專利名稱：PoE端口及其防雷保護(hù)裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及通信領(lǐng)域，具體而言，涉及PoE端口及其防雷保護(hù) 裝置。
背景技術(shù)：
以太網(wǎng)供電(Power over Ethernet, PoE )指的是用 一條通用以 太網(wǎng)電纜同時(shí)傳輸以太網(wǎng)信號(hào)和直流電源，將電源和數(shù)據(jù)集成在同 一根線纜中傳輸?shù)募夹g(shù)。這不僅對(duì)于那些需要供電、但電源并不方 便獲取的設(shè)備特別有幫助，而且一般的終端設(shè)備也可以從這項(xiàng)技術(shù) 中獲益，IP電話、無線接入點(diǎn)、網(wǎng)絡(luò)安全照相機(jī)都是很好的例子。 以太網(wǎng)供電有4艮多優(yōu)點(diǎn)，如靈活性、遠(yuǎn)程管理功能、高可靠性以及 全球范圍內(nèi)的兼容性等。才艮才居IEEE 802.3af的規(guī)范，有兩種方式選沖奪以太網(wǎng)只又絞線的線 對(duì)來供電，分別命名為方案A和方案B。方案A是在傳輸凄史據(jù)所用 的電纜對(duì)((1/2 & 3/6)之上同時(shí)傳輸直流電，其信號(hào)頻率與以太網(wǎng)凝: 據(jù)信號(hào)頻率不同以確保在同對(duì)電纜上能夠同時(shí)傳輸直流電與數(shù)據(jù)。 方案B使用局域網(wǎng)電纜中沒有被使用的線對(duì)(4/5 & 7/8)來傳輸直流 電。對(duì)于中跨供電設(shè)備而言， 一般都采用以太網(wǎng)線纜中的4, 5, 7, 8四根空閑線來傳輸電源(以下將這四根線對(duì)應(yīng)的端口稱為PoE端 口 )，即選擇方案B, PoE供電連接示意圖如圖1所示。目前，常用的以太網(wǎng)供電接口電路一般不進(jìn)行專門的防雷設(shè)計(jì)， 其傳輸數(shù)據(jù)的四才艮線可通過以太網(wǎng)變壓器來阻擋雷擊浪涌，而用來供電的四才艮以太網(wǎng)線則直4妄連到PoE控制芯片(如圖l所示)，因 此用來供電的四根線幾乎無任何防護(hù)，這樣的設(shè)計(jì)成本雖然低廉， 但是防雷功能肯定比較弱。當(dāng)雷擊浪涌到來時(shí)，浪涌能量很容易通 過以太網(wǎng)供電線直^t妄傳到PoE控制芯片，乂人而導(dǎo)致芯片損壞甚至帶 來更大的危害。發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明旨在提供一種PoE端口及其防雷保護(hù)裝置，能夠防止浪 涌電PoE端口的危害。才艮據(jù)本發(fā)明的一個(gè)方面，4是供了一種PoE端口，包括防雷保 護(hù)裝置，連接PoE端口的供電線，用于保護(hù)供電線免遭浪涌電流的 破壞。優(yōu)選的，防雷保護(hù)裝置包括第一壓*文電阻，連接于供電線與 地之間。優(yōu)選的，防雷保護(hù)裝置包括第二壓壽丈電阻，連接于多條供電 線之間。優(yōu)選的，防雷保護(hù)裝置包括TVS ( Transient Voltage Suppress, 瞬態(tài)電壓抑制)二極管，連接于供電線與地之間。優(yōu)選的，供電線包括4/5線對(duì)和7/8線對(duì)，防雷保護(hù)裝置包括 前級(jí)電路，包括兩個(gè)第一壓每丈電阻，分別連接于4/5線對(duì)與地之 間和7/8線對(duì)與地之間； 一個(gè)第二壓每文電阻，連4妄于4/5線對(duì)與7/8 線之間；后級(jí)電路，包括三個(gè)TVS二極管，其第一極連接至4/5線對(duì)、7/8線與地，其第二極連接在一起；以及電感，串聯(lián)前級(jí)和后 級(jí)。根據(jù)本發(fā)明的另一方面，提供了一種防雷保護(hù)裝置，連接PoE 端口的供電線，用于保護(hù)供電線免遭浪涌電流的石皮壞。優(yōu)選的，包括第一壓壽丈電阻，連接于供電線與地之間。優(yōu)選的，包括第二壓4文電阻，連4妄于多條供電線之間。優(yōu)選的，包括TVS二極管，連接于供電線與地之間。優(yōu)選的，供電線包括4/5線對(duì)和7/8線對(duì)，防雷^f呆護(hù)裝置包4舌 前級(jí)電路，包括兩個(gè)第一壓敏電阻，分別連接于4/5線對(duì)與地之 間和7/8線對(duì)與地之間； 一個(gè)第二壓壽丈電阻，連4妻于4/5線對(duì)與7/8 線之間；后級(jí)電路，包括三個(gè)TVS二極管，其第一極連接至4/5 線對(duì)、7/8線與地，其第二才及連4妄在一起；以及電感，串耳關(guān)前級(jí)和后 級(jí)。上述4支術(shù)方案PoE端口中設(shè)置了防雷保護(hù)裝置，所以能有效地 防止浪涌電流對(duì)PoE端口的危害。


此處所i兌明的附圖用來才是供對(duì)本發(fā)明的進(jìn)一步理解，構(gòu)成本申 i青的一部分，本發(fā)明的示意性實(shí)施例及其i兌明用于解釋本發(fā)明，并不構(gòu)成對(duì)本發(fā)明的不當(dāng)限定。在附圖中圖1是現(xiàn)有以太網(wǎng)供電端口的電路示意圖；圖2示出了才艮據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的增加防雷保護(hù)才莫塊后的PoE示 意圖；圖3是增加本發(fā)明實(shí)施例的防雷保護(hù)電路后的PoE示意圖。
具體實(shí)施方式
下面將參考附圖并結(jié)合實(shí)施例，來詳細(xì)說明本發(fā)明。圖2示出了才艮據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的增加防雷保護(hù)才莫塊后的PoE示 意圖。該P(yáng)oE包括防雷保護(hù)裝置，連接PoE端口的供電線，用于 保護(hù)供電線免遭浪涌電流的破壞。因?yàn)樵赑oE端口中設(shè)置了防雷保護(hù)裝置，所以能有效地防止浪 涌電流對(duì)PoE端口的危害。優(yōu)選的，防雷保護(hù)裝置包括第一壓敏電阻，連接于供電線與 地之間。優(yōu)選的，防雷保護(hù)裝置包括第二壓壽文電阻，連4妻于多條供電 線之間。優(yōu)選的，防雷保護(hù)裝置包括TVS二極管，連接于供電線與地 之間。優(yōu)選的，供電線包括4/5線對(duì)和7/8線對(duì)，防雷保護(hù)裝置包括 前級(jí)電3各，包括兩個(gè)第一壓壽丈電阻，分別連4妄于4/5線乂于與i也之 間和7/8線對(duì)與地之間； 一個(gè)第二壓敏電阻，連接于4/5線對(duì)與7/8 線之間；后級(jí)電路，包括三個(gè)TVS二極管，其第一極連接至4/5 線對(duì)、7/8線與i也，其第二才及連4妻在一起；以及電感，串聯(lián)前級(jí)和后 級(jí)。可以看出，上述的優(yōu)選實(shí)施例具體包括以太網(wǎng)供電線浪涌保 護(hù)電路，在以太網(wǎng)供電線與地以及供電線之間提供瞬時(shí)高壓的電流 泄放通路，用來泄放因雷電等產(chǎn)生的高壓，該泄放電路由壓敏電阻 和TVS二極管提供，壓敏電阻位于保護(hù)電路的最前級(jí)；供電線保護(hù) 電路后級(jí)采用TVS 二極管進(jìn)行電壓箝位，將通過初級(jí)的殘壓箝位到 一個(gè)較低的電壓值，實(shí)現(xiàn)對(duì)后級(jí)電路的保護(hù)；在前級(jí)與后級(jí)保護(hù)電 路之間串聯(lián)限流電感起退藕作用。通過上述前級(jí)保護(hù)電路及后級(jí)保 護(hù)電路的雙重保護(hù)，實(shí)現(xiàn)了對(duì)PoE端口的共才莫和差才莫防護(hù)。在選取保護(hù)器件合適的情況下，本發(fā)明的防雷保護(hù)電路可使 PoE端口能夠浮義受高達(dá)5kA ( 8/20us波形)或5kV ( 1.2/50us波形) 的雷擊沖擊電流，極大的增強(qiáng)了 PoE端口抗雷擊的能力，降低了 PoE 端口的雷擊損壞率。本發(fā)明的原理圖，如圖3所示，圖中的右側(cè)為以太網(wǎng)^妄口的賴r入側(cè)(RJ45接頭)，并使用了其四根空閑引腳來進(jìn)行供電，即4/5 用來充當(dāng)傳送供電電源的正線，7/8用來充當(dāng)傳送供電電源的負(fù)線， 圖中的左側(cè)為PoE 4妄口的器件側(cè)，中間的虛線沖匡為防雷〗呆護(hù)電3各。從圖中可看出，該防雷保護(hù)電路是由三個(gè)壓敏電阻RV1、 RV2、 RV3，兩個(gè)電感L1、 L2及三個(gè)TVS 二4及管VD1、 VD2、 VD3組成 的兩級(jí)^f呆護(hù)電i 各。其中，壓壽文電阻RV1、 RV2、 RV3的動(dòng)4乍電壓應(yīng) 大于TVS 二才及管VD1、 VD2、 VD3的動(dòng)作電壓。如前所述，該防雷^f呆護(hù)電^各由兩級(jí)電^各組成前級(jí)電3各由壓壽文 電阻來實(shí)現(xiàn)對(duì)大的浪涌信號(hào)的防護(hù)，后級(jí)電3各由TVS 二極管來實(shí)現(xiàn) 對(duì)經(jīng)過壓敏電阻后的殘余浪涌信號(hào)的防護(hù)，介于前后級(jí)保護(hù)電路之 間的電感用于限制經(jīng)過TVS 二才及管的暫態(tài)電流，同時(shí)可改善壓壽丈電 阻的動(dòng)作特性，并促進(jìn)前后兩級(jí)保護(hù)電路之間的特性配合。當(dāng)PoE端口線上有浪涌信號(hào)到來時(shí)，該防雷保護(hù)電路開始作用。 工作原理如下當(dāng)浪涌信號(hào)到來時(shí)，PoE線間的電壓會(huì)逐漸升高， 由于壓壽丈電阻RV1、 RV2、 RV3具有較高的動(dòng)作電壓和較長的反應(yīng) 時(shí)間，它并不會(huì)立即動(dòng)作；在壓敏電阻動(dòng)作之前，TVS二才及管VD1、 VD2、 VD3將首先動(dòng)作，并流過暫態(tài)電流；隨著暫態(tài)電流的增大， 限流電感Ll、 L2上的壓降也相應(yīng)i也增大，這一壓降施力o于壓壽丈電 阻兩端，就促^f吏其盡早動(dòng)作。當(dāng)壓每文電阻RV1、 RV2、 RV3動(dòng)作后， 它將提供一條接地的旁路泄放暫態(tài)大電流的通道，同時(shí)也能起限制 過電壓的作用，對(duì)其左側(cè)的限流電感和TVS 二4及管起到^f呆護(hù)作用。由于本發(fā)明用于PoE端口防護(hù)，而PoE端口多采用48V供電 電壓，因此防護(hù)器件的參lt選擇必須正確，防護(hù)器4牛參凄t的正確選 取也保證了， POE端口在正常工作情況下(無浪涌信號(hào))，防雷保 護(hù)電^各不會(huì)動(dòng)作，從而不會(huì)對(duì)工作電路構(gòu)成影響。如TVS二極管動(dòng) 作電壓不能低于57V (因?yàn)橹绷?8V供電范圍為40V 57V)，否 則PoE工作于上限電壓57V時(shí)TVS 二極管即會(huì)動(dòng)作，但動(dòng)作電壓 也不能太高，要低于PoE控制芯片耐受極限值10 20V,以PoE控 制芯片的限制電壓為90V為例，貝'J TVS 二才及管的動(dòng)作電壓以70V 左右為宜。以上關(guān)于防護(hù)電路及相關(guān)參數(shù)的描述，僅為本發(fā)明的實(shí)施例而 已，并不用于限制本發(fā)明，對(duì)于本領(lǐng)域的技術(shù)人員來說，本發(fā)明可 以有各種更改和變化。如前級(jí)和后級(jí)間的去藕元件可以是電感，也可以是電阻或由至少兩個(gè)電阻串耳關(guān)而成的電阻癥且以及由至少兩個(gè)電 感串聯(lián)而成的電感組。從以上的描述中，可以看出，本發(fā)明實(shí)現(xiàn)了如下技術(shù)效果成本低、安全可靠、防雷能力強(qiáng)并可多次進(jìn)4于雷擊浪涌防護(hù)。以上所述僅為本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例而已，并不用于限制本發(fā)明， 對(duì)于本領(lǐng)域的技術(shù)人員來說，本發(fā)明可以有各種更改和變化。凡在 本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)，所作的任何修改、等同替換、改進(jìn)等， 均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種PoE端口，其特征在于，包括防雷保護(hù)裝置，連接所述PoE端口的供電線，用于保護(hù)所述供電線免遭浪涌電流的破壞。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的PoE端口，其特征在于，所述防雷保 護(hù)裝置包括第一壓壽文電阻，連4妄于所述供電線與地之間。
3. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的PoE端口 ，其特征在于，所述防雷保 護(hù)裝置包括第二壓每文電阻，連4妄于多條所述供電線之間。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的PoE端口，其特征在于，所述防雷保 護(hù)裝置包括TVS二極管，連接于所述供電線與地之間。
5. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的PoE端口，其特征在于，所述供電線 包括4/5線對(duì)和7/8線對(duì)，所述防雷4呆護(hù)裝置包括前級(jí)電3各，包4舌兩個(gè)第一壓每丈電阻，分別連4妄于所述4/5線對(duì)與地 之間和所述7/8線》t與；也之間；一個(gè)第二壓壽丈電阻，連^妄于所述4/5線對(duì)與所述7/8 線之間；后級(jí)電3各，包4舌三個(gè)TVS 二極管，其第一極連接至所述4/5線對(duì)、 所述7/8線與地，其第二極連接在一起；以及電感，串聯(lián)所述前級(jí)和所述后級(jí)。
6. —種防雷保護(hù)裝置，其特征在于，連4妄所述PoE端口的供電線， 用于保護(hù)所述供電線免遭浪涌電流的破壞。
7. 根據(jù)權(quán)利要求6所述的防雷保護(hù)裝置，其特征在于，包括第一壓每文電阻，連4妄于所述供電線與地之間。
8. 根據(jù)權(quán)利要求7所述的防雷保護(hù)裝置，其特征在于，包括第二壓敏電阻，連接于多條所述供電線之間。
9. 根據(jù)權(quán)利要求6所述的防雷保護(hù)裝置，其特征在于，包括TVS 二4及管，連接于所述供電線與地之間。
10. 根據(jù)權(quán)利要求6所述的防雷保護(hù)裝置，其特征在于，所述供電 線包4舌4/5線對(duì)和7/8線對(duì)，所述防雷^f呆護(hù)裝置包4舌前級(jí)電3各，包4舌兩個(gè)第一壓壽文電阻，分別連接于所述4/5線對(duì)與地 之間和所述7/8線對(duì)與；也之間；一個(gè)第二壓敏電阻，連接于所述4/5線對(duì)與所述7/8 線之間；后纟及電if各，包才舌三個(gè)TVS 二極管，其第一才及連4妻至所述4/5線對(duì)、 所述7/8線與地，其第二極連接在一起；以及電感，串耳關(guān)所述前鄉(xiāng)及和所述后纟及。
全文摘要
本發(fā)明提供了一種PoE端口，包括防雷保護(hù)裝置，連接PoE端口的供電線，用于保護(hù)供電線免遭浪涌電流的破壞。本發(fā)明還提供了一種防雷保護(hù)裝置，連接PoE端口的供電線，用于保護(hù)供電線免遭浪涌電流的破壞。本發(fā)明避免了浪涌電流對(duì)PoE端口的破壞。
文檔編號(hào)H02H9/04GK101227087SQ20081000234
公開日2008年7月23日 申請(qǐng)日期2008年1月8日 優(yōu)先權(quán)日2008年1月8日
發(fā)明者景 馮, 孫偉國, 馬光明 申請(qǐng)人:中興通訊股份有限公司