CN2728121Y - 一种vdsl远程供电装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及通信类，特别是涉及通信类中的宽带接入技术，具体的讲就是一种基于VDSL线路的远程供电装置，该装置主要包括VDSL交换机和VDSL终端，其特征在于还包括含滤波器的近端供电设备、宽电压输入电源，其中VDSL交换机连接含滤波器的近端供电设备，再通过电话线与位于VDSL终端内的宽电压输入电源连接，再经过滤波器连接VDSL功能模块，其优点是，可实现远端受电多用户VDSL终端集中供电，不需提供本地电源。

Description

一种VDSL远程供电装置

技术领域

本实用新型涉及通信类，特别是涉及通信类中的宽带接入技术，具体的讲就是一种基于VDSL线路的远程供电装置。

背景技术

目前通信宽带接入手段经历了模拟技术到数字技术的质的飞跃，VDSL(Very high-speed Digital Subscriber Line)是数字用户线(DSL)技术中的一种，在长度为1.5Km以内普通的电话铜线上最高能以52Mbit/s速率传输数据，传输速率几乎要比ADSL高出7倍，可支持对称和非对称两种应用模式，使用原有电话网络而无需重新布线，经济实惠，在同一条线路上实现语音、数据、视频的高速传输，是目前FTTB最理想的进户手段之一。传统的VDSL终端都是在用户侧进行供电，VDSL交换机和远处的终端之间只有数据信号的连接，如图1所示，VDSL终端的供电基本都是采用ACDC电源适配器将220VAC转换为低压直流电，再供给VDSL终端，单用户VDSL终端基本上都安装在用户家里距离计算机比较近的地方，取220VAC市电比较容易，但如果是多用户VDSL终端则不可能安装在某个用户家里，只能安装在几个用户的公共部位，这样的供电方式存在以下的弊端：

1.如果公共部位没有220VAC电源插座，则无法进行设备安装；

2.即使有220VAC电源插座，电费还必须要电信部门支付给电力部门，无形中增加了电信部门的人力和财力支出；

3.无法实现设备的即装即用，设备完成安装后还必须要等电力部门的电源布置到位才能够正常使用；

4.如果停电则无法为用户提供宽带接入服务，存在客户流失的危机；

发明内容

本实用新型的目的是根据上述现有技术的不足之处，提供一种可以远程为多用户VDSL终端进行供电的装置，该装置在机房内的VDSL交换机近端布置供电设备，利用原有电话线路为远端受电多用户VDSL终端提供电力。

本实用新型目的实现由以下技术方案完成：

本实用新型主要包括VDSL交换机和VDSL终端，其特征在于还包括含滤波器的近端供电设备、宽电压输入电源，其中VDSL交换机连接含滤波器的近端供电设备，再通过电话线与位于VDSL终端内的宽电压输入电源连接，再经过滤波器连接VDSL功能模块。

近端供电设备主要由主ACDC电源模块、滤波器构成，其中主ACDC电源模块连接滤波器，该设备将一定电压的直流电叠加到传输VDSL信号的普通电话线路上。

宽电压输入电源输入的电压范围的选择是根据实际VDSL应用、以及有关的测试数据来决定的。

滤波器的采用可以将VDSL信号和直流电源分离，由于远程供电和VDSL信号是同时在同一根电话线路上传输的，所以在终端和交换机处都必须进行VDSL信号和直流电源的分离，滤波器是进行分离的必要部分。

本实用新型的优点是，可实现远端受电多用户VDSL终端集中供电，不需提供本地电源，远端受电多用户VDSL终端可以安装在楼宇、楼道的任何地方，避免了交流电源重新布线、停电等问题造成的对实时数据的影响，整个系统建设成本低廉，施工方便，能够迅速布署，可做到即装即用，使宽带接入成为一种普遍而经济的接入方式，特别适合于已有的成套社区的宽带接入改造。

附图概述

附图1为现有技术的VDSL多用户终端托朴示意图；

附图2为本实用新型的VDSL多用户终端托朴示意图；

附图3为本实用新型的原理结构示意图；

附图4为本实用新型近端供电设备的结构框图；

附图5(I)本实用新型指示远端受电多用户VDSL终端正常供电指示方法I；

附图5(II)本实用新型指示远端受电多用户VDSL终端正常供电指示方法II；

附图6本实用新型低通滤波器和线路过流过压保护实现方法；

附图7本实用新型远端受电多用户VDSL终端结构框图；

附图8本实用新型宽直流输入范围的DCDC电源模块原理框图；

具体技术方案

以下结合附图通过实施例对本发明特征及其它相关特征作进一步详细说明，以便于同行业技术人员的理解：

实施例：如图2-8所示，本实施例主要包括，VDSL交换机、含低通滤波器的近端供电设备、由含宽电压输入电源、低通滤波器的VDSL终端组成，其中VDSL交换机连接近端供电装置，通过电话线连接到位于VDSL终端的宽电压输入电源，再与含低通滤波器VDSL功能模块连接。

在机房内的VDSL交换机后端串联接入含低通滤波器的近端供电设备，该设备将72V直流电叠加到传输VDSL信号的普通电话线路上，该设备可以为24个远端受电多用户VDSL终端提供每路最大15W输出的供电，并且可以指示每路电源的工作状态(工作正常、异常)和指示远端受电多用户VDSL终端是否得到正常供电。

采用滤波器可以将VDSL信号和直流电源分离，VDSL技术本身就是利用电话线上4KHz话音以上的空余频率资源来传输高速数据；在电话线路上叠加了直流电压进行传输后，在VDSL终端则必须进行低频直流电压和高频VDSL信号的分离，否则高频VDSL信号会作为噪声会进入到宽电压输入电源，降低该电压的工作效率，从而影响整个VDSL终端的正常工作。由于VDSL信号的起始频率为900KHz，直流电源的频率理论上没有频率为0，由此选择采用低通滤波器将VDSL信号和直流电源分离，每个远端受电多用户VDSL终端可以通过以太网络接口为多个(例如8个)用户提供宽带服务如图3所示。

考虑到通信线路上的电压衰减、机房出口处的过流过压保护单元的直流阻抗对供电电压的衰减和配线架交接箱等处的线路接头的电压损耗，在远端受电多用户VDSL终端选择宽电压输入的电源设计，对于宽电压输入电源输入的电压范围的选择：经过对由于目前电信布线的调查表明：常规均使用直径为0.4mm的双绞线放线，该线缆每100米的直流阻抗为12Ω左右；VDSL的有效传输距离为1Km，所以线路上的总直流阻抗为120Ω左右；如果按照近端供电装置的输出电压为72V，每个VDSL终端的输入功率为10W来计算，在1Km的线路上要损耗27V左右，传输到VDSL终端时的电压为45V左右，另外考虑线路上串联的保护单元、抽头等也会损耗部分能量，由此传输到VDSL终端的最终电压应该在40V以上，由此选择36V-75V输入范围的宽电压输入电源。

本实施例通过近端供电设备实现电源远程集中管理，通过近端供电设备，无需本地供电，远端受电多用户VDSL终端能方便的安装在小区楼道、楼宇等任何地方。

本实施例中近端供电设备采用了1英寸标准机箱设计如图4所示，主要由四个模块构成：包括主ACDC电源模块、电源状态和用户供电状态指示模块、低通滤波器和线路过流过压保护模块、风扇降温模块，其中风扇降温模块结构和主ACDC电源模块与AC220V交流电直接连接，主ACDC电源模块输出的直流电连接到用户供电状态指示模块，该模块将直流电传输到低通滤波器和线路过流过压保护模块将VDSL信号进行混合后连接到输出连接器，用户供电状态指示模块指示每路的电源是否工作正常，同时对每路输出进行采样指示用户是否正常供电。

主ACDC电源模块，共设置24个，每个电源模块可以将AC220V转换为DC72V直流输出，每个模块的最大输出功率为15W，同时该模块有软启动、短路保护和过载保护等功能，该模块由24个单个的AC220V输入、DC72V输出的开关电源组成，每个开关电源芯片都有短路保护、过流保护和热保护功能，其工作原理为：交流220V经过整流滤波，通过电源控制集成电路的控制，在变压器的初级产生100Khz的高频方波，通过变压器降压整流、滤波后产生需要的直流电压，通过输出电压的反馈到电源控制集成电路来调整变压器的初级产生100Khz的高频方波的脉冲宽度，达到调整输出电压稳定的作用；

电源状态和用户供电状态指示模块，该模块由24个LED发光二极管指示每路的电源输出是否正常，同时也可以显示电源的异常状态，24个LED指示远端受电多用户VDSL终端是否正常供电，该功能是通过对每个输出线路上的电流采样实现的，当线路上有一定大小的电流则表示已经连接了远端受电多用户VDSL终端，当线路上没有电流时表示没有连接远端受电多用户VDSL终端，如图5(I)所示，电源指示的发光二极管在有电压的情况下会指示是否有电压从主ACDC电源模块输出，如果远端受电多用户VDSL终端没有连接，则在该模块的DCIN和DCOUT端的电压相同，三极管的bc极没有偏压不导通，供电指示的发光二极管因为没有电而不亮，指示没有终端连接，如果远端受电多用户VDSL终端连接后，由于在线路上还会有电流产生，串联的电阻会产生电压降，该电压降会使三极管的bc极施加偏压而导通，供电指示的发光二极管因为接电源而导通发光，指示有终端连接；如图5(II)，运放接成比较器的工作模式，在没有连接远端受电多用户VDSL终端时，则在该模块的DCIN和DCOUT端的电压相同，运放的2个输入端口电压相同，运放的输出端没有输出，供电指示的发光二极管因为没有电无不亮，指示没有终端连接，如果远端受电多用户VDSL终端连接后，由于在线路上还会有电流产生，串联的电阻会产生电压降，该电压降会使运放的2个输入端口电压不同而使输出端口输出高电平电压，供电指示的发光二极管因为接电源而导通发光，指示有终端连接。

低通滤波器和线路过流过压保护模块，该模块可以阻止VDSL信号串入到本实施例中，同时防止线路上的过流过压对实施例的伤害，正温度系数自回复保险丝PTC串联在线路中，起过流保护的作用，当电流超过规定值后PTC会由低阻转变为高阻，从而阻挡过流电流对后端的破坏；瞬态电压抑制器TVS并联在线路中，起过压保护作用，当电压超过规定值后TVS迅速由高阻导通为低阻，将过压电压短路，从而阻挡过压电压对后端的破坏；

风扇降温模块，包括风扇的12V直流供电电源，该模块可以保证本实施例产品能够在比较恶劣的环境中正常工作，风扇向外抽风，使整个电源机箱内产生空气对流，达到散热的效果；

本实施例中的远端受电多用户VDSL终端主要包括三个模块：宽电压输入范围的DCDC电源模块、低通滤波器和线路过流过压保护模块、多用户VDSL终端模块，如图7所示。

远端受电多用户VDSL终端，分为以下几个模块：

宽电压输入范围的DCDC电源模块，在输入电源36V-75V的范围内都可以正常工作，如图8所示；直流输入经过滤波后，通过电源控制集成电路的控制，在变压器的初级产生120Khz的高频仿波方波，通过变压器降压整流、滤波后产生需要的直流电压，通过输出电压的反馈到电源控制集成电路来调整变压器的初级产生120Khz的高频仿波方波的脉冲宽度，达到调整输出电压稳定的作用。

低通滤波器和线路过流过压保护模块，该模块可以阻止VDSL信号串入到远端受电多用户VDSL终端的电源模块中，同时防止线路上的过流过压对该电源模块的伤害：PTC串联在线路中，起过流保护的作用，当电流超过规定值后PTC会由低阻转变为高阻，从而阻挡过流电流对后端的破坏；TVS并联在线路中，起过压保护作用，当电压超过规定值后TVS迅速由高阻导通为低阻，将过压电压短路，从而阻挡过压电压对后端的破坏，见图6；

多用户VDSL终端模块；该终端的VDSL功能模块为标准的VDSL模块，该终端接受VDSL叠加直流的信号，通过低通滤波器和线路过流过压保护模块将直流电压和VDSL信号进行分离，直流电压被接入到宽电压输入范围DCDC模块，该模块为VDSL模块提供正常使用所需要的电源，同时被低通滤波器和线路过流过压保护模块分离的VDSL信号送入到VDSL模块中，从而完成整个多用户VDSL终端模块的功能。

Claims (7)

1、一种VDSL远程供电装置，主要包括VDSL交换机和VDSL终端，其特征在于还包括含滤波器的近端供电设备、宽电压输入电源，其中VDSL交换机连接含滤波器的近端供电设备，再通过电话线与位于VDSL终端处的宽电压输入电源连接，再连接VDSL终端，VDSL终端含有滤波器。

2、根据权利要求1所述的一种VDSL远程供电装置，其特征在于所述的含滤波器的近端供电设备，主要由主ACDC电源模块、滤波器构成，其中主ACDC电源模块连接滤波器。

3、根据权利要求1或2所述的一种VDSL远程供电装置，其特征在于所述的主ACDC电源模块是由24个单个的AC220V输入、DC72V输出的开关电源组成。

4、根据权利要求1所述的一种VDSL远程供电装置，其特征在于所述的滤波器为低通滤波器。

5、根据权利要求1所述的一种VDSL远程供电装置，其特征在于所述的滤波器为滤波器和线路过流过压保护模块，该模块的构成中PTC串联在线路中，TVS并联在线路中。

6、根据权利要求1所述的一种VDSL远程供电装置，其特征在于所述的宽电压输入范围的DCDC电源模块，其电压范围是36V-75V。

7、根据权利要求1所述的一种VDSL远程供电装置，其特征在于所述的宽电压输入范围的DCDC电源模块中直流电的走向是，直流输入经过滤波器后，经过电源控制集成电路的控制和调整，在变压器的次极产生低电压，该电压经过整流滤波后，输出电压通过输出电压的反馈到电源控制集成电路来调整变压器的初级产生120Khz的高频仿波方波的脉冲宽度，达到调整输出电压稳定的作用。

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