CN216437077U - 一种用于poe pd接口的mos管整流电路 - Google Patents
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Abstract
一种用于POE PD网口口的MOS管整流电路。其组成包括:交流电ac1，所述的交流电ac1连接正半周电流路径和负半周电流路径，所述的正半周电流路径包括MOS管Q3，所述的MOS管Q3连接所述的交流电ac1，所述的MOS管Q3连接电阻R，所述的电阻R连接MOS管Q2，所述的MOS管Q2连接交流电ac2，所述的正半周电流路径包括所述的交流电ac2，所述的交流电ac2连接MOS管Q4，所述的MOS管Q4连接所述的MOS管Q3，所述的MOS管Q2连接MOS管Q1，所述的MOS管Q1连接所述的交流电ac1。本实用新型用于POEPD接口整流电路。
Description
技术领域：
本实用新型涉及一种用于POE PD接口的MOS管整流电路。
背景技术：
一个完整的以太网PoE供电系统包括供电端设备(PSE,Power SourcingEquipment)和受电端设备(PD,Power Device)两部分。供电端PSE设备是为以太网客户端设备供电的设备，同时也是整个PoE以太网供电过程的管理者，而POE 受电设备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(POEPDA)或移动电话充电器等许多其他以太网设备。两者基于IEEE 802.3af标准建立有关受电端设备POEPD的连接情况、设备类型、功耗级别等方面的信息联系，并以此为根据PSE通过以太网向PD供电。
用二极管整流桥对交流输入做整流或者对输入直流做极性识别，这种接法简单可靠，但当输入大电流的情况下压降以及对系统功耗的影响是非常大的。消耗的功耗是单个二极管的2倍。当然必要时我们可以用低导通电压的肖特基二极管用来改善此情形。在选型时尽量选正向导通电压低的二极管，普通二极管的导通电压一般在0.6～0.7V，而肖特基二极管的导通电压一般在0.3V左右，因而改善效果也是有限的。另外，由于硅桥的导通电阻不可忽略，当把硅桥用于PD 设备用于POE供电的极性自动识别时，硅桥可以耐受的雷击浪涌电流是受限的，经试验验证，业内普通二极管可以耐受250A@8/20微秒，300A时发生损坏。当客户要求的雷击浪涌电流超过250A时，我们只能把雷击保护器件加到极性未识别之前的1&2与3&6之间,4&5与7&8之间，因为在硅桥前极性未知，在硅桥后极性自适应识别后可以用的单向TVS，在硅桥前不能用，只能用双向TVS，而且， RJ45插座供电管脚1&2与3&6，4&5与7&8的供电未合并，导致要用两套双向TVS才能达成雷击保护目的，造成成本增加。
二极管整流桥上额外的压降、功耗以及雷击浪涌瞬态电流耐受能力差，根因全在于二极管的导通电阻。有什么办法可以最大程度较少导通电阻？
发明内容：
本实用新型的目的是提供一种提升了整流桥对雷击浪涌电流的耐受能力的一种用于POE PD接口的MOS管整流电路。
上述的目的通过以下的技术方案实现：
一种用于POE PD接口的MOS管整流电路，其组成包括:交流电ac1，所述的交流电ac1连接正半周电流路径和负半周电流路径，所述的正半周电流路径包括MOS管Q3，所述的MOS管Q3连接所述的交流电ac1，所述的MOS管 Q3连接电阻R，所述的电阻R连接MOS管Q2，所述的MOS管Q2连接交流电 ac2，所述的正半周电流路径包括所述的交流电ac2，所述的交流电ac2连接 MOS管Q4，所述的MOS管Q4连接所述的MOS管Q3，所述的MOS管Q2连接MOS管Q1，所述的MOS管Q1连接所述的交流电ac1。
所述的一种用于POE PD接口的MOS管整流电路，所述的交流电ac1连接磁珠FB1，所述的磁珠FB1连接所述的MOS管Q1，所述的MOS管Q1连接电容C3，所述的电容C3连接稳压二极管VD3，所述的稳压二极管VD3连接电容 C4，所述的电容C4连接稳压二极管VD4，所述的稳压二极管VD4连接所述的 MOS管Q3，所述的MOS管Q3连接负载电阻R-load，所述的负载电阻R-load 连接负载电容C-load，所述的负载电容C-load连接磁珠FB4，所述的磁珠FB4 连接所述的交流电ac2。
所述的一种用于POE PD接口的MOS管整流电路，所述的交流电ac2通过所述的磁珠FB4连接磁珠FB3，所述的磁珠FB3连接所述的MOS管Q3，所述的磁珠FB3连接所述的负载电容C-load，所述的负载电容C-load连接MOS管Q4，所述的MOS管Q4连接稳压二极管VD2，所述的稳压二极管VD2连接电容C2，所述的电容C2连接电阻R4，所述的电阻R4连接电阻R3，所述的电阻R3连接所述的交流电ac2，所述的电阻R4连接电阻R2，所述的电阻R2连接电阻R1，所述的电阻R1连接所述的交流电ac2，所述的电阻R2连接电容C1，所述的电容C1连接稳压二极管VD1，所述的稳压二极管VD1连接MOS管Q2，所述的 MOS管Q2连接磁珠FB2，所述的磁珠FB2连接所述的交流电ac1，所述的电阻 R3连接所述的交流电ac1。
有益效果：
1.本实用新型由于功率MOS管的内阻很小，现在MOSFET Rds(on)已经能够做到毫欧级(而业界所谓0欧姆电阻，其实际值也不过是50毫欧)，解决了现有采用二极管用于整流桥方案存在的压降和功耗过大的问题。将MOS管整流桥用于PD接口，由于同等规格的瞬态浪涌电流在小的导通电阻上产生的瞬态功耗远远低于在大的导通电阻上的瞬态功耗，不至于损坏整流桥，提升了整流桥对雷击浪涌电流的耐受能力，我们可以继续采用在整流桥后采用单个TVS来保护后端PD等电路，从而减少了雷击浪涌的保护成本。
2.本实用新型基于MOS管的整流桥电路，由于功率MOS管的内阻很小，解决了现有采用二极管用于整流桥方案存在的压降和功耗过大的问题。将其用于 PD接口，能够大大提升整流桥对雷击浪涌电流的耐受能力，避免采用整流桥之前双套双向TVS保护，保持整流桥之后的单个单向TVS即可，从而降低了雷击浪涌保护成本。
附图说明：
附图1是本产品的MOS管构成的整流桥原理图。
附图2是本产品的MOS管构成的整流桥实用电路图。
具体实施方式：
下面将结合本实用新型的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。
实施例1：
一种用于POE PD接口的MOS管整流电路，其组成包括:交流电ac1，其特征是:所述的交流电ac1连接正半周电流路径和负半周电流路径，所述的正半周电流路径包括MOS管Q3，所述的MOS管Q3连接所述的交流电ac1，所述的MOS管Q3连接电阻R，所述的电阻R连接MOS管Q2，所述的MOS管Q2 连接交流电ac2，所述的正半周电流路径包括所述的交流电ac2，所述的交流电 ac2连接MOS管Q4，所述的MOS管Q4连接所述的MOS管Q3，所述的MOS 管Q2连接MOS管Q1，所述的MOS管Q1连接所述的交流电ac1。
所述的交流电ac1连接磁珠FB1，所述的磁珠FB1连接所述的MOS管Q1，所述的MOS管Q1连接电容C3，所述的电容C3连接稳压二极管VD3，所述的稳压二极管VD3连接电容C4，所述的电容C4连接稳压二极管VD4，所述的稳压二极管VD4连接所述的MOS管Q3，所述的MOS管Q3连接负载电阻R-load，所述的负载电阻R-load连接负载电容C-load，所述的负载电容C-load连接磁珠 FB4，所述的磁珠FB4连接所述的交流电ac2。
所述的交流电ac2通过所述的磁珠FB4连接磁珠FB3，所述的磁珠FB3连接所述的MOS管Q3，所述的磁珠FB3连接所述的负载电容C-load，所述的负载电容C-load连接MOS管Q4，所述的MOS管Q4连接稳压二极管VD2，所述的稳压二极管VD2连接电容C2，所述的电容C2连接电阻R4，所述的电阻R4连接电阻R3，所述的电阻R3连接所述的交流电ac2，所述的电阻R4连接电阻R2，所述的电阻R2连接电阻R1，所述的电阻R1连接所述的交流电ac2，所述的电阻R2连接电容C1，所述的电容C1连接稳压二极管VD1，所述的稳压二极管VD1 连接MOS管Q2，所述的MOS管Q2连接磁珠FB2，所述的磁珠FB2连接所述的交流电ac1，所述的电阻R3连接所述的交流电ac1。
实施例2：
实施例1所述的一种用于POE PD接口的MOS管整流电路，
附图2中Q1和Q3为P沟道MOS管，而Q2和Q4为N沟道MOS管，我们知道，N沟道MOSFET的导通条件为栅极电压高于源极电压，P沟道MOSFET 的导通条件为栅极电压低于源极电压。电路中电阻R1和R2以及R3和R4分压给MOS提供必要的适当的偏置。
稳压二极管VD1-VD4用于防止MOS管栅、源极间出现高压损坏MOS管。电容C1～C4/330pF用于噪声滤波。
磁珠FB1～FB4分别串入MOS管Q1～Q4的漏极，用于吸收MOS管导通时的尖峰噪声。
N沟道MOS管推荐选用CSD19538Q2或类似型号。P沟道MOS管推荐选用 IRF9540S或类似型号。
当ac1和ac2为交流输入时，正半周，MOS管Q1和Q4饱和导通，MOS管Q2和Q3处于截止状态，电流从ac1经过MOS管Q1和Q4到负载再回到ac2；负半周，MOS管Q2和Q3处于饱和导通，Q1和Q4处于截止状态，电流从ac2 经MOS管Q2和Q3到用电负载再回到ac1。
当ac1和ac2为直流时，如ac1高于ac2，Q1和Q4饱和导通，Q2和Q3处于截止状态，电流从ac1经过Q1和Q4到负载再回到ac2；
如ac2高于ac1，则Q2和Q3处于饱和导通，Q1和Q4处于截止状态，供电电流从ac2经Q2和Q3供负载再回到ac1。
Claims (3)
1.一种用于POE PD接口的MOS管整流电路，其组成包括:交流电ac1，其特征是:所述的交流电ac1连接正半周电流路径和负半周电流路径，所述的正半周电流路径包括MOS管Q3，所述的MOS管Q3连接所述的交流电ac1，所述的MOS管Q3连接电阻R，所述的电阻R连接MOS管Q2，所述的MOS管Q2连接交流电ac2，所述的正半周电流路径包括所述的交流电ac2，所述的交流电ac2连接MOS管Q4，所述的MOS管Q4连接所述的MOS管Q3，所述的MOS管Q2连接MOS管Q1，所述的MOS管Q1连接所述的交流电ac1。
2.根据权利要求1所述的一种用于POE PD接口的MOS管整流电路，其特征是:所述的交流电ac1连接磁珠FB1，所述的磁珠FB1连接所述的MOS管Q1，所述的MOS管Q1连接电容C3，所述的电容C3连接稳压二极管VD3，所述的稳压二极管VD3连接电容C4，所述的电容C4连接稳压二极管VD4，所述的稳压二极管VD4连接所述的MOS管Q3，所述的MOS管Q3连接负载电阻R-load，所述的负载电阻R-load连接负载电容C-load，所述的负载电容C-load连接磁珠FB4，所述的磁珠FB4连接所述的交流电ac2。
3.根据权利要求2所述的一种用于POE PD接口的MOS管整流电路，其特征是:所述的交流电ac2通过所述的磁珠FB4连接磁珠FB3，所述的磁珠FB3连接所述的MOS管Q3，所述的磁珠FB3连接所述的负载电容C-load，所述的负载电容C-load连接MOS管Q4，所述的MOS管Q4连接稳压二极管VD2，所述的稳压二极管VD2连接电容C2，所述的电容C2连接电阻R4，所述的电阻R4连接电阻R3，所述的电阻R3连接所述的交流电ac2，所述的电阻R4连接电阻R2，所述的电阻R2连接电阻R1，所述的电阻R1连接所述的交流电ac2，所述的电阻R2连接电容C1，所述的电容C1连接稳压二极管VD1，所述的稳压二极管VD1连接MOS管Q2，所述的MOS管Q2连接磁珠FB2，所述的磁珠FB2连接所述的交流电ac1，所述的电阻R3连接所述的交流电ac1。
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