所述网络接口的供电正端和所述整流电路的正输入端连接，所述第一压敏电阻的第二端与所述网络接口的供电负端和所述整流电路的负输入端连接，所述第一压敏电阻用于吸收差模形式的浪涌电压。

3.如权利要求1所述的POE网口防护电路，其特征在于，所述初级防护电路包括第二压敏电阻和第三压敏电阻，所述第二压敏电阻的第一端接于所述网络接口的供电正端和所述整流电路的正输入端，所述第二压敏电阻的第二端接地，所述第三压敏电阻的第一端接于所述网络接口的供电负端和所述整流电路的负输入端，所述第三压敏电阻的第二端接地，所述第二压敏电阻和所述第三压敏电阻用于吸收共模形式的浪涌电压。

4.如权利要求1所述的POE网口防护电路，其特征在于，所述二级防护电路包括：瞬态抑制二极管，所述瞬态抑制二极管的负极与各个所述整流电路的输出端连接，所述瞬态抑制二极管的正极接地。

5.如权利要求4所述的POE网口防护电路，其特征在于，所述瞬态抑制二极管的封装类型为SMA封装或SMB封装。

6.如权利要求1～5任意一项所述的POE网口防护电路，其特征在于，所述网络接口的各个端口分别通过各个差分线与所述POE网口防护电路连接，所述差分线在电路板上布线的线宽为10mil以上。

7.如权利要求1～5任意一项所述的POE网口防护电路，其特征在于，所述POE网口防护电路还包括共模电感，所述共模电感串联接于所述整流电路和所述二级防护电路之间。

8.如权利要求1～5任意一项所述的POE网口防护电路，其特征在于，所述POE网口防护电路还包括隔离电路，所述隔离电路连接于所述POE网口和所述整流电路之间，所述隔离电路用于将所述交流电隔离输入所述整流电路。

9.如权利要求8所述的POE网口防护电路，其特征在于，所述隔离电路包括网络隔离变压器，所述网络隔离变压器的各个输入抽头分别与所述网络接口的各个端口连接，所述网络隔离变压器的各个中间抽头分别与各所述整流电路的输入端连接。

10.一种POE网口设备，其特征在于，包括：

网络接口；

如权利要求1～9任意一项所述的POE网口防护电路；以及

POE电源管理芯片，所述网络接口通过所述POE网口防护电路与所述POE电源管理芯片连接，所述POE电源管理芯片用于将所述直流电转换为目标电压的直流电。

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