WO2012139493A1 - 以太网供电端口防护电路和以太网供电设备 - Google Patents

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WO2012139493A1
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port
rectifier bridge
protection circuit
common mode
output end
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周明
李静
许帅
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成都市华为赛门铁克科技有限公司
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    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02H—EMERGENCY PROTECTIVE CIRCUIT ARRANGEMENTS
    • H02H9/00—Emergency protective circuit arrangements for limiting excess current or voltage without disconnection
    • H02H9/04—Emergency protective circuit arrangements for limiting excess current or voltage without disconnection responsive to excess voltage
    • H02H9/045—Emergency protective circuit arrangements for limiting excess current or voltage without disconnection responsive to excess voltage adapted to a particular application and not provided for elsewhere
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    • H—ELECTRICITY
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    • H04L—TRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION
    • H04L25/00—Baseband systems
    • H04L25/02—Details ; arrangements for supplying electrical power along data transmission lines
    • H04L25/0264—Arrangements for coupling to transmission lines
    • H04L25/0266—Arrangements for providing Galvanic isolation, e.g. by means of magnetic or capacitive coupling
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04M—TELEPHONIC COMMUNICATION
    • H04M3/00—Automatic or semi-automatic exchanges
    • H04M3/18—Automatic or semi-automatic exchanges with means for reducing interference or noise; with means for reducing effects due to line faults with means for protecting lines

Definitions

  • Power over Ethernet refers to Power over Ethernet equipment
  • PSE Power-Sourcing Equipment
  • the PSE includes a PoE control chip that outputs a 48V DC voltage through a set of DC outputs.
  • a set of DC output terminals includes a first DC output terminal and a second DC output terminal, and a voltage between the first DC output terminal and the second DC output terminal is 48V.
  • a port protection circuit is generally added in the PSE. As shown in FIG. 1, it is a schematic diagram of a port protection circuit in the prior art.
  • the existing port protection circuit mainly includes a differential mode protection device D1 and a common mode protection device.
  • One end of the differential mode protection device D1 is connected to the first DC output end of the PoE control chip, and the other end is connected to the second DC output end of the PoE control chip.
  • the common mode protection device comprises a first varistor RV 1 and a second varistor RV2, the first end of the first varistor RV1 is connected to the first DC output end of the PoE control chip, and the other end is grounded; The first end of the resistor RV2 is connected to the second DC output of the PoE control chip, and the other end is grounded.
  • the present invention provides a port protection circuit that can protect a common mode surge and a power over Ethernet device using the port protection circuit.
  • a first common mode guard device a second common mode guard device, and m rectifier bridges, wherein m is equal to the number of ports, and the rectifier bridge and the port correspond to each other;
  • each rectifier bridge is respectively connected to the first DC output end and the second DC output end of the PoE control chip;
  • a first output end or a second output end of each rectifier bridge is connected to a signal line of a corresponding port; one end of the first common mode guard device is connected to a first output end of each rectifier bridge, and the other end is grounded;
  • One end of the second common mode guard device is connected to the second output end of each rectifier bridge, and the other end is grounded.
  • the present invention also provides a power over Ethernet device, and the power over Ethernet device includes:
  • PoE control chip m ports, the m is a positive integer, and the port protection circuit as described above.
  • the first common mode protection device and the second common mode protection device are respectively connected to the two output ends of the rectifier bridge, and the protection circuit is balanced based on the characteristics of the rectifier bridge, which can be effective.
  • the invention solves the problem that the common mode overvoltage converts the differential mode overvoltage due to the inconsistent action of the protection device in the prior art, and the safety is good.
  • FIG. 1 is a circuit schematic diagram of a port protection circuit in the prior art
  • FIG. 2 is a circuit schematic diagram of a port protection circuit according to Embodiment 1 of the present invention
  • FIG. 3 is a schematic diagram of a port protection circuit according to Embodiment 1 of the present invention.
  • FIG. 4 is a schematic diagram of a reverse common mode surge bleed of a port protection circuit according to Embodiment 1 of the present invention
  • FIG. 5 is a circuit schematic diagram of a port protection circuit according to Embodiment 2 of the present invention
  • 6 is a circuit schematic diagram of a port protection circuit according to Embodiment 3 of the present invention
  • FIG. 7 is a circuit schematic diagram of a port protection circuit according to Embodiment 4 of the present invention
  • FIG. 8 is a circuit diagram of a port protection circuit according to Embodiment 5 of the present invention
  • FIG. 9 is a schematic diagram of forward common mode surge bleed of a port protection circuit according to Embodiment 5 of the present invention
  • FIG. 10 is a schematic diagram of reverse common mode surge bleed of a port protection circuit according to Embodiment 5 of the present invention
  • 11 is a circuit schematic diagram of a port protection circuit according to Embodiment 6 of the present invention
  • FIG. 13 is a circuit schematic diagram of a power over Ethernet device according to Embodiment 8 of the present invention.
  • the embodiment of the invention provides a port protection circuit and a power over Ethernet device.
  • FIG. 2 is a circuit schematic diagram of a port protection circuit according to Embodiment 1 of the present invention.
  • the port protection circuit mainly includes: a differential mode protection device D1, a first common mode protection device RV1, a second common mode protection device RV2, and a rectifier bridge BR1.
  • the number of ports is 1 and the number of corresponding rectifier bridges is 1.
  • the rectifier bridge can be composed of four diodes (D2, D3, D4, D5), wherein the anode of the first diode D2 and the cathode of the second diode D3 are connected, the second two
  • the anode of the pole tube D3 is connected to the anode of the third diode D4
  • the cathode of the third diode D4 is connected to the anode of the fourth diode D5, the cathode of the fourth diode D5 and the first diode D2 Cathode connection.
  • the protection circuit in the embodiment of the present invention can be used in a PE (10/100M) port.
  • the rectifier bridge can also be composed of a common cathode rectifier diode and a common anode rectifier diode.
  • the first input end and the second input end of the rectifier bridge BR1 are respectively connected to the first DC output end and the second DC output end of the PoE control chip, and the first output end (positive end) or the second output of the rectifier bridge
  • the terminal (negative terminal) is connected to the idle signal line of the port, wherein the idle signal line is an uncharged signal line, for example: signal lines 4, 5, 7, and 8 in FIG.
  • the first common mode protection device RV1 has one end connected to the first output end of the rectifier bridge BR1 and the other end connected to ground.
  • One end of the second common mode protection device RV2 is connected to the second output end of the rectifier bridge BR1, and the other end is grounded.
  • the port protection circuit provided by the embodiment of the present invention may further include a differential mode protection device D1.
  • One end of the differential mode protection device D1 is connected to the first DC output end of the PoE control chip, and the other end and the second end of the PoE control chip.
  • the DC output is connected.
  • the differential mode protection device can be used to protect the differential mode surge between the two DC output terminals of the PoE control chip.
  • the bleed path of the port protection circuit provided by the embodiment of the present invention is as shown in FIG. 3, that is, the forward common mode surge passes through the first common mode protection device RV1 and the second.
  • the common mode protection device RV2 is vented to the ground.
  • the bleed path of the port protection circuit provided by the embodiment of the present invention is as shown in FIG. 4, that is, the reverse common mode surge passes through the first common mode protection device RV1 and the second.
  • the common mode protection device RV2 is vented to the ground.
  • FIG. 5 is a circuit schematic diagram of a port protection circuit according to Embodiment 2 of the present invention.
  • the port protection circuit provided by the second embodiment of the present invention is different from the port protection circuit provided in the first embodiment.
  • the first output end or the second output end of the rectifier bridge can pass the transformer center tap of the corresponding port. Connect to the signal line of the port.
  • the signal lines 4, 5 are connected to the second output of the rectifier bridge through a transformer center tap
  • the signal lines 7, 8 are connected to the second output of the rectifier bridge through a center of the resistance transformer.
  • the protection circuit in the embodiment of the present invention can be used in a GE (1000M) port.
  • the first common mode protection device RV1 and the second common mode protection device RV2 may specifically be other components such as a varistor, a semiconductor discharge tube, a gas discharge tube or a transient suppression diode.
  • the differential mode protection device D 1 can be an instant suppression diode or varistor or other component.
  • FIG. 6 is a circuit schematic diagram of a port protection circuit according to Embodiment 3 of the present invention.
  • the port protection circuit provided by the third embodiment of the present invention is different from the port protection circuit provided in the first embodiment.
  • the first output end or the second output end of the rectifier bridge can pass the transformer center tap of the corresponding port. It is connected to the signal line of the port and can also be connected to the signal line of the port through a resistor.
  • the signal lines 1, 2 are connected to the second output end of the rectifier bridge through the resistor R2 and the center tap of the transformer, and the signal lines 3, 6 are connected to the second output end of the rectifier bridge through the resistor R1 and the center tap of the transformer, the signal line 4, 5 is connected to the second output end of the rectifier bridge through a resistor R3, and the signal lines 7, 8 are connected to the second output end of the rectifier bridge through a resistor R4.
  • the first common mode protection device RV1 and the second common mode protection device RV2 may specifically be other components such as a varistor, a semiconductor discharge tube, a gas discharge tube or a transient suppression diode. .
  • FIG. 7 is a circuit schematic diagram of a port protection circuit according to Embodiment 4 of the present invention.
  • the port protection circuit provided in the fourth embodiment of the present invention is different from the port protection circuit provided in the first embodiment in that the first output end or the second output end of the rectifier bridge is connected to the signal line of the port through the inductor and the magnetic bead.
  • FIG. 8 is a circuit schematic diagram of a port protection circuit according to Embodiment 5 of the present invention.
  • the port protection circuit mainly includes:
  • n differential mode protection devices Dl, D2..- Dn n rectifier bridges BR1, BR2...BRn, first common mode protection device RV 1 and second common mode protection device RV2.
  • n is equal to the number of ports in the power supply device, n is greater than 1, and each port includes a rectifier bridge.
  • the rectifier bridge can be composed of four diodes (D2, D3, D4, D5).
  • each rectifier bridge are respectively connected to the first DC output end and the second DC output end of the PoE control chip.
  • the first output or the second output of each rectifier bridge is connected to the signal line of the corresponding port.
  • the PoE control chip may include multiple sets of DC output ends, for example, the first input end and the second input end of the rectifier bridge BR1 and the first DC output end and the second DC output end of the first set of DC output ends, respectively. connection.
  • the second output of the rectifier bridge BR1 is connected to the corresponding signal line 1-8 of the No. 1 port.
  • one end of the first common mode guard device RV1 is connected to the first output end of each rectifier bridge, and the other end is grounded; one end of the second common mode guard device RV2 and the second output of each rectifier bridge The end is connected and the other end is grounded.
  • each of the first output end and the second output end of each rectifier bridge is grounded through a common mode guard device.
  • the first common mode protection device and the second common mode protection device are respectively connected to the two output ends of the rectifier bridge, so that the protection circuit is balanced, which can effectively solve the prior art. Due to the inconsistent action of the protective device, the common mode overvoltage converts the differential mode overvoltage problem, and the safety is better.
  • the port protection circuit provided by the embodiment of the present invention can be applied to multiple ports. Relative to In the prior art, it is required to provide a separate common mode protection device for each port.
  • the port protection circuit provided by the embodiment of the present invention shares a common mode protection device, which can reduce the volume of the port protection circuit and save the cost of the protection circuit.
  • the bleed path of the port protection circuit provided by the embodiment of the present invention is as shown in FIG. 9, that is, the forward common mode surge passes through the first common mode protection device RV1 and the first The common mode protection device RV2 is vented to the ground.
  • FIG. 11 is a circuit schematic diagram of a port protection circuit according to Embodiment 6 of the present invention.
  • the port protection circuit provided in Embodiment 6 of the present invention is different from the port protection circuit provided in Embodiment 5 in that the first output terminal or the second output terminal of each rectifier bridge is connected to the signal line of the port through a resistor.
  • the signal lines 1 and 2 of the port 1 are connected to the second output end of the rectifier bridge BR1 through the resistor R2, and the signal lines 3, 6 are connected to the second output end of the rectifier bridge BR1 through the resistor R1, and the signal lines 4, 5 are passed.
  • the resistor R3 is connected to the second output of the rectifier bridge BR1, and the signal lines 7, 8 are connected to the second output of the rectifier bridge BR1 via a resistor R4.
  • the port protection circuit provided by the embodiment of the present invention is described in detail.
  • the embodiment of the present invention further provides a power-over device including the foregoing port protection circuit.
  • the power over Ethernet device mainly includes: a port and a port protection circuit. Among them, the number of ports is m, m is a positive integer, and the Power over Ethernet equipment also includes a PoE control chip.
  • the port in the Ethernet is specifically an RJ45 port.
  • each port further includes a signal line and a transformer connected to the port.
  • the 1, 2, 3, and 6 signal lines of port 1 (RJ45 port) are energized, and the second output end of the rectifier bridge is connected through the center tap of the transformer. Idle 4 5, 7, 8 signal lines are not charged, directly connected to the second output of the rectifier bridge.
  • the forward common mode surge or the negative common mode surge of the port can be discharged through the common mode protection devices RV1 and RV2.
  • RV1 and RV2 For a detailed relief diagram, refer to the related description of the first embodiment and the third embodiment.
  • the first common mode protection device RV1 and the second common mode protection device RV2 in the port protection circuit may be a varistor, a semiconductor discharge tube, a gas discharge tube or a transient. Suppressing other components such as diodes, the differential mode protection device D 1 may specifically be an instant suppression diode or a varistor.
  • the first common mode protection device and the second common mode protection device in the port protection circuit are respectively connected to the two output ends of the rectifier bridge, so that the protection circuit is balanced and capable of The invention solves the problem that the common mode overvoltage converts the differential mode overvoltage due to the inconsistent action of the protection device in the prior art, and the safety is good.
  • the port protection circuit in the power-over device of the present invention can be applied to multiple ports. Compared with the prior art, it is required to provide a separate common mode protection device for each port.
  • the port protection circuit provided by the embodiment of the present invention shares a common mode protection device, which can reduce the volume of the port protection circuit and further save the port.
  • the space occupied by the protection circuit not only saves cost, but also realizes the requirement of high density and large amount of protection of the Ethernet power supply device port.
  • FIG. 13 is a circuit schematic diagram of a power over Ethernet device according to Embodiment 8 of the present invention.
  • the difference between the power-supply device of the eighth embodiment of the present invention and the power-supply device provided in the seventh embodiment is that the first output terminal or the second output terminal of the rectifier bridge in the port protection circuit is connected to the signal line of the port through a resistor.
  • the signal lines 1 and 2 of port 1 are connected to the second output end of the rectifier bridge through a resistor R2, and the signal lines 3, 6 are connected to the second output end of the rectifier bridge through a resistor R1, the signal line 4, 5 is connected to the second output of the rectifier bridge via a resistor R3, and the signal lines 7, 8 are connected to the second output of the rectifier bridge via a resistor R4.

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Description

以太网供电端口防护电路和以太网供电设备 本申请要求于 2011 年 4 月 11 日提交中国专利局、 申请号为 201110089626.0、发明名称为"以太网供电端口防护电路和以太网供电设备" 的中国专利申请的优先权， 其全部内容通过引用结合在本申请中。 技术领域 本发明涉及电子技术领域，具体涉及一种以太网供电端口防护电路和以太 网供电设备。
背景技术
以太网供电 （ Power over Ethernet , ΡοΕ )是指以太网供电设备
( Power- Sourcing Equipment, PSE )通过以太网电缆向受电设备 ( Powered Device, PD )进行供电的技术， 其可靠供电的最长距离为 100米。 当 PSE与 PD 距离较远且出户走线时， 非常容易受到雷击， 因而提供相应的防护措施是非常 必要的。
PSE中包括 PoE控制芯片，其通过一组直流输出端输出 48V的直流电压。一 组直流输出端包括第一直流输出端和第二直流输出端，第一直流输出端与第二 直流输出端之间的电压为 48V, 现有技术中通常在 PSE中增加端口防护电路， 如图 1所示， 是现有技术中端口防护电路的示意图。
现有的端口防护电路主要包括差模防护器件 D1和共模防护器件， 差模防 护器件 D1的一端接 PoE控制芯片的第一直流输出端， 另一端接 PoE控制芯片的 第二直流输出端。 共模防护器件包括第一压敏电阻 RV 1和第二压敏电阻 RV2， 第一压敏电阻 RV1的第一端接 PoE控制芯片的第一直流输出端， 另一端接地； 第二压敏电阻 RV2的第一端接 PoE控制芯片的第二直流输出端， 另一端接地。
发明人在研究现有技术的过程中发现，现有的端口防护电路使用两个压敏 电阻进行共模浪涌防护。 当共模浪涌发生时， 由于两个压敏电阻无法做到完全 一致， 导致差模残压， 当差模残压较大时将损坏 PoE控制芯片。 发明内容 本发明提供一种可以对共模浪涌进行防护的端口防护电路和使用该端口 防护电路的以太网供电设备。
本发明实施例提供的端口防护电路包括：
第一共模防护器件、 第二共模防护器件以及 m个整流桥， 所述 m等于端口 的数量， 所述整流桥和所述端口——对应；
每个整流桥的第一输入端和第二输入端分别和 PoE控制芯片的第一直流 输出端和第二直流输出端连接；
每个整流桥的第一输出端或第二输出端与对应的端口的信号线连接； 所述第一共模防护器件的一端和每个整流桥的第一输出端连接，另一端接 地；
所述第二共模防护器件的一端和每个整流桥的第二输出端连接，另一端接 地。
本发明还提供一种以太网供电设备， 以太网供电设备包括：
PoE控制芯片， m个端口， 所述 m为正整数， 以及如上所述的端口防护电 路。
在本发明实施例提供的端口防护电路中，第一共模防护器件和第二共模防 护器件分别与整流桥的两个输出端连接，基于整流桥的特性使得防护电路是平 衡的 ,能够有效解决现有技术中由于防护器件动作不一致导致共模过电压转化 差模过电压的问题， 安全性较好。
附图说明 为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施 例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地， 下面描述 中的附图仅仅是本发明的一些实施例， 对于本领域普通技术人员来讲，在不付 出创造性劳动性的前提下， 还可以根据这些附图获得其他的附图。 图 1是现有技术中端口防护电路的电路原理图； 图 2是本发明实施例一提供的端口防护电路的电路原理图； 图 3是本发明实施例一提供的端口防护电路的正向共模浪涌泄放示意图； 图 4是本发明实施例一提供的端口防护电路的反向共模浪涌泄放示意图； 图 5是本发明实施例二提供的端口防护电路的电路原理图； 图 6是本发明实施例三提供的端口防护电路的电路原理图； 图 7是本发明实施例四提供的端口防护电路的电路原理图； 图 8是本发明实施例五提供的端口防护电路的电路原理图； 图 9是本发明实施例五提供的端口防护电路的正向共模浪涌泄放示意图； 图 10是本发明实施例五提供的端口防护电路的反向共模浪涌泄放示意 图； 图 11是本发明实施例六提供的端口防护电路的电路原理图；
图 13是本发明实施例八提供的以太网供电设备的电路原理图。
具体实施方式
为了使本技术领域的人员更好地理解本发明方案，下面将结合本发明实施 例中的附图， 对本发明实施例中的技术方案进行清楚、 完整地描述， 显然， 所 描述的实施例仅仅是本发明一部分的实施例， 而不是全部的实施例。基于本发 明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所 有其他实施例， 都应当属于本发明保护的范围。
本发明实施例提供了一种端口防护电路和以太网供电设备。为了更好的理 解本发明实施例的技术方案，下面结合附图对本发明提供的实施例进行详细地 描述。
参见图 2, 图 2是本发明实施例一提供的端口防护电路的电路原理图。
在本发明实施例中， 端口防护电路主要包括： 差模防护器件 Dl、 第一共 模防护器件 RV1、 第二共模防护器件 RV2、 整流桥 BR1。 在本发明实施例中， 端口的数量为 1 , 相应的整流桥的数量为 1。 如图所示， 整流桥在具体实现时可 以使用 4个二极管 （D2、 D3、 D4、 D5 )组成， 其中第一二极管 D2的阳极和第 二二极管 D3的阴极连接， 第二二极管 D3的阳极和第三二极管 D4的阳极连接， 第三二极管 D4的阴极和第四二极管 D5的阳极连接， 第四二极管 D5的阴极和第 一二极管 D2的阴极连接。 本发明实施例中的防护电路可以用于 PE ( 10/100M ) 端口中。
整流桥还可以由一个共阴极整流二极管和一个共阳极整流二极管组成。 其中， 整流桥 BR1的第一输入端和第二输入端分别和 PoE控制芯片的第一 直流输出端和第二直流输出端连接， 整流桥的第一输出端（正端）或第二输出 端（负端）与端口的空闲信号线连接， 其中， 空闲信号线为不带电信号线， 例 如： 如图 2中的信号线 4、 5、 7和 8。
第一共模防护器件 RV1的一端和整流桥 BR1的第一输出端连接， 另一端接 地， 第二共模防护器件 RV2的一端和整流桥 BR1的第二输出端连接， 另一端接 地。
进一步的， 本发明实施例提供的端口防护电路还可以包括差模防护器件 D1 ,差模防护器件 D1的一端与 PoE控制芯片的第一直流输出端连接，另一端和 PoE控制芯片的第二直流输出端连接。 其中， 差模防护器件可以用于防护 PoE 控制芯片的两个直流输出端之间的差模浪涌。
当端口处有正向共模浪涌电压时，本发明实施例提供的端口防护电路的泄 放路径如图 3所示， 即正向共模浪涌通过第一共模防护器件 RV1和第二共模防 护器件 RV2泄放到大地。
当端口处有反向共模浪涌电压时，本发明实施例提供的端口防护电路的泄 放路径如图 4所示， 即反向共模浪涌通过第一共模防护器件 RV1和第二共模防 护器件 RV2泄放到大地。
在本发明实施例一提供的端口防护电路中，第一共模防护器件和第二共模 防护器件分别与整流桥的两个输出端连接，基于整流桥的特性使得防护电路是 平衡的，能够有效解决现有技术中由于防护器件动作不一致导致共模过电压转 化差模过电压的问题， 安全性较好。 参见图 5 , 图 5是发明实施例二提供的端口防护电路的电路原理图。
本发明实施例二提供的端口防护电路与实施例一提供的端口防护电路的 区别在于，在本发明实施例中， 整流桥的第一输出端或第二输出端可以通过对 应端口的变压器中心抽头与端口的信号线连接。 如图所示， 信号线 4、 5通过变 压器中心抽头与整流桥的第二输出端连接，信号线 7、 8通过电阻变压器中心抽 头与整流桥的第二输出端连接。 本发明实施例中的防护电路可以用于 GE ( 1000M )端口中。
在本发明实施例提供的端口防护电路中， 第一共模防护器件 RV1和第二共 模防护器件 RV2具体可以为压敏电阻、 半导体放电管、 气体放电管或瞬态抑制 二极管等其它元器件。 差模防护器件 D 1可以为瞬间抑制二极管或压敏电阻或 其他元件。 参见图 6, 图 6是本发明实施例三提供的端口防护电路的电路原理图。
本发明实施例三提供的端口防护电路与实施例一提供的端口防护电路的 区别在于，在本发明实施例中， 整流桥的第一输出端或第二输出端可以通过对 应端口的变压器中心抽头与端口的信号线连接，还可以通过电阻与端口的信号 线连接。 例如， 信号线 1、 2通过电阻 R2、 以及变压器中心抽头与整流桥的第 二输出端连接， 信号线 3、 6通过电阻 Rl、 以及变压器中心抽头与整流桥的第 二输出端连接，信号线 4、 5通过电阻 R3与整流桥的第二输出端连接，信号线 7、 8通过电阻 R4与整流桥的第二输出端连接。
在本发明实施例提供的端口防护电路中， 第一共模防护器件 RV1和第二共 模防护器件 RV2具体可以为压敏电阻、 半导体放电管、 气体放电管或瞬态抑制 二极管等其它元器件。
本发明实施例中通过在整流桥的第一输出端接电阻，可以用于端口的阻抗 匹配， 从而使防护电路具有更好的电磁兼容性能。 参见图 7, 图 7是本发明实施例四提供的端口防护电路的电路原理图。 本发明实施例四提供的端口防护电路与实施例一提供的端口防护电路的 区别在于， 整流桥的第一输出端或第二输出端通过电感、磁珠与端口的信号线 连接。 例如， 信号线 1、 2通过电感与整流桥的第二输出端连接， 信号线 3、 6 通过电感与整流桥的第二输出端连接，信号线 4、 5通过磁珠与整流桥的第二输 出端连接， 信号线 7、 8通过磁珠与整流桥的第二输出端连接。 本发明实施例中 通过在整流桥的第一输出端接磁珠， 可以抑制信号线上的噪声和干扰。本发明 实施例中， 通过在信号线上串联电感， 可以消除信号线上的噪声和干扰。 参见图 8, 图 8是本发明实施例五提供的端口防护电路的电路原理图。
在本发明实施例中， 端口防护电路主要包括：
n个差模防护器件 Dl、 D2..- Dn, n个整流桥 BR1、 BR2...BRn, 第一共模 防护器件 RV 1以及第二共模防护器件 RV2。
其中， n等于供电设备中端口的数量， n大于 1 , 每个端口均包括一个整流 桥。 如图所示， 整流桥在具体实现时可以使用 4个二极管（D2、 D3、 D4、 D5 ) 组成。
在本发明实施例中， 每个整流桥的第一输入端和第二输入端分别和 PoE控 制芯片的第一直流输出端和第二直流输出端连接。每个整流桥的第一输出端或 第二输出端与对应的端口的信号线连接。
其中， PoE控制芯片可以包括多组直流输出端， 例如， 整流桥 BR1的第一 输入端和第二输入端分别和第一组直流输出端中的第一直流输出端和第二直 流输出端连接。 整流桥 BR1的第二输出端和对应的 1号端口的信号线 1 -8连接。
在本发明实施例中， 第一共模防护器件 RV1的一端和每个整流桥的第一输 出端连接， 另一端接地； 第二共模防护器件 RV2的一端和每个整流桥的第二输 出端连接， 另一端接地。 在本发明实施例中， 每个整流桥第一输出端和第二输 出端分别通过一个共模防护器件接地。
在本发明实施例提供的端口防护电路中，第一共模防护器件和第二共模防 护器件分别与整流桥的两个输出端连接， 因而防护电路是平衡的， 能够有效解 决现有技术中由于防护器件动作不一致导致共模过电压转化差模过电压的问 题， 安全性较好。
此外， 本发明实施例提供的端口防护电路可以应用于多个端口上。相对于 现有技术中需要针对每个端口提供单独的共模防护器件，本发明实施例提供的 端口防护电路共用了一组共模防护器件， 可以减小端口防护电路的体积， 节省 防护电路的成本。
当端口处有正向共模浪涌电压时，本发明实施例提供的端口防护电路的泄 放路径如图 9所示， 即正向共模浪涌通过第一共模防护器件 RV1和第一共模防 护器件 RV2泄放到大地。
当端口处有反向共模浪涌电压时，本发明实施例提供的端口防护电路的泄 放路径如图 10所示， 即反向共模浪涌通过第一共模防护器件 RV1和第一共模防 护器件 RV2泄放到大地。 参见图 11 , 图 11是本发明实施例六提供的端口防护电路的电路原理图。 本发明实施例六提供的端口防护电路与实施例五提供的端口防护电路的 区别在于，每个整流桥的第一输出端或第二输出端通过电阻与端口的信号线连 接。 例如， 1号端口的信号线 1、 2通过电阻 R2与整流桥 BR1的第二输出端连接， 信号线 3、 6通过电阻 R1与整流桥 BR1的第二输出端连接， 信号线 4、 5通过电阻 R3与整流桥 BR1的第二输出端连接，信号线 7、 8通过电阻 R4与整流桥 BR1的第 二输出端连接。 以上对本发明实施例提供的端口防护电路进行了详细介绍，本发明实施例 还提供一种包括上述端口防护电路的以太网供电设备。 在本发明实施例中， 以太网供电设备主要包括： 端口和端口防护电路。 其 中， 端口的数量为 m, m为正整数， 以太网供电设备还包括一个 PoE控制芯片。 其中， 以太网中的端口具体为 RJ45端口。
其中， 端口防护电路的结构详见上述实施例一、 二、 三、 四、 五、 六的相 关描述， 在此不再重复。
如图所示，在本发明实施例提供的以太网供电设备中，每个端口中还包括 与端口连接的信号线和变压器。
其中， 以太网供电设备在进行供电时， 1号端口 （RJ45端口） 的 1、 2、 3、 6信号线带电， 分别通过变压器中心抽头连接整流桥的第二输出端。 空闲的 4、 5、 7、 8信号线不带电， 直接连接整流桥的第二输出端。
在本发明实施例提供的以太网供电设备中，端口的正向共模浪涌或负向共 模浪涌均可以通过共模防护器件 RV1和 RV2进行泄放。 具体的泄放示意图参见 上述实施例一、 三的相关描述。
在本发明实施例提供的以太网供电设备中，端口防护电路中的第一共模防 护器件 RV1和第二共模防护器件 RV2具体可以为压敏电阻、 半导体放电管、 气 体放电管或瞬态抑制二极管等其它元器件， 差模防护器件 D 1具体可以为瞬间 抑制二极管或压敏电阻。
在本发明实施例提供的以太网供电设备中，端口防护电路中的第一共模防 护器件和第二共模防护器件分别与整流桥的两个输出端连接，因而防护电路是 平衡的，能够有效解决现有技术中由于防护器件动作不一致导致共模过电压转 化差模过电压的问题， 安全性较好。
此外，本发明实施例提供的以太网供电设备中端口防护电路可以应用于多 个端口上。相对于现有技术中需要针对每个端口提供单独的共模防护器件， 本 发明实施例提供的端口防护电路共用了一组共模防护器件，可以减小端口防护 电路的体积， 进一步节省了端口防护电路所占的空间， 不仅可以节省成本， 还 可以实现以太网供电设备端口高密度、 大量积防护的要求。
参见图 13 , 图 13是本发明实施例八提供的以太网供电设备的电路原理图。 本发明实施例八提供的以太网供电设备与实施例七提供的以太网供电设 备的区别在于，端口防护电路中整流桥的第一输出端或第二输出端通过电阻与 端口的信号线连接。 例如， 1号端口 （RJ45端口） 的信号线 1、 2通过电阻 R2与 整流桥的第二输出端连接， 信号线 3、 6通过电阻 R1与整流桥的第二输出端连 接， 信号线 4、 5通过电阻 R3与整流桥的第二输出端连接， 信号线 7、 8通过电 阻 R4与整流桥的第二输出端连接。
以上对本发明实施例提供的端口防护电路以及以太网供电设备进行了详 细介绍， 对于本领域的一般技术人员， 依据本发明实施例的思想， 在具体实施 方式及应用范围上均会有改变之处， 本说明书内容不应理解为对本发明的限 制。

Claims

权 利 要 求
1、 一种端口防护电路， 包括：
第一共模防护器件、 第二共模防护器件以及 m个整流桥， 所述 m等于端口 的数量， 所述整流桥和所述端口——对应；
每个整流桥的第一输入端和第二输入端分别和以太网供电 PoE控制芯片 的第一直流输出端和第二直流输出端连接；
每个整流桥的第一输出端或第二输出端与对应的端口的空闲信号线连接， 其中， 所述空闲信号线为不带电信号线；
所述第一共模防护器件的一端和每个整流桥的第一输出端连接，另一端接 地；
所述第二共模防护器件的一端和每个整流桥的第二输出端连接，另一端接 地。
2、 根据权利要求 1所述的端口防护电路， 其特征在于，
所述整流桥的第一输出端或第二输出端通过对应端口的变压器中心抽头 与所述端口的信号线连接， 或者，
所述整流桥的第一输出端或第二输出端通过电阻、电感或磁珠与所述端口 的信号线连接。
3、 根据权利要求 1到 2任一项所述的端口防护电路， 其特征在于， 所述第一共模防护器件和第二共模防护器件为压敏电阻、 半导体放电管、 气体放电管或瞬态抑制二极管。
4、 根据权利要求 1到 2任一项所述的端口防护电路， 其特征在于， 每个整流桥包括一个共阳极整流二极管和一个共阴极整流二极管， 或者， 所述整流桥包括第一二极管、 第二二极管、 第三二极管、 第四二极 管， 所述第一二极管的阳极和第二二极管的阴极连接， 第二二极管的阳极和第 三二极管的阳极连接， 第三二极管的阴极和第四二极管的阳极连接， 第四二极 管的阴极和第一二极管的阴极连接。
5、根据权利要求 1到 2任一项所述的端口防护电路， 其特征在于， 还包括： 差模防护器件， 所述差模防护器件一端与所述 PoE控制芯片的第一直流输 出端连接， 另一端和所述 PoE控制芯片的第二直流输出端连接。
6、 根据权利要求 5所述的端口防护电路， 其特征在于， 所述差模防护器件包括瞬间抑制二极管或压敏电阻。
7、 一种以太网供电设备， 包括：
PoE控制芯片， m个端口， 所述 m为正整数；
其特征在于， 还包括：
如权利要求 1到 6任一项所述的端口防护电路。
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