DE102008052857A1 - Device for network connection for transferring data and supply current, has plug connecting unit with detecting medium, where release of connections is detected by detected medium - Google Patents
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Abstract
Description
Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung für eine Netzwerkverbindung, bei der neben Daten auch ein Versorgungsstrom übertragbar ist und die mindestens ein Steckverbindungsteil aufweist.The Invention relates to a device for a network connection, in addition to data, a supply current transferable is and has at least one connector part.
Computer,
Drucker, Scanner, Festplatten, Multimediageräte und dergleichen
werden heute zum Austausch von Daten über ein Netzwerk
verbunden. Als Standard für die kabelgebundene Datenverbindung
hat sich das Ethernet durchgesetzt. Es gibt verschiedene Spezifikationen
und Datenübertragungsraten. Sehr verbreitet ist das so
genannte Fast Ethernet mit 100 MBit/s. Hierfür werden achtadrige
Kabel und als Steckverbindungsteile achtpolige Stecker und Buchsen
mit der Bezeichnung RJ45 gemäß der Norm
Es ist jedoch möglich, dass nicht nur Daten über das Netzwerk übertragen werden. Eine Weiterentwicklung stellt das so genannte „Power over Ethernet”, abgekürzt „PoE” dar, mit dem an das Netzwerk angeschlossene Gerate über das Ethernet-Verbindungskabel und die Steckverbindungsteile zusätzlich mit Strom versorgt werden können. Hierdurch kann bei diesen Verbrauchern ein Netzteil eingespart werden und außerdem entfällt die zusätzliche Installation von Stromversorgungskabeln. Als Stromleiter können die unbenutzten oder auch die signalführenden Adernpaare des Verbindungskabels für das Netzwerk verwendet werden.It However, it is possible that not only data about the network will be transmitted. An evolution introduces the so-called "Power over Ethernet", abbreviated to "PoE" that connects to the network connected devices via the Ethernet connection cable and the connector parts additionally powered can be. This can be with these consumers Power supply can be saved and also deleted the additional installation of power supply cables. As a conductor, the unused or the signal-carrying Wire pairs of the connection cable used for the network become.
Da nach dem IEEE-Standard 802.3af die Leistungsaufnahme der Energieverbraucher auf etwa 13 W nutzbare Leistung beschränkt ist, ist das Power over Ethernet bisher auf netzwerkfähige Gerate beschränkt, die verhältnismäßig wenig Energie benötigen, wie Kameras oder WLAN-Access-Points. Aus diesem Grund wurde der zukünftige Standard IEEE 802.3at entwickelt, der als PoE+ bezeichnet wird und auch Gerate mit erheblich höherem Leistungsbedarf versorgen kann, indem die Leistung der Übertragungsstrecke (ein Channel) von 15 W (U = 48 V; I = 320 mA) auf 30 W (U = 72 V; I = 420 mA) erhöht wird. Für spätere Standards ist sogar eine Leistung von 70 W geplant.There according to the IEEE standard 802.3af the power consumption of energy consumers is limited to about 13 W usable power is the power over Ethernet so far limited to network-enabled devices, who need relatively little energy, like cameras or Wi-Fi access points. Because of this, the future standard IEEE 802.3at developed as PoE + is called and also devices with significantly higher power requirements can supply the power of the transmission line (a channel) of 15W (U = 48V, I = 320mA) to 30W (U = 72V; I = 420 mA) is increased. For later Standards are even planned for an output of 70W.
Um zu verhindern, dass das energieverbrauchende Gerät (wird auch als „Powered Device” oder kurz als „PD” bezeichnet) beim Anschluss an den Energieversorger („Power Sourcing Equipment” oder kurz „PSE”) durch eine eventuell zu hohe Spannung beschädigt wird, ist eine Schutzschaltung Stand der Technik, die die Stromversorgung des PSE steuert und zunächst nur eine geringe Spannung an den PD anliegt. Die Schutzschaltung misst außerdem den Eingangswiderstand des PD, ordnet diesem eine definierte Leistungsklasse zu und legt erst dann die volle Spannung in Abhängigkeit des gemessenen Widerstands beziehungsweise der zugehörigen Leistungsklasse an.Around to prevent the energy consuming device (will also called "powered device" or "PD" for short) when connecting to the energy supplier ("Power Sourcing Equipment "or" PSE "for short) possibly too high voltage is damaged, is a protection circuit Prior art, which controls the power supply of the PSE and initially only a small voltage is applied to the PD. The protection circuit also measures the input resistance of the PD, assigns it a defined performance class and only then puts the full Voltage depending on the measured resistance or the associated performance class.
Ein Nachteil bei hohen Stromflüssen ist es allerdings, dass beim Trennen der Verbindung, also beim Herausziehen des RJ45-Steckers aus der Ethernet-Buchse, Abreißfunken entstehen, die deren elektrischen Kontakte auf Dauer zerstören. Hierbei ist auch zu berücksichtigen, dass die Ethernet-Steckverbindungsteile hinsichtlich ihrer Dimensionierung nur auf die Datenübertragung, nicht aber auf die Übertragung von hohen Versorgungsströmen ausgelegt sind.One Disadvantage of high current flows, however, is that when disconnecting, ie when pulling out the RJ45 connector from the ethernet socket, break-off sparks arise, which are their electrical Destroy contacts permanently. It is also important to take into account that the Ethernet connector parts in terms of their dimensions only on the data transfer, but not on the transfer are designed by high supply currents.
Die oben genannte Schutzschaltung kann Abreißfunken nicht verhindern, da beim Trennen der Verbindung die volle Spannung noch anliegt.The above-mentioned protection circuit can not prevent break-off sparks because when disconnecting the full voltage is still applied.
Aufgabe der Erfindung ist es daher, eine Vorrichtung vorzuschlagen, durch die die Bildung von Schalt- oder Abreißfunken beim Trennen der Verbindung zuverlässig verhindert wird.task The invention is therefore to propose a device by the formation of switching or Abreißfunken when disconnecting the connection is reliably prevented.
Diese Aufgabe wird gemäß Hauptanspruch bei einer Vorrichtung mit mindestens einem Steckverbindungsteil für eine Netzwerkverbindung, bei der neben Daten auch ein Versorgungsstrom übertragbar ist, dadurch gelöst, dass das Steckverbindungsteil ein Erkennungsmittel aufweist, welches eingerichtet ist, das Lösen der Verbindung zu erkennen und ein voreilendes Signal zum Schalten der Stromversorgung zu liefern, damit sich an Stromversorgungskontakten kein Abrissfunken bildet. Das Erkennungsmittel schaltet die Stromversorgung des Energieversorgers oder des Energieverbrauchers dabei derart, dass die anliegende Spannung entweder vermindert oder völlig ausgeschaltet wird. Dies geschieht voreilend, also bevor die daten- und stromübertragende Verbindung zwischen den beiden Geräten getrennt wird. Daher kann es zwischen den Kontakten der Steckverbindungsteile zu keiner Funkenbildung kommen.These Task is in accordance with the main claim in a device with at least one connector part for a network connection, in addition to data, a supply current transferable is, solved by the fact that the connector part a Detection means which is set up, the release recognize the connection and a leading signal for switching to supply the power supply, so connect to power contacts no break-off spark forms. The detection means switches the power supply of the energy supplier or the energy consumer in such a way, that the applied voltage is either diminished or completely is turned off. This happens prematurely, that is, before the data and power transmitting connection between the two devices is disconnected. Therefore, it can be between the contacts of the connector parts come to no sparking.
Vorteilhafte Ausgestaltungen sind in den Unteransprüchen angegeben und werden nachfolgend erläutert.advantageous Embodiments are specified in the subclaims and are explained below.
Die Abschaltung oder Verminderung der Spannung vor Trennung der Verbindung kann auf einfache Weise dadurch erfolgen, dass das Erkennungsmittel direkt im versorgenden Stromkreis angeordnet ist, um ihn zu schalten.The Switch off or reduce the voltage before disconnecting the connection can be done easily by the recognition means is placed directly in the supplying circuit to switch it.
Das Erkennungsmittel kann auch mit einer Schaltungsanordnung verbunden sein, welche mit dem versorgenden Stromkreis oder einer Stromversorgungseinheit, insbesondere einem Netzteil, steuernd verbunden ist. Die Schaltungsanordnung misst dann über den Widerstand des Erkennungsmittels dessen Schaltungszustand und steuert den eingekoppelten, versorgenden Stromkreis, indem sie in ein- oder ausschaltet oder die Spannung reduziert. Die Schaltungsanordnung kann auch mit einem Netzteil verbunden sein und auf diese Weise den Strom über eine Spannungsänderung regeln.The detection means may also be connected to a circuit arrangement which is connected to the supplying circuit or a power supply unit, in particular a power supply. The circuit then measures via the resistance of the detection means whose circuit state and controls the on coupled, powering circuit by turning on or off or reducing the voltage. The circuit arrangement can also be connected to a power supply and in this way regulate the current via a voltage change.
Das Erkennungsmittel als ist voreilender elektrischer Kontakt des Steckverbindungsteils ausgebildet. Voreilender Kontakt bedeutet, dass ein elektrischer Kontakt des Steckverbindungsteils zu einem Zeitpunkt geschlossen oder geöffnet wird, bevor die Kontakte der Steckverbindungsteile zur Daten- und Stromübertragung getrennt werden. Durch den voreilenden Kontakt kann so der Strom vorzeitig unterbrochen werden. Der voreilende elektrische Kontakt kann, wie oben beschrieben, direkt im versorgenden Stromkreis angeordnet oder mit einer Schaltungsanordnung verbunden sein, die den Strom steuert.The Detection means as is leading electrical contact of the connector part educated. Leading contact means that an electric Contact of the connector part closed at a time or is opened before the contacts of the connector parts to be separated for data and power transmission. By the leading contact can thus prematurely interrupt the power become. The leading electrical contact can, as described above, arranged directly in the supplying circuit or with a circuit arrangement be connected, which controls the power.
Das Erkennungsmittel kann auch als mechanischer Schalter, insbesondere Mikroschalter, oder als optischer Schalter ausgebildet ist. Der optische Schalter kann beispielsweise Leucht- und Photodioden umfassen.The Detecting means can also be used as a mechanical switch, in particular Micro switch, or is designed as an optical switch. Of the For example, optical switches may include light emitting diodes and photodiodes.
Das Steckverbindungsteil ist als RJ45-Stecker oder als RJ45-Buchse ausgebildet und ermöglicht es so, eine Netzwerkverbindung per Ethernet herzustellen.The Plug-in connector is designed as RJ45 plug or as RJ45 socket This makes it possible to establish a network connection via Ethernet.
RJ45-Stecker weisen eine Rastzunge auf, die in der RJ45-Buchse beim Einstecken einrastet und so beide Steckverbindungsteile verriegelt. Um sie wieder zu lösen zu können, muss zunächst auf die Rastzunge gedrückt werden. Die zeitliche Betätigung der Rastzunge geht daher notwendigerweise einer Trennung der elektrischen Kontakte von RJ45-Stecker und RJ45-Buchse voraus. Es ist deshalb vorteilhaft, dass das Erkennungsmittel mit einer Rastzunge des Steckers mechanisch verbunden ist, weil auf diese Weise der Schalter vor der Trennung betätigt wird. Hierbei für das Erkennungsmittel ein Mikroschalter vorgesehen. Als Erkennungsmittel kann auch die Rastzunge selbst ausgebildet sein, indem sie elektrisch leitende Schaltkontakte aufweist.RJ45 connector have a latching tongue in the RJ45 socket when plugging engages and locks both connectors. To her To be able to solve it again first be pressed on the latching tongue. The timing the latching tongue is therefore necessarily a separation of the electrical Contacts of RJ45 plug and RJ45 socket ahead. It is because of that advantageous in that the detection means with a latching tongue of the plug mechanically connected, because in this way the switch in front the separation is actuated. Here for the detection means a microswitch provided. As a means of detection can also the Detent tongue itself be formed by electrically conductive Has switching contacts.
Das Erkennungsmittel kann auch an der Buchse angeordnet sein. Es ist dann beispielsweise als druckempfindlicher Mikroschalter ausgebildet, der so an der Buchse angeordnet ist, dass er mechanisch durch einen eingesteckten Stecker beim Herausziehen betätigt wird, bevor die elektrischen Kontakte von RJ45-Stecker und RJ45-Buchse getrennt werden.The Recognition means may also be arranged on the socket. It is then, for example, designed as a pressure-sensitive micro-switch, the so arranged on the socket that he mechanically by a plugged in when pulling out is actuated, before the electrical contacts of RJ45 plug and RJ45 socket be separated.
Das Erkennungsmittel kann auch eine Kontaktleiste oder bewegliche Leiterplatte sein, die beim Herausziehen des Steckers aus der Buchse eine bewegliche Leiterplatte bewegt wird und so einen Kontakt schließt. Je nach Bauweise oder Anordnung können bei Betätigung durch Herausziehen des eingesteckten Steckers Schaltkontakte geöffnet oder geschlossen werden.The Recognition means may also be a contact strip or movable circuit board be that when pulling the plug from the socket a movable PCB is moved, thus closing a contact. Depending on the construction or arrangement, when operated opened by pulling out the plugged plug switching contacts or closed.
Die Erfindung wird unter Bezugnahme auf eine Zeichnung beispielhaft beschrieben, wobei weitere vorteilhafte Einzelheiten den Figuren der Zeichnung zu entnehmen sind.The The invention will be exemplified with reference to a drawing described, with further advantageous details the figures can be taken from the drawing.
Funktionsmäßig gleiche Teile sind dabei mit denselben Bezugszeichen versehen.functionally the same parts are provided with the same reference numerals.
Die Figuren der Zeichnung zeigen im Einzelnen:The Figures of the drawing show in detail:
Zusätzlich
sind beide Geräte
Trennt
man die Verbindung, in dem man einen der Stecker
Eine
Ausführungsform der Vorrichtung zeigen die
Um
Stecker
Eine
weitere Ausführungsform der Vorrichtung zeigen die
Die
Betätigung des Schalters
Die
Schaltungsanordnung weist als Erkennungsmittel einen Schalter
Die
Schaltungsanordnung hat aber ein zusätzliches Merkmal mit
einem zusätzlichen Vorteil. Mit dem Netzteil
Um
dieses zusätzliche Problem zu lösen, ist die Steuerschaltung
- 11
- SteckverbindungsteilA plug connector
- 22
- Steckerplug
- 33
- BuchseRifle
- 44
- Verbindungskabelconnection cable
- 55
- Erkennungsmittelrecognition means
- 66
- Netzteilpower adapter
- 77
- DatenschnittstelleData Interface
- 88th
- Verbraucherconsumer
- 99
- Stromversorger PSEpower company PSE
- 1010
- Stromverbraucher PDelectricity consumers PD
- 1111
- Steuerschaltungcontrol circuit
- 1212
- Rastzungecatch tongue
- 1313
- Schaltkontaktswitching contact
- 1414
- AderVein
- 1515
- Rastnaselocking lug
- 1616
- Stromkontaktecurrent contacts
- 1717
- Signalleitungsignal line
- 1818
- Stromleitungpower line
- 1919
- Innenwiderstandinternal resistance
- 2020
- Schutzschaltungprotection circuit
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNGQUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION
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