專利名稱：一種以太網(wǎng)供電裝置及以太網(wǎng)供電網(wǎng)絡(luò)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種以太網(wǎng)供電裝置，尤其是涉及一種應(yīng)用于計算機(jī)通訊以太網(wǎng)供 電裝置如交換機(jī)等設(shè)備的供電裝置。
背景技術(shù)：
POE (Power Over Ethernet,以太網(wǎng)供電)指的是在現(xiàn)有的以太網(wǎng)5類雙絞線 (Cat.5)布線基礎(chǔ)架構(gòu)不作做何改動的情況下，在為一些網(wǎng)絡(luò)終端設(shè)備傳輸數(shù)據(jù)信號的同時，還能為此類設(shè)備提供直流供電的技術(shù)。POE技術(shù)能在確?，F(xiàn)有結(jié)構(gòu)化布線安 全的同時保證現(xiàn)有網(wǎng)絡(luò)的正常運(yùn)作，一個完整的POE系統(tǒng)包括供電端設(shè)備(PSE, Power Sourcing Equipment)和受電端設(shè)備(PD, Power Device)兩部分。PSE設(shè)備是為以太網(wǎng)客戶 端設(shè)備供電的設(shè)備，同時也是整個POE以太網(wǎng)供電過程的管理者。而PD設(shè)備是接受供 電的PSE負(fù)載，即POE系統(tǒng)的客戶端設(shè)備，如IP電話、網(wǎng)絡(luò)安全攝像機(jī)，以及掌上電腦 (PDA)或移動電話充電器等許多其他以太網(wǎng)設(shè)備(實(shí)際上，任何功率不超過13W的設(shè)備 都可以從RJ45插座獲取相應(yīng)的電力)。
現(xiàn)有技術(shù)中的以太網(wǎng)5類雙絞線接線規(guī)則是1、2、3、6號腳傳輸數(shù)據(jù)，4、 5、7、8號腳空置。其中，1號腳為發(fā)送正極，2號腳為發(fā)送負(fù)極，3號腳為接收正極，6 號腳為接收負(fù)極。在現(xiàn)有技術(shù)中，以太網(wǎng)供電裝置的供電方式僅能滿足常規(guī)方式的外接 48V整流電源直流輸入，這存在著以下一些方面的缺點(diǎn)1、以太網(wǎng)供電裝置受電電壓范 圍太窄，不便于客戶對電源適配器的選擇；2、以太網(wǎng)供電裝置輸出電流小，輸出最大功 率只有13W，使功率稍大的以太網(wǎng)交換機(jī)設(shè)備無法使用；3、現(xiàn)有的以太網(wǎng)交換機(jī)設(shè)備在 整個網(wǎng)絡(luò)中只是一個單純的受電設(shè)備，不具備對下級交換機(jī)的供電能力。發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明提供一種以太網(wǎng)供電裝置及以太網(wǎng)供電網(wǎng)絡(luò)，該發(fā)明可以很好地克服現(xiàn) 有技術(shù)存在的僅能滿足48V直流輸入的單純供電方式，以太網(wǎng)供電裝置及以太網(wǎng)供電網(wǎng) 絡(luò)受電電壓范圍太窄，不能滿足用戶對多種電源適配方式進(jìn)行選擇的技術(shù)問題。
本發(fā)明提供一種以太網(wǎng)供電裝置的具體實(shí)施方式
，一種以太網(wǎng)供電裝置，包括 內(nèi)置電源模塊、交換機(jī)主控模塊、電源轉(zhuǎn)換模塊和RJ45接口模塊，內(nèi)置電源模塊與電源 轉(zhuǎn)換模塊相連，電源轉(zhuǎn)換模塊與交換機(jī)主控模塊相連，內(nèi)置電源模塊將外接220V交流輸 入轉(zhuǎn)換成直流輸出，再通過電源轉(zhuǎn)換模塊輸出電流為交換機(jī)主控模塊供電，交換機(jī)主控 模塊與RJ45接口模塊相連，交換機(jī)主控模塊向RJ45接口模塊傳輸數(shù)據(jù)信號，電源轉(zhuǎn)換模 塊與RJ45接口模塊相連，電源轉(zhuǎn)換模塊為RJ45接口模塊提供電源。
作為本發(fā)明以太網(wǎng)供電裝置進(jìn)一步的實(shí)施方式，RJ45接口模塊為普通以太網(wǎng)接 口，RJ45接口模塊包括8個接線腳，其中，1、2、3、6腳與交換機(jī)主控模塊相連，用于 傳輸數(shù)據(jù)信號；4腳和5腳與電源轉(zhuǎn)換模塊相連，用于傳輸正48V電源，7腳和8腳與電 源轉(zhuǎn)換模塊相連，用于傳輸負(fù)48V電源。3
作為本發(fā)明以太網(wǎng)供電裝置進(jìn)一步的實(shí)施方式，以太網(wǎng)供電裝置包括外置電源 插座，外置電源插座與電源轉(zhuǎn)換模塊相連，外置電源插座通過直接接入48V直流，再由 電源轉(zhuǎn)換模塊輸出電流給交換機(jī)主控模塊供電。
作為本發(fā)明以太網(wǎng)供電裝置進(jìn)一步的實(shí)施方式，RJ45接口模塊的以太網(wǎng)接口的 4腳和5腳相連，7腳和8腳相連。
作為本發(fā)明以太網(wǎng)供電裝置進(jìn)一步的實(shí)施方式，外置電源插座的外接供電范圍 為直流7V-60V。
本發(fā)明還提供一種利用以太網(wǎng)供電裝置組合成以太網(wǎng)供電網(wǎng)絡(luò)的具體實(shí)施方 式，一種以太網(wǎng)供電網(wǎng)絡(luò)，包括至少2個以太網(wǎng)供電裝置，其中，至少一個以太網(wǎng)供電 裝置作為供電端設(shè)備，至少一個以太網(wǎng)供電裝置作為受電端設(shè)備，供電端設(shè)備與受電端 設(shè)備通過網(wǎng)線級聯(lián)進(jìn)行供電，作為受電端設(shè)備的以太網(wǎng)供電裝置的RJ45接口模塊能自動 接受作為供電端設(shè)備的以太網(wǎng)供電裝置輸出的電流，以實(shí)現(xiàn)供電。
作為本發(fā)明以太網(wǎng)供電網(wǎng)絡(luò)進(jìn)一步的實(shí)施方式，作為供電端設(shè)備的以太網(wǎng)供電 裝置與作為受電端設(shè)備的以太網(wǎng)供電裝置通過以太網(wǎng)接口的1、2、3、6腳連接網(wǎng)線傳輸 數(shù)據(jù)信息，通過以太網(wǎng)接口的4腳和5腳連接網(wǎng)線傳輸正48V電源；作為供電端設(shè)備的 以太網(wǎng)供電裝置與作為受電端設(shè)備的以太網(wǎng)供電裝置通過以太網(wǎng)接口的7腳和8腳連接網(wǎng) 線傳輸負(fù)48V電源。
作為本發(fā)明以太網(wǎng)供電網(wǎng)絡(luò)進(jìn)一步的實(shí)施方式，作為受電端設(shè)備的以太網(wǎng)供電 裝置同時作為供電端設(shè)備。
通過應(yīng)用本發(fā)明實(shí)施方式所描述的一種以太網(wǎng)供電裝置，通過對電源供電線路 的簡化創(chuàng)新設(shè)計，實(shí)現(xiàn)POE網(wǎng)絡(luò)供電功能。在POE網(wǎng)絡(luò)中靈活多變，既可以是PSE (供 電)設(shè)備也可以是PD (受電)設(shè)備，簡化使用的復(fù)雜性。集成外接交流220V輸入， 集成外置電源供電端口，能支持7 60V的超寬直流電壓輸入，增加彈性，方便用戶的使用。


為了更清楚地說明本發(fā)明實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案，下面將對實(shí)施例或 現(xiàn)有技術(shù)描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅 是本發(fā)明的一些實(shí)施例，對于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動的前提 下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。
圖1為本發(fā)明一種以太網(wǎng)供電裝置的結(jié)構(gòu)組成框圖； 圖2為本發(fā)明一種以太網(wǎng)供電裝置的接線示意圖；圖3為本發(fā)明一種以太網(wǎng)供電裝置的應(yīng)用到16 口交換機(jī)的接線示意圖； 圖4為本發(fā)明一種以太網(wǎng)供電裝置的單口供電原理圖； 圖5為本發(fā)明一種以太網(wǎng)供電裝置電源轉(zhuǎn)換模塊的電路原理圖； 圖6為本發(fā)明一種以太網(wǎng)供電裝置的應(yīng)用架構(gòu)圖；其中1、1'-內(nèi)置電源模塊，2、2'-交換機(jī)主控模塊，3、3'-電源轉(zhuǎn)換模塊， 4、4' -RJ45接口模塊，5、5'-外置電源插座，6-電源轉(zhuǎn)換芯片，7-以太網(wǎng)供電直ο具體實(shí)施方式
下面將結(jié)合本發(fā)明實(shí)施例中的附圖，對本發(fā)明實(shí)施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、 完整地描述，顯然，所描述的實(shí)施例僅僅是本發(fā)明的一部分實(shí)施例，而不是全部的實(shí)施 例?；诒景l(fā)明中的實(shí)施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有作出創(chuàng)造性勞動前提下所獲得 的所有其他實(shí)施例，都屬于本發(fā)明保護(hù)的范圍。
作為本發(fā)明一種以太網(wǎng)供電裝置的具體實(shí)施方式
，以太網(wǎng)供電裝置包括內(nèi)置電 源模塊1、交換機(jī)主控模塊2、電源轉(zhuǎn)換模塊3和RJ45接口模塊4，內(nèi)置電源模塊1主要 負(fù)責(zé)交換機(jī)主控模塊2的供電和POE網(wǎng)絡(luò)的供電。以太網(wǎng)供電裝置支持三種供電方式， 如圖1的結(jié)構(gòu)組成框圖所示。
第一種方式是通過外接AC 220V輸入，經(jīng)過DC 48V輸出的內(nèi)置電源模塊1，再 到電源轉(zhuǎn)換模塊3，最后由電源轉(zhuǎn)換模塊3輸出電流給交換機(jī)主控模塊2供電；第二種方式是通過外接直流的外置電源插座5，經(jīng)過DC 48V輸出的內(nèi)置電源模塊 1，由電源轉(zhuǎn)換模塊3輸出電流給交換機(jī)主控模塊2供電；第三種方式是通過交換機(jī)的RJ45接口模塊4進(jìn)行POE供電。
當(dāng)以太網(wǎng)供電裝置通過交流220V轉(zhuǎn)直流48V輸出的內(nèi)置電源模塊1或電源插座 5供電時，交換機(jī)會自動啟動PSE功能，給POE網(wǎng)絡(luò)輸出電流。當(dāng)工作在POE PSE網(wǎng) 絡(luò)中，以太網(wǎng)供電裝置會自動工作在PD模式，從RJ45接口模塊4的4、5、7、8腳接受 POE網(wǎng)絡(luò)的電流給自身供電。當(dāng)交換機(jī)主控模塊2獲得工作電壓時，交換機(jī)主控模塊2 會進(jìn)行自檢，自檢通過后會檢測所有RJ45接口模塊4的端口，當(dāng)端口 1、2、3、6腳有數(shù) 據(jù)傳輸時，交換機(jī)主控模塊2會根據(jù)數(shù)據(jù)幀的始發(fā)者和目標(biāo)接收者之間建立臨時的交換 路徑，完成端口之間的數(shù)據(jù)交換工作。
當(dāng)內(nèi)置電源模塊1的功率超負(fù)荷時，可以提供外置48V電源補(bǔ)償不足，也可以 單獨(dú)使用外置電源。可不使用內(nèi)置電源供電，在交換機(jī)不對外供電情況下可以使用外置 9V/1AAC電源供電。也可以在不使用內(nèi)置電源情況下，使用外置電源給交換機(jī)以及下級 交換機(jī)供電。
如圖1所示，以太網(wǎng)供電裝置支持3種供電方式用戶可以通過內(nèi)置電源模塊1實(shí)現(xiàn)交流220V轉(zhuǎn)直流48V輸出，給以太網(wǎng)供電裝置供 電并啟動POE網(wǎng)絡(luò)供電功能。
可以從外置電源插座5直接輸入直流48V給以太網(wǎng)供電裝置供電，并啟動POE 網(wǎng)絡(luò)供電功能，當(dāng)工作在普通模式時，外置電源插座支持7V-60V的供電范圍。
在POE PSE網(wǎng)絡(luò)中，以太網(wǎng)供電裝置的RJ45接口模塊4能自動接受PSE設(shè)備輸 出的電流，來給交換機(jī)供電。
如圖2所示，當(dāng)通過內(nèi)置電源模塊1或外置電源插座5的直流插座給A設(shè)備供 電后，B設(shè)備與A設(shè)備相連接時，電流會通過網(wǎng)線的4、5、7、8腳給A設(shè)備供電，同 時1、2、3、6腳傳輸數(shù)據(jù)信號，與A設(shè)備進(jìn)行通信。B設(shè)備也相應(yīng)地包括內(nèi)置電源模塊 1'，交換機(jī)主控模塊2'，電源轉(zhuǎn)換模塊3'，RJ45接口模塊4'，外置電源插座5'。 反之，當(dāng)通過內(nèi)置電源模塊1或外置電源插座5的直流插座給B設(shè)備供電時，B設(shè)備也會 通過網(wǎng)線給A設(shè)備供電和相互通信。
如圖3和圖4所示是以太網(wǎng)供電裝置應(yīng)用到16端口交換機(jī)上的接線圖，圖中有 UU U2、U3、U5四組四端口的一共16個RJ45接口模塊，每個RJ45接口模塊有8個接 線端。將所有RJ45接口模塊的4腳和5腳串聯(lián)為一個網(wǎng)絡(luò)，所有RJ45接口模塊的7腳 和8腳串聯(lián)為一個網(wǎng)絡(luò)，RJ45接口模塊的4腳和5腳串聯(lián)來傳輸正電壓，RJ45接口模塊 的7腳和8腳串聯(lián)起來傳輸負(fù)電壓。
如圖5所示是電源轉(zhuǎn)換模塊的電路原理圖，先按圖2所示的接線方法將交換機(jī)的 16個端口接好，再通過電源轉(zhuǎn)換模塊3的電源轉(zhuǎn)換芯片6實(shí)現(xiàn)POE供電。當(dāng)以太網(wǎng)供電 裝置為PSE(供電設(shè)備)時，由外部80V-M0V供給內(nèi)置電源模塊1，輸出DC48V電壓， 一路通過整流橋到電源轉(zhuǎn)換模塊3的電源轉(zhuǎn)換芯片6通過內(nèi)部轉(zhuǎn)換成3.3V供給交換機(jī)設(shè) 備使用的，另一路直接給到圖2中的各端口沒有數(shù)據(jù)傳輸?shù)目臻e腳上。
如圖6所示是通過以太網(wǎng)供電裝置相互級聯(lián)組成以太網(wǎng)供電網(wǎng)絡(luò)的應(yīng)用架構(gòu) 圖，圖中所示的以太網(wǎng)供電網(wǎng)絡(luò)包括交換機(jī)1、交換機(jī)2、交換機(jī)3、交換機(jī)4、交換機(jī)5 五個以太網(wǎng)供電裝置。其中，一個以太網(wǎng)供電裝置交換機(jī)1作為供電端設(shè)備分別對四個 作為受電端設(shè)備的以太網(wǎng)供電裝置的交換機(jī)2、交換機(jī)3、交換機(jī)4、交換機(jī)5進(jìn)行供電 的示意圖。當(dāng)使用外部AC (交流)輸入時，通過內(nèi)置電源模塊1轉(zhuǎn)換成48V DC給受 電設(shè)備供電，同時再通過電源轉(zhuǎn)換模塊3的電源轉(zhuǎn)換芯片6轉(zhuǎn)換成3.3V供交換機(jī)設(shè)備自 身供電；也可以從外置電源插座5直接輸入直流48V通過電源轉(zhuǎn)換模塊3給以太網(wǎng)供電 裝置供電，當(dāng)沒有外部AC輸入時，本以太網(wǎng)供電裝置通過網(wǎng)線相互級聯(lián)，可通過網(wǎng)線取 電，此時作為受電設(shè)備的以太網(wǎng)供電裝置可接受來自供電端的DC (直流)7V-60V的電 壓。每一個作為受電端設(shè)備的以太網(wǎng)供電裝置可以同時作為供電端以太網(wǎng)供電裝置。
以上所述僅是本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方式，應(yīng)當(dāng)指出，對于本技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù) 人員來說，在不脫離本發(fā)明原理的前提下，還可以作出若干改進(jìn)和潤飾，這些改進(jìn)和潤 飾也應(yīng)視為本發(fā)明的保護(hù)范圍。
權(quán)利要求
1.一種以太網(wǎng)供電裝置，其特征在于包括內(nèi)置電源模塊(1)、交換機(jī)主控模塊 (2)、電源轉(zhuǎn)換模塊(3)和RJ45接口模塊(4)，內(nèi)置電源模塊(1)與電源轉(zhuǎn)換模塊(3)相連，電源轉(zhuǎn)換模塊(3)與交換機(jī)主控模塊(2)相連，內(nèi)置電源模塊(1) 將外接220V交流輸入轉(zhuǎn)換成直流輸出，再通過電源轉(zhuǎn)換模塊(3)輸出電流為交換機(jī)主 控模塊(2)供電，交換機(jī)主控模塊(2)與RJ45接口模塊(4)相連，交換機(jī)主控模塊 (2)向RJ45接口模塊(4)傳輸數(shù)據(jù)信號，電源轉(zhuǎn)換模塊(3)與RJ45接口模塊(4) 相連，電源轉(zhuǎn)換模塊(3)為RJ45接口模塊(4)提供電源。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種以太網(wǎng)供電裝置，其特征在于所述的RJ45接口模塊 (4)為普通以太網(wǎng)接口，RJ45接口模塊(4)包括8個接線腳，其中，1、2、3、6腳與交換機(jī)主控模塊(2)相連，用于傳輸數(shù)據(jù)信號；4腳和5腳與電源轉(zhuǎn)換模塊(3)相 連，用于傳輸正48V電源，7腳和8腳與電源轉(zhuǎn)換模塊(3)相連，用于傳輸負(fù)48V電 源。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的一種以太網(wǎng)供電裝置，其特征在于所述的以太網(wǎng)供電 裝置包括外置電源插座(5)，外置電源插座(5)與電源轉(zhuǎn)換模塊(3)相連，外置電 源插座(5)通過直接接入48V直流，再由電源轉(zhuǎn)換模塊(3)輸出電流給交換機(jī)主控模 塊(2)供電。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種以太網(wǎng)供電裝置，其特征在于所述RJ45接口模塊(4)的以太網(wǎng)接口的4腳和5腳相連，7腳和8腳相連。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的一種以太網(wǎng)供電裝置，其特征在于所述外置電源插座(5)的外接供電范圍為直流7V-60V。
6.一種利用權(quán)利要求1所述的以太網(wǎng)供電裝置組合成的以太網(wǎng)供電網(wǎng)絡(luò)，其特征在 于包括至少2個以太網(wǎng)供電裝置(7)，其中，至少一個以太網(wǎng)供電裝置作為供電端設(shè) 備，至少一個以太網(wǎng)供電裝置作為受電端設(shè)備，供電端設(shè)備與受電端設(shè)備通過網(wǎng)線級聯(lián) 進(jìn)行供電，作為受電端設(shè)備的以太網(wǎng)供電裝置的RJ45接口模塊(4)能自動接受作為供 電端設(shè)備的以太網(wǎng)供電裝置輸出的電流，以實(shí)現(xiàn)供電。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的一種以太網(wǎng)供電網(wǎng)絡(luò)，其特征在于作為供電端設(shè)備的以 太網(wǎng)供電裝置與作為受電端設(shè)備的以太網(wǎng)供電裝置通過以太網(wǎng)接口的1、2、3、6腳連接 網(wǎng)線傳輸數(shù)據(jù)信息，通過以太網(wǎng)接口的4腳和5腳連接網(wǎng)線傳輸正48V電源；作為供電 端設(shè)備的以太網(wǎng)供電裝置與作為受電端設(shè)備的以太網(wǎng)供電裝置通過以太網(wǎng)接口的7腳和8 腳連接網(wǎng)線傳輸負(fù)48V電源。
8.根據(jù)權(quán)利要求6或7所述的一種以太網(wǎng)供電裝置，其特征在于所述的作為受電端 設(shè)備的以太網(wǎng)供電裝置同時作為供電端設(shè)備。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種以太網(wǎng)供電裝置及以太網(wǎng)供電網(wǎng)絡(luò)，包括內(nèi)置電源模塊、交換機(jī)主控模塊、電源轉(zhuǎn)換模塊和RJ45接口模塊，電源轉(zhuǎn)換模塊與內(nèi)置電源模塊和交換機(jī)主控模塊相連，內(nèi)置電源模塊將外接220V交流輸入轉(zhuǎn)換成直流輸出，通過電源轉(zhuǎn)換模塊為交換機(jī)主控模塊供電，交換機(jī)主控模塊與RJ45接口模塊相連，向RJ45接口模塊傳輸數(shù)據(jù)信號，電源轉(zhuǎn)換模塊與RJ45接口模塊相連，為RJ45接口模塊提供電源，將一個以上的以太網(wǎng)供電裝置通過網(wǎng)線級聯(lián)可以形成以太網(wǎng)供電網(wǎng)絡(luò)。本發(fā)明實(shí)施方式對電源供電線路進(jìn)行簡化設(shè)計，在豐富交換機(jī)供電方式的前提下，實(shí)現(xiàn)了POE網(wǎng)絡(luò)供電功能，同時增加了外接電源輸入的彈性范圍。
文檔編號H04L12/10GK102025510SQ20101055697
公開日2011年4月20日 申請日期2010年11月24日 優(yōu)先權(quán)日2010年11月24日
發(fā)明者郭敏 申請人:醴陵恒茂電子科技有限公司