专利名称：以太网供电设备的网口电路的利记博彩app
技术领域：
本实用新型涉及共模保护技术，特别涉及可实现共模保护的一种以太网供电设 备(Power-Sourcing Equipment，PSE)的网口 电路。
背景技术：
以太网供电是目前使用最广泛的局域网技术，由于其简单、成本低、可扩展性 强、与IP网能够很好地结合等特点，以太网技术的应用正从企业内部网络向公用电信网 领域迈进。随着应用范围的不断扩展，以太网PSE设备的网口所在环境也更为恶劣，容易 在供电网口引入过电压、从而产生共模浪涌。但现有技术中仅仅是通过在网口设置隔离 变压器来实现共模防护，因而使共模防护等级较低。具体说，传统采用变压器隔离的PSE的网口电路，包括位于变压器一侧的以太 网供电(Power Over Ethernet，POE)控制芯片和网口连接器、以及位于变压器另一侧的驱 动电路和物理(PHY)芯片，其中POE控制芯片的正极供电线中心抽头(POS)和负极供电线中心抽头(NEG)分别 连接至对应变压器的中心抽头、并由一驱动电路驱动，且每根POS和每根NEG分别通过 对应的一路电阻和电容串联至地、即分别阻容接地；网口连接器的正极供电线差分线和负极供电线差分线通过对应变压器连接至 PHY芯片、非供电线共用一路电阻和电容串联至地、即共用阻容接地。在上述PSE网口电路工作时，由POE控制芯片向网口连接器提供直流电、由 PHY芯片向网口提供交流电信号，叠加后的直流电和交流电信号即可由网口连接器向外 部输送，但当网口连接器引入过电压、并在供电线和非供电线上产生共模浪涌时，虽然 PHY芯片由于被变压器隔离而受到一定程度的保护，但由于POE控制芯片的POS和NEG 位于网口连接器一侧，因而易导致POE控制芯片损毁，从而使得PSE的网口电路的共模 防护等级不高。
实用新型内容有鉴于此，本实用新型提供了一种以太网PSE的网口电路，能够提高共模防护等级。本实用新型提供的一种以太网PSE的网口电路，包括位于变压器一侧的以太 网供电POE控制芯片和网口连接器、以及位于变压器另一侧的驱动电路和物理芯片，其 中，POE控制芯片的正极供电线中心抽头和负极供电线中心抽头分别连接至对应变 压器的中心抽头，且每根正极供电线中心抽头和负极供电线中心抽头分别通过对应的一 路电阻和电容串联至地；网口连接器的正极供电线差分线和负极供电线差分线通过对应变压器连接至物理芯片、非供电线共用一路电阻和电容串联至地；正极供电线中心抽头和负极供电线中心抽头所分别对应的串联电阻和电容两 端，分别并联有一个可在过电压产生时泄放电流的第一器件；非供电线所共用的串联电阻和电容两端，并联有一个可在过电压产生时泄放电 流的第二器件。正极供电线中心抽头和负极供电线中心抽头均为一根；网口连接器和物理芯片均为一个；且，该网口连接器具有对应正极供电线中心抽头的一对正极供电线差分线、对 应负极供电线中心抽头的一对负极供电线差分线；该网口连接器的非供电线包括两对非 供电线差分线、每对非供电线差分线进一步通过对应变压器连接至物理芯片，非供电线 所共用的接地串联电阻和电容连接在非供电差分线对应的变压器中心抽头。正极供电线中心抽头和负极供电线中心抽头均为两根；网口连接器为两个、每个网口连接器分别对应一个物理芯片；且，每个网口连接器分别具有对应一根正极供电线中心抽头的一对正极供电线 差分线、对应一根负极供电线中心抽头的一对负极供电线差分线；每个网口连接器的非 供电线包括两对空闲线。第一器件和第二器件均为钳位型器件。所述钳位型器件为压敏电阻或瞬态电压抑制二极管TVS。第一器件为钳位型器件、第二器件均为开关型器件。所述钳位型器件为压敏电阻或TVS、所述开关型器件为电压开关型瞬态抑制二 极管TSS或气体放电管GDT。第一器件和第二器件均为开关型器件。所述开关型器件为TSS或GDT。每路串联的电阻和电容中，电阻为75欧姆、电容为1纳法。由上述技术方案可见，本实用新型在正极供电线中心抽头和负极供电线中心抽 头所分别对应的串联电阻和电容两端，分别并联一个可在过电压产生时泄放电流的第一 器件；并在非供电线所共用的串联电阻和电容两端，并联一个可在过电压产生时泄放电 流的第二器件。这样，就能够在网口连接器引入过电压、并在供电线和非供电线上产生 共模浪涌时，将供电线和非供电线上的电流泄放至地，从而能够降低位于网口连接器一 侧的POE控制芯片损毁的可能，进而能够提高PSE的网口电路的共模防护等级。
图1为本实用新型实施图2为本实用新型实施图3为本实用新型实施图4为本实用新型实施图5为本实用新型实施图6为本实用新型实施
J一中千兆PSE网口电路的结构示意图 J一中百兆PSE网口电路的结构示意图 J二中千兆PSE网口电路的结构示意图 J二中百兆PSE网口电路的结构示意图 J三中千兆PSE网口电路的结构示意图 J三中百兆PSE网口电路的结构示意图。
具体实施方式
为使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下参照附图并举实 施例，对本实用新型进一步详细说明。本实用新型在每根POS和每根NEG所分别对应的串联电阻和电容两端，分别并 联一个可在过电压产生时泄放电流的第一器件；并在非供电线所共用的串联电阻和电容 两端，并联一个可在过电压产生时泄放电流的第二器件。这样，就能够在网口连接器引 入过电压、并在供电线和非供电线上产生共模浪涌时，将供电线和非供电线上的电流泄 放至地，从而能够降低位于网口连接器一侧的POE控制芯片损毁的可能，进而能够提高 PSE的网口电路的共模防护等级。实际应用中，千兆PSE网口电路和百兆PSE网口电路均可采用本实用新型 中的方案；第一器件可以选用例如压敏电阻、瞬态电压抑制二极管(Transient Voltage Suppression, TVS)等钳位型器件，也可以选用例如电压开关型瞬态抑制二极管(Thyristor Surge Suppressor, TSS)、气体放电管(Gas Discharge Tube，GDT)等开关型器件；第二器
件可以选用钳位型器件、也可以选用开关型器件。下面，举若干实施例对本实用新型中的技术方案进行进一步说明。实施例一在本实施例中，第一器件和第二器件均选用钳位型器件，可以一定程度地在供 电线和非供电线泄放过压电流。图1为本实用新型实施例一中千兆PSE网口电路的结构示意图。如图1所示， 以千兆PSE网口电路为例，其包括位于变压器一侧的一个POE控制芯片和一个网口连接 器、以及位于变压器另一侧的一个驱动电路和一个PHY芯片，其中POE控制芯片的一根POS和一根NEG分别连接至对应变压器的中心抽头、并由 一驱动电路驱动，且每根POS和每根NEG分别通过对应的一路电阻和电容串联至地，且 每根POS和每根NEG所分别对应的串联电阻和电容两端，分别并联一个压敏电阻RV ；网口连接器对应POS的一对正极供电线差分线、以及对应NEG的一对负极供电 线差分线通过对应变压器连接至PHY芯片，而两对非供电线差分线也通过对应变压器连 接至PHY芯片、并共用一路电阻和电容串联至地，非供电线所共用的接地的串联电阻和 电容连接在非供电差分线所连接的对应变压器中心抽头，且所共用的串联电阻和电容两 端并联一个压敏电阻RV。图2为本实用新型实施例一中百兆PSE网口电路的结构示意图。如图2所示， 以百兆PSE网口电路为例，其包括位于变压器一侧的一个POE控制芯片和两个网口连接 器、以及位于变压器另一侧的一个驱动电路和两个PHY芯片，其中POE控制芯片的两根POS和两根NEG分别连接至对应变压器的中心抽头、并由 一驱动电路驱动，且每根POS和每根NEG分别通过对应的一路电阻和电容串联至地，且 每根POS和每根NEG所分别对应的串联电阻和电容两端，分别并联一个压敏电阻RV ；每个网口连接器分别对应一根POS的一对供电线差分线、以及对应一根NEG的 一对供电线差分线通过对应变压器连接至与该网口连接器对应的一个PHY芯片；而两个 网口连接器共四对非供电线均为空闲线、并共用一路电阻和电容串联至地，且总共四对 非供电线所共用的串联电阻和电容两端，并联一个压敏电阻RV。[0046]由于压敏电阻是一种钳位型的限压型保护器件，因而如图1和图2所示的PSE 网口电路能够在网口连接出现浪涌时由压敏电阻将POS和NEG的过压电流泄放至地、以 将电压钳位到一个相对固定的电压值，从而实现对网口连接器的后级POE控制芯片的保 护；相应地，非供电线的过压电流也能够被泄放。当然，TVS也是一种钳位型的限压保 护器件，作用与压敏电阻类似，因而利用TVS替换图1和图2中的压敏电阻RV也可产生 相类似的技术效果。此外，图1和图2中每路串联的电阻和电容中，电阻优选为75欧姆、电容优选 为1纳法。实施例二在本实施例中，第一器件选用钳位型器件、第二器件选用开关型器件，可以较 大程度地将过压电流在非供电线泄放。图3为本实用新型实施例二中千兆PSE网口电路的结构示意图。如图3所示， 以千兆PSE网口电路为例，其包括位于变压器一侧的一个POE控制芯片和一个网口连接 器、以及位于变压器另一侧的一个驱动电路和一个PHY芯片，其中POE控制芯片的一根POS和一根NEG分别连接至对应变压器的中心抽头、并由 一驱动电路驱动，且每根POS和每根NEG分别通过对应的一路电阻和电容串联至地，且 每根POS和每根NEG所分别对应的串联电阻和电容两端，分别并联一个压敏电阻RV ；网口连接器对应POS的一对正极供电线差分线、以及对应NEG的一对负极供电 线差分线通过对应变压器连接至PHY芯片，而两对非供电线差分线也通过对应变压器连 接至PHY芯片、并共用一路电阻和电容串联至地，非供电线所共用的接地的串联电阻和 电容连接在非供电差分线所连接的对应变压器中心抽头，且所共用的串联电阻和电容两 端并联一个TSS。图4为本实用新型实施例二中百兆PSE网口电路的结构示意图。如图4所示， 以百兆PSE网口电路为例，其包括位于变压器一侧的一个POE控制芯片和两个网口连接 器、以及位于变压器另一侧的一个驱动电路和两个PHY芯片，其中POE控制芯片的两根POS和两根NEG分别连接至对应变压器的中心抽头、并由 一驱动电路驱动，且每根POS和每根NEG分别通过对应的一路电阻和电容串联至地，且 每根POS和每根NEG所分别对应的串联电阻和电容两端，分别并联一个压敏电阻RV ；每个网口连接器分别对应一根POS的一对供电线差分线、以及对应一根NEG的 一对供电线差分线通过对应变压器连接至与该网口连接器对应的一个PHY芯片；而两个 网口连接器共四对非供电线均为空闲线、并共用一路电阻和电容串联至地，且总共四对 非供电线所共用的串联电阻和电容两端，并联一个TSS。TSS是利用半导体工艺制成的限压保护器件，其工作原理与与压敏电阻不同， 当TSS管两端的过电压超过TSS管的击穿电压时，TSS管将把过电压钳位到比击穿电压 更低的接近OV的水平上、即类似于短路状态，之后，TSS管会持续这种短路状态，直到 流过TSS管的过压电流降到临界值以才会恢复开路状态。也就是说，TSS管导通电压较 低、导通阻抗较压敏电阻也较低，因而相比于供电线处设置的压敏电阻，过压电流更容 易在非供电线处设置的TSS泄放。基于上述特性，本实施例更主要的是针对PSE网口的集采测试在集采测试中，要求将网口的供电线和非供电线拧为一股并连接高压发生器，如果供电线选用动作 电压在270V左右的压敏电阻，则非供电线可以选用200V左右的TSS管，从而，由于 TSS管导通电压低、且导通阻抗较压敏电阻也较低，因此，拧为一股的供电线和非供电 线同时打高压时，高压电流大部分会从非供电线的TSS管泄放，使通过供电线的压敏电 阻RV的电流减小、压敏电阻RV的钳位电压也会变小，从而保护网口连接器后级的POE 控制芯片。当然，GDT也具有与TSS类似的特性，因而利用GDT替换图3和图4中的TSS 也可产生类似的技术效果。此外，图3和图4中每路串联的电阻和电容中，电阻优选为75欧姆、电容优选 为1纳法。实施例三在本实施例中，第一器件和第二器件均选用开关型器件，可以较大程度地在供 电线和非供电线泄放过压电流。图5为本实用新型实施例三中千兆PSE网口电路的结构示意图。如图5所示， 以千兆PSE网口电路为例，其包括位于变压器一侧的一个POE控制芯片和一个网口连接 器、以及位于变压器另一侧的一个驱动电路和一个PHY芯片，其中POE控制芯片的一根POS和一根NEG分别连接至对应变压器的中心抽头、并由 一驱动电路驱动，且每根POS和每根NEG分别通过对应的一路电阻和电容串联至地，且 每根POS和每根NEG所分别对应的串联电阻和电容两端，分别并联一个TSS ；网口连接器对应POS的一对正极供电线差分线、以及对应NEG的一对负极供电 线差分线通过对应变压器连接至PHY芯片，而两对非供电线差分线也通过对应变压器连 接至PHY芯片、并共用一路电阻和电容串联至地，非供电线所共用的接地的串联电阻和 电容连接在非供电差分线所连接的对应变压器中心抽头，且所共用的串联电阻和电容两 端，并联一个TSS。图6为本实用新型实施例三中百兆PSE网口电路的结构示意图。如图6所示， 以百兆PSE网口电路为例，其包括位于变压器一侧的一个POE控制芯片和两个网口连接 器、以及位于变压器另一侧的一个驱动电路和两个PHY芯片，其中POE控制芯片的两根POS和两根NEG分别连接至对应变压器的中心抽头、并由 一驱动电路驱动，且每根POS和每根NEG分别通过对应的一路电阻和电容串联至地，且 每根POS和每根NEG所分别对应的串联电阻和电容两端，分别并联一个TSS ；每个网口连接器分别对应一根POS的一对供电线差分线、以及对应一根NEG的 一对供电线差分线通过对应变压器连接至与该网口连接器对应的一个PHY芯片；而两个 网口连接器共四对非供电线均为空闲线、并共用一路电阻和电容串联至地，且总共四对 非供电线所共用的串联电阻和电容两端，并联一个TSS。需要说明的是，由于TSS管存在续流遮断问题，即过电压击穿后的TSS管在电 流值下降到临界恢复电流以下后才恢复开路状态，因此，供电线的常态电流应小于TSS 管的临界恢复电流。此外，可出现短路状态的TSS通常不设置在直流供电的线路中，但 PSE网口电路的直流供电并不同于通常意义上的直流供电，其直流电压是通过POE控制 芯片加载于网口连接器的，即便供电线由于TSS发生短路，POE控制芯片也能够自动切断供电电流，而且，POE控制芯片切断供电电流后，TSS即可恢复到开路状态。当然，GDT也具有与TSS类似的特性，因而利用GDT替换图5和图6中的TSS 也可产生类似的技术效果。此外，图5和图6中每路串联的电阻和电容中，电阻优选为75欧姆、电容优选 为1纳法。以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并非用于限定本实用新型的保护 范围。凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换以及改进等，均 应包含在本实用新型的保护范围之内。
权利要求1.一种以太网供电设备的网口电路，包括位于变压器一侧的以太网供电POE控制 芯片和网口连接器、以及位于变压器另一侧的驱动电路和物理芯片，其中，POE控制芯片的正极供电线中心抽头和负极供电线中心抽头分别连接至对应变压器 的中心抽头，且每根正极供电线中心抽头和负极供电线中心抽头分别通过对应的一路电 阻和电容串联至地；网口连接器的正极供电线差分线和负极供电线差分线通过对应变压器连接至物理芯 片、非供电线共用一路电阻和电容串联至地；其特征在于，正极供电线中心抽头和负极供电线中心抽头所分别对应的串联电阻和电容两端，分 别并联有一个可在过电压产生时泄放电流的第一器件；非供电线所共用的串联电阻和电容两端，并联有一个可在过电压产生时泄放电流的第二器件。
2.如权利要求1所述的网口电路，其特征在于，正极供电线中心抽头和负极供电线中心抽头均为一根；网口连接器和物理芯片均为一个；且，该网口连接器具有对应正极供电线中心抽头的一对正极供电线差分线、对应负 极供电线中心抽头的一对负极供电线差分线；该网口连接器的非供电线包括两对非供电 线差分线、每对非供电线差分线进一步通过对应变压器连接至物理芯片，非供电线所共 用的接地串联电阻和电容连接在非供电差分线对应的变压器中心抽头。
3.如权利要求1所述的网口电路，其特征在于，正极供电线中心抽头和负极供电线中心抽头均为两根；网口连接器为两个、每个网口连接器分别对应一个物理芯片；且，每个网口连接器分别具有对应一根正极供电线中心抽头的一对正极供电线差分 线、对应一根负极供电线中心抽头的一对负极供电线差分线；每个网口连接器的非供电 线包括两对空闲线。
4.如权利要求1至3中任一项所述的网口电路，其特征在于，第一器件和第二器件均 为钳位型器件。
5.如权利要求4所述的网口电路，其特征在于，所述钳位型器件为压敏电阻或瞬态电 压抑制二极管TVS。
6.如权利要求1至3中任一项所述的网口电路，其特征在于，第一器件为钳位型器 件、第二器件均为开关型器件。
7.如权利要求6所述的网口电路，其特征在于，所述钳位型器件为压敏电阻或TVS、 所述开关型器件为电压开关型瞬态抑制二极管TSS或气体放电管GDT。
8.如权利要求1至3中任一项所述的网口电路，其特征在于，第一器件和第二器件均 为开关型器件。
9.如权利要求8所述的网口电路，其特征在于，所述开关型器件为TSS或GDT。
10.如权利要求1至3中任一项所述的网口电路，其特征在于，每路串联的电阻和电 容中，电阻为75欧姆、电容为1纳法。
专利摘要本实用新型公开了一种以太网供电设备(PSE)的网口电路。本实用新型在正极供电线中心抽头和负极供电线中心抽头所分别对应的串联电阻和电容两端，分别并联一个可在过电压产生时泄放电流的第一器件；并在非供电线所共用的串联电阻和电容两端，并联一个可在过电压产生时泄放电流的第二器件。这样，就能够在网口连接器引入过电压、并在供电线和非供电线上产生共模浪涌时，将供电线和非供电线上的电流泄放至地，从而能够降低位于网口连接器一侧的以太网供电(POE)控制芯片损毁的可能，进而能够提高PSE的网口电路的共模防护等级。
文档编号H04L12/10GK201797312SQ20102022681
公开日2011年4月13日 申请日期2010年6月9日 优先权日2010年6月9日
发明者张溢强, 郝振平, 郭鑫 申请人:杭州华三通信技术有限公司