TW201703445A - 乙太網受電端電路及具有其之rj45連接器 - Google Patents

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Abstract

一種乙太網受電端電路，其包括線纜側、物理側、以及連接於線纜側和物理側之間之四通道，第一通道包括第一端子傳輸線、第二端子傳輸線、與第一端子傳輸線和第二端子傳輸線連接並設有中心抽頭之第一變壓器，第二通道包括第三端子傳輸線、第六端子傳輸線、與第三端子傳輸線和第六端子傳輸線連接並設有中心抽頭之第二變壓器，第三通道包括第四端子傳輸線和第五端子傳輸線，第四通道包括第七端子傳輸線和第八端子傳輸線，其中第一、第二端子傳輸線與第四、第五端子傳輸線並聯後形成第一電源傳輸線，第三、第六端子傳輸線與第七、第八端子傳輸線並聯後形成第二電源傳輸線。具有乙太網受電端電路之RJ45連接器也一併公開。

Description

乙太網受電端電路及具有其之RJ45連接器
本發明涉及一種乙太網受電端電路及具有其之RJ45連接器，尤其涉及一種乙太網受電端電路中電源端子之連接。
乙太網供電(Power Over Ethernet, POE)係指於現有之乙太網Cat.5佈線基礎架構不作任何改動之情況下，為一些基於IP之終端（如IP電話機、無線局域網接入點AP、網路攝像機等）傳輸數據訊號之同時，還能為此類設備提供直流供電之技術。與POE技術相關之協會標準有兩個，一係2003年6月公佈之IEEE 802.3af，另一係2009年公佈之IEEE 802.3at。於乙太網供電(PoE)系統中，提供電源之設備叫“供電設備”(PSE, Power Sourcing Equipment)，而使用電源之設備稱為“受電設備”(PD, Powered Device)。PSE通常係乙太網交換器、路由器、集線器或其它網路交換設備，PD則有多種形式，如數字IP電話機、無線局域網接入點AP、網路攝像機等等。
標準之五類網線有四對雙絞線，惟於10M BASE-T和100M BASE-T中只用到其中之兩對，IEEE80 2.3af和IEEE 802.3at允許兩種用法，第一種應用空閑腳供電,即利用4、5腳和7、8腳供電，第二種應用數據腳供電時,將DC電源加於傳輸變壓器之中點,不影響數據之傳輸，即利用1、2腳和3、6腳供電。於1000M(1G)BASE-T中利用了四對雙絞線，同樣也可以利用4、5腳和7、8腳供電，或者1、2腳和3、6腳供電。
與本發明相關之先前技術請參考2007年2月1日公告之TWM305929號專利，其附圖第一圖至第四圖揭示之為10/100MBASE-T乙太網受電端電路，其第五圖揭示之為1000M(1G)BASE-T乙太網受電端電路，若第一圖和第二圖利用數據訊號對1、2腳和3、6腳供受電設備(PD)受電，則當供電設備(PSE)設置於空閑訊號對4、5腳和7、8腳時，則不能使受電設備(PD)受電，而第三圖和第五圖為了兼容供電設備(PSE)設置於不管係1、2腳和3、6腳或者4、5腳和7、8腳時均能受電，故於受電設備(PD)端將1、2腳和3、6腳與4、5腳和7、8腳同時接入兩個整流橋後直接連接受電設備(PD)。惟如是設置不但接腳端子增多了，而且整流橋也增多了，從而增加了RJ45電連接器之成本。
本發明所欲解决之技術問題在于：提供一種乙太網受電端電路，其結構簡單。
為解決上述技術問題，本發明之技術手段係：
一種乙太網受電端電路，其包括線纜側、物理側、以及連接於線纜側和物理側之間之四通道，第一通道包括第一端子傳輸線、第二端子傳輸線、與第一端子傳輸線和第二端子傳輸線連接並設有中心抽頭之第一變壓器，第二通道包括第三端子傳輸線、第六端子傳輸線、與第三端子傳輸線和第六端子傳輸線連接並設有中心抽頭之第二變壓器，第三通道包括第四端子傳輸線和第五端子傳輸線，第四通道包括第七端子傳輸線和第八端子傳輸線，其中第一、第二端子傳輸線與第四、第五端子傳輸線並聯後形成第一電源傳輸線，第三、第六端子傳輸線與第七、第八端子傳輸線並聯後形成第二電源傳輸線。
本發明所欲解决之技術問題在于：提供一種乙太網受電端RJ45連接器，其結構簡單並成本低廉。
一種RJ45連接器，具有乙太網受電端電路，該RJ45連接器包括八根對接端子、複數接腳端子、以及複數變壓器，八根對接端子依次排列為第一端子至第八端子，第一端子和第二端子形成第一通道，第三端子和第六端子形成第二通道，第四端子和第五端子形成第三通道，第七端子和第八端子形成第四通道，複數變壓器包括與第一端子和第二端子電性連接並設有中心抽頭之第一變壓器，與第三端子和第六端子電性連接並設有中心抽頭之第二變壓器，其中第四端子和第五端子電性連接後與第一變壓器之中心抽頭直接電性連接，第一變壓器之中心抽頭電性連接至一接腳端子作為第一電源端子，第七端子和第八端子電性連接後與第二變壓器之中心抽頭直接電性連接，第二變壓器之中心抽頭電性連接至另一接腳端子作為第二電源端子。
與先前技術相比，本發明由於將四通道中引出之電源傳輸線兩兩並聯，減少了接腳端子和整流橋之數量，使得結構簡單且成本低廉。
第一圖係本發明乙太網受電端電路第一實施例之電路圖。
第二圖係本發明乙太網受電端電路第二實施例之電路圖。
第三圖係本發明乙太網受電端RJ45連接器之立體圖。
第四圖係第三圖所示乙太網受電端RJ45連接器之正視圖。
第五圖係第三圖所示乙太網受電端RJ45連接器之側視圖。
第六圖係用於第三圖所示RJ45連接器腳位安裝之外部電路板示意圖。
請參閱第一圖，係本發明之第一實施例，其可以用於10/100MBASE-T乙太網。
一種乙太網受電端電路100，其包括線纜側10、物理側30、以及連接於線纜側10和物理側30之間之四通道，四通道與RJ45連接器中之八根端子對應。四通道包括為訊號傳輸通道之第一通道21和第三通道23，以及為空閑通道之第二通道22和第四通道24，第一通道21和第三通道23可以分別用於傳輸一對差分訊號對。
第一通道21包括第一端子傳輸綫201、第二端子傳輸綫202、與第一端子傳輸綫201和第二端子傳輸綫202連接並設有中心抽頭413之第一變壓器41。第二通道22包括第三端子傳輸綫203、第六端子傳輸綫206、與第三端子傳輸綫203和第六端子傳輸綫206連接並設有中心抽頭423之第二變壓器42。第三通道23包括第四端子傳輸綫204和第五端子傳輸綫205，第四通道24包括第七端子傳輸綫207和第八端子傳輸綫208。
第四端子傳輸綫204和第五端子傳輸綫205並聯連後與第一變壓器41之中心抽頭413直接連接作為第一電源傳輸線51，第七端子傳輸綫207和第八端子傳輸綫208並聯後與第二變壓器42之中心抽頭423直接連接作為第二電源傳輸線52。
第一電源傳輸線51和第二電源傳輸線52可以作爲受電設備之正極輸入端和負極輸入端。乙太網受電端電路100還包括接地點61和連接於第一、第二電源傳輸線51、52與接地點61之間之電阻62和電容63，電阻62和電容63可以作為鮑勃史密斯電路(Bob-Smith)以達成阻抗匹配。乙太網受電端電路100還包括與第一、第二變壓器41、42分別電性連接之第一共模扼流圈71和第二共模扼流圈72，第一、第二變壓器41、42均包括與線纜側10相連之初級綫圈和與第一、第二共模扼流圈71、72相連之次級綫圈，其中初級綫圈之兩端分別與第一、第二端子傳輸綫201、202或者第三、第四端子傳輸綫203、204連接。第一圖中第一、第二變壓器41、42為隔離變壓器，當然也可以更換為自耦變壓器。第一圖中第一、第二共模扼流圈71、72爲三綫共模扼流圈，當然也可以更換爲兩綫共模扼流圈。另，第一圖中第一、第二變壓器41、42與第一、第二共模扼流圈71、72之位置可以互換。
請參閱第二圖，係本發明之第二實施例，其可以用於1000M(1G)BASE-T乙太網。與第一實施例主要區別在於，四通道均用于傳輸網路訊號，乙太網受電端電路100’不但將第一通道21’和第二通道22’作為訊號傳輸通道，第三通道23’和第四通道24’也作為訊號傳輸通道。第三通道23’包括與第四端子傳輸綫204’和第五端子傳輸綫205’連接並設有中心抽頭433’之第三變壓器43’，第四通道24’包括與第七端子傳輸綫207’和第八端子傳輸綫208’連接並設有中心抽頭443’之第四變壓器44’，第三變壓器43’之中心抽頭433’與第一變壓器41’之中心抽頭413’直接連接後作為第一電源傳輸線51’，第四變壓器44’之中心抽頭443’與第二變壓器42’之中心抽頭423’直接連接後作為第二電源傳輸線52’。如本發明實施例1和2，由於將四通道中引出之電源傳輸綫兩兩幷聯，减少了接脚端子和整流橋之數量，使得結構簡單且成本低廉。
請參閱第三圖至第六圖，一種RJ45連接器200，其具有第一圖之乙太網受電端電路。乙太網受電端RJ45連接器200包括八根對接端子J、複數接脚端子P、以及複數變壓器(未圖示) 。八根對接端子J依次排列爲第一端子至第八端子，請結合參閱第一圖、第二圖和第三圖，第一端子J1和第二端子J2形成第一通道，第三端子J3和第六端子J6形成第二通道，第四端子J4和第五端子J5形成第三通道，第七端子J7和第八端子J8形成第四通道，複數變壓器包括與第一端子J1和第二端子J2電性連接幷設有中心抽頭之第一變壓器，與第三端子J3和第六端子J6電性連接幷設有中心抽頭之第二變壓器，第四端子J4和第五端子J5電性連接後與第一變壓器之中心抽頭直接電性連接，第一變壓器之中心抽頭電性連接至一接脚端子作爲第一電源端子P13，第七端子J7和第八端子J8電性連接後與第二變壓器之中心抽頭直接電性連接，第二變壓器之中心抽頭電性連接至另一接脚端子作爲第二電源端子P14。
八根對接端子J用於與網線插頭連接器中之八根導線連接，該接脚端子J用於安裝至物理側(受電設備PD)之電路板300。第一電源端子P13和第二電源端子P14分別插入至外部電路板300之導電通孔13、14內，其它接脚端子插入至外部電路板之導電通孔15內。第一電源端子P13和第二電源端子P14可以作為受電設備之正極和負極。
乙太網受電端RJ45連接器200包括設有對接腔81和安裝底面82之絕緣本體8，八根對接端子J傾斜延伸於對接腔81內，複數接脚端子P向下延伸超過安裝底面82。絕緣本體8還具有自安裝底面82向下凸伸用以安裝至外部電路板300通孔301中之定位柱83，該第一電源端子P13和第二電源端子P14位於定位柱83和其他接脚端子之間。第一變壓器和第二變壓器收容於絕緣本體8內，可以降低受電端(PD)上外部電路板占用空間。外部電路板300為受電設備(PD)上電路板。
同理，若RJ45連接器200具有第二圖所示乙太網受電端電路，則包括四變壓器和四共模抑制器，四通道均用於傳輸差分訊號對。本發明由於將四通道中引出之電源傳輸綫兩兩幷聯，减少了接脚端子和整流橋之數量，使得結構簡單且成本低廉。
綜上，本發明確已符合發明專利之要件，爰依法提出專利申請。惟，以上該者僅係本發明之較佳實施方式，本發明之範圍幷不以上述實施方式爲限，舉凡熟習本案技藝之人士援依本發明之精神所作之等效修飾或變化，皆應涵蓋于以下申請專利範圍內。
10‧‧‧線纜側
100、100’‧‧‧乙太網受電端電路
13、14、15‧‧‧導電通孔
200‧‧‧RJ45連接器
201‧‧‧第一端子傳輸線
202‧‧‧第二端子傳輸線
203‧‧‧第三端子傳輸線
206‧‧‧第六端子傳輸線
204、204’‧‧‧第四端子傳輸線
205、205’‧‧‧第五端子傳輸線
207、207’‧‧‧第七端子傳輸線
208、208’‧‧‧第八端子傳輸線
21、21’‧‧‧第一通道
22、22’‧‧‧第二通道
23、23’‧‧‧第三通道
24、24’‧‧‧第四通道
30‧‧‧物理側
300‧‧‧外部電路板
301‧‧‧通孔
41、41’‧‧‧第一變壓器
42、42’‧‧‧第二變壓器
43、43’‧‧‧第三變壓器
44、44’‧‧‧第四變壓器
413、423‧‧‧中心抽頭
413’、423’、433’、443’‧‧‧中心抽頭
51、51’‧‧‧第一電源傳輸線
52、52’‧‧‧第二電源傳輸線
61‧‧‧接地點
62‧‧‧電阻
63‧‧‧電容
71‧‧‧第一共模扼流圈
72‧‧‧第二共模扼流圈
81‧‧‧對接腔
82‧‧‧安裝底面
83‧‧‧定位柱
J1‧‧‧第一端子
J2‧‧‧第二端子
J3‧‧‧第三端子
J4‧‧‧第四端子
J5‧‧‧第五端子
J6‧‧‧第六端子
J7‧‧‧第七端子
J8‧‧‧第八端子
P13‧‧‧第一電源端子
P14‧‧‧第二電源端子
無
10‧‧‧線纜側
100‧‧‧乙太網受電端電路
201‧‧‧第一端子傳輸綫
202‧‧‧第二端子傳輸綫
203‧‧‧第三端子傳輸綫
204‧‧‧第四端子傳輸綫
205‧‧‧第五端子傳輸綫
206‧‧‧第六端子傳輸綫
207‧‧‧第七端子傳輸綫
208‧‧‧第八端子傳輸綫
21‧‧‧第一通道
22‧‧‧第二通道
23‧‧‧第三通道
24‧‧‧第四通道
30‧‧‧物理側
41‧‧‧第一變壓器
413、423‧‧‧中心抽頭
42‧‧‧第二變壓器
51‧‧‧第一電源傳輸線
52‧‧‧第二電源傳輸線
61‧‧‧接地點
62‧‧‧電阻
63‧‧‧電容
71‧‧‧第一共模扼流圈
72‧‧‧第二共模扼流圈

Claims (10)

  1. 一種乙太網受電端電路，其包括：線纜側、物理側、以及連接於線纜側和物理側之間之四通道，該四通道包括：
    第一通道，其包括第一端子傳輸綫、第二端子傳輸綫、與第一端子傳輸綫和第二端子傳輸綫連接幷設有中心抽頭之第一變壓器；
    第二通道，其包括第三端子傳輸綫、第六端子傳輸線、與第三端子傳輸線和第六端子傳輸線連接並設有中心抽頭之第二變壓器；
    第三通道，其包括第四端子傳輸線和第五端子傳輸線；以及
    第四通道，其包括第七端子傳輸線和第八端子傳輸線；
    其中第一端子傳輸線、第二端子傳輸線與第四端子傳輸線、第五端子傳輸線並聯後形成第一電源傳輸線，第三端子傳輸線、第六端子傳輸線與第七端子傳輸線、第八端子傳輸線並聯後形成第二電源傳輸線。
  2. 如申請專利範圍第1項所述之乙太網受電端電路，其中第三通道包括與第四端子傳輸線和第五端子傳輸線連接並設有中心抽頭之第三變壓器；第四通道包括與第七端子傳輸線和第八端子傳輸線連接並設有中心抽頭之第四變壓器；第三變壓器之中心抽頭與第一變壓器之中心抽頭直接連接後作為第一電源傳輸線，第四變壓器之中心抽頭與第二變壓器之中心抽頭直接連接後作為第二電源傳輸線。
  3. 如申請專利範圍第1項所述之乙太網受電端電路，其中第四端子傳輸線和第五端子傳輸線並聯後與第一變壓器之中心抽頭直接連接作為第一電源傳輸線，第七端子傳輸線和第八端子傳輸線並聯後與第二變壓器之中心抽頭直接連接作為第二電源傳輸線。
  4. 如申請專利範圍第1項所述之乙太網受電端電路，其中該第一電源傳輸線和第二電源傳輸線分別作為受電設備之正極和負極。
  5. 如申請專利範圍第1項所述之乙太網受電端電路，其中該乙太網受電端電路還包括接地點和連接於第一電源傳輸線、第二電源傳輸線與接地點之間之電阻和電容。
  6. 一種RJ45連接器，其具有乙太網受電端電路，其包括八根對接端子、複數接腳端子、以及複數變壓器，八根對接端子依次排列為第一端子至第八端子；
    第一端子和第二端子形成第一通道，複數變壓器包括與第一端子和第二端子電性連接並設有中心抽頭之第一變壓器；
    第三端子和第六端子形成第二通道，複數變壓器包括與第三端子和第六端子電性連接並設有中心抽頭之第二變壓器；
    第四端子和第五端子形成第三通道；
    第七端子和第八端子形成第四通道；
    其中第四端子和第五端子電性連接後與第一變壓器之中心抽頭直接電性連接，第一變壓器之中心抽頭電性連接至一接腳端子作為第一電源端子；第七端子和第八端子電性連接後與第二變壓器之中心抽頭直接電性連接，第二變壓器之中心抽頭電性連接至另一接腳端子作為第二電源端子。
  7. 如申請專利範圍第6項所述之RJ45連接器，其中複數變壓器包括與第四端子和第五端子電性連接並設有中心抽頭之第三變壓器，與第七端子和第八端子電性連接並設有中心抽頭之第四變壓器；第一變壓器之中心抽頭與第三變壓器之中心抽頭並聯後電性連接至第一電源端子，第二變壓器之中心抽頭和第四變壓器之中心抽頭並聯後電性連接至第二電源端子。
  8. 如申請專利範圍第6項所述之RJ45連接器，其中該八根對接端子用於與網線插頭連接器中之八根導線電性連接，複數接腳端子用於安裝至受電設備之電路板。
  9. 如申請專利範圍第6項所述之RJ45連接器，其中該RJ45連接器包括設有對接腔和安裝底面之絕緣本體，八根對接端子傾斜延伸於對接腔內，複數接腳端子向下延伸超過安裝底面，該絕緣本體還具有自安裝底面向下凸伸用以安裝至外部電路板通孔中之定位柱，該第一電源端子和第二電源端子位於定位柱和其他接腳端子之間。
  10. 如申請專利範圍第9項所述之RJ45連接器，其中該第一變壓器和第二變壓器收容與絕緣本體內。
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