專利名稱：一種poe機(jī)頂盒的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種電視用數(shù)字機(jī)頂盒，具體地說涉及一種支持POE以太網(wǎng)供電 的機(jī)頂盒，屬于數(shù)字傳媒技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
隨著數(shù)字電視的推廣，機(jī)頂盒逐步走進(jìn)千家萬戶，其中IP機(jī)頂盒也得到了廣泛的 應(yīng)用?，F(xiàn)有IP機(jī)頂盒的電源接口和數(shù)據(jù)接口如附圖1所示，IP機(jī)頂盒的電源接口和數(shù)據(jù) 接口是各自獨(dú)立的，數(shù)據(jù)機(jī)頂盒的電源由獨(dú)立接口(101)提供，而電源通過獨(dú)立接口(101) 進(jìn)入機(jī)頂盒后，再由后續(xù)的電源處理模塊產(chǎn)生機(jī)頂盒單板所需的各種規(guī)格電源；機(jī)頂盒需 要的數(shù)據(jù)由以太網(wǎng)接口(102)提供，以太網(wǎng)接口(102)中有8根線纜，其中，只用到了 1、2、 3、6四根線纜用來傳輸差分?jǐn)?shù)據(jù)信號(hào)，而4、5、7、8這四根線纜現(xiàn)處于閑置狀態(tài)。這種數(shù)據(jù)接口和電源接口各自獨(dú)立的做法，直接增加了機(jī)頂盒所需連接的電纜數(shù) 量，對(duì)于機(jī)頂盒設(shè)計(jì)人員來說，增加了機(jī)頂盒單板布線的難度和機(jī)頂盒產(chǎn)品實(shí)驗(yàn)認(rèn)證的復(fù) 雜度，同時(shí)，以太網(wǎng)接口中的線纜也沒有得到充分的利用，浪費(fèi)了資源。POE(Power Over Ethernet)以太網(wǎng)供電技術(shù)利用現(xiàn)有的以太網(wǎng)布線基礎(chǔ)架構(gòu)，在 不用做任何改動(dòng)的情況下就能保證在為一些基于IP的終端傳輸數(shù)據(jù)信號(hào)的同時(shí)，還能為 此類設(shè)備提供直流電源。POE技術(shù)用一條通用以太網(wǎng)電纜同時(shí)傳輸數(shù)據(jù)信號(hào)和直流電源信 號(hào)，將電源和數(shù)據(jù)集成在同一有線系統(tǒng)當(dāng)中，在確?，F(xiàn)有結(jié)構(gòu)化布線安全的同時(shí)保證了現(xiàn) 有網(wǎng)絡(luò)的正常運(yùn)作。POE技術(shù)規(guī)范將支持POE的設(shè)備分為PSE和PD，即供電設(shè)備和受電設(shè) 備。PSE對(duì)PD供電需經(jīng)過檢測(cè)、分級(jí)和供電三個(gè)步驟。PSE首先會(huì)對(duì)接入的設(shè)備進(jìn)行檢測(cè)以 確定接入設(shè)備是否是符合POE以太網(wǎng)供電技術(shù)規(guī)范的PD設(shè)備，在確定接入設(shè)備為符合POE 以太網(wǎng)供電技術(shù)規(guī)范的PD設(shè)備后開始進(jìn)行分級(jí)。PSE根據(jù)分級(jí)結(jié)果來確定對(duì)接入的PD設(shè) 備提供功率的大小。在分級(jí)正常結(jié)束后，PSE才開始正式給PD設(shè)備供電。綜上所述，解決IP機(jī)頂盒的上述問題，需要使機(jī)頂盒支持POE技術(shù)。

實(shí)用新型內(nèi)容本實(shí)用新型針對(duì)當(dāng)前IP機(jī)頂盒產(chǎn)品中數(shù)據(jù)接口和電源接口各自獨(dú)立的現(xiàn)狀，通 過支持POE技術(shù)，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)接口和電源接口統(tǒng)一成一個(gè)接口的新型數(shù)字機(jī)頂盒裝置。本實(shí)用新型的一種POE機(jī)頂盒，包括接入以太網(wǎng)的以太網(wǎng)接口 ；PD控制模塊，其輸入端連接以太網(wǎng)接口，用于分離直流電源信號(hào)和以太網(wǎng)差分?jǐn)?shù) 據(jù)信號(hào)，并將已分離的直流電源信號(hào)和以太網(wǎng)差分?jǐn)?shù)據(jù)信號(hào)分別提供給機(jī)頂盒的電源處理 模塊和網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)處理模塊。本實(shí)用新型所述的機(jī)頂盒，與當(dāng)前IP機(jī)頂盒相比，通過在機(jī)頂盒側(cè)集成支持POE 技術(shù)的PD控制模塊，將機(jī)頂盒的數(shù)據(jù)接口與電源接口統(tǒng)一到以太網(wǎng)接口上，具有以下有益 效果[0011]1.機(jī)頂盒的數(shù)據(jù)接口與電源接口統(tǒng)一到以太網(wǎng)接口上，使以太網(wǎng)接口上的線纜得 到充分利用，直接減少了機(jī)頂盒所需連接的線纜數(shù)量，消除了線路上漏電的風(fēng)險(xiǎn)，增加了設(shè) 備的安全性。2.對(duì)于機(jī)頂盒設(shè)計(jì)人員來說，減少了單板布線的復(fù)雜度。
圖1為現(xiàn)有IP機(jī)頂盒上數(shù)據(jù)接口和電源接口示意框圖；圖2為本實(shí)用新型機(jī)頂盒支持POE供電的示意圖；圖3為PD控制模塊功能示意圖。101為現(xiàn)有IP機(jī)頂盒的電源接口 ；102為現(xiàn)有IP機(jī)頂盒的數(shù)據(jù)接口 ；201為本實(shí) 用新型機(jī)頂盒的以太網(wǎng)接口 ；202為PD控制模塊；301為電源提取變換裝置；302為差分?jǐn)?shù) 據(jù)隔離傳輸單元；401為整流橋模塊；402為PD檢測(cè)和分級(jí)模塊；403為PWM調(diào)制模塊；404 為電源隔離傳輸模塊；405為電源整流和濾波模塊。
具體實(shí)施方式
以下結(jié)合附圖來詳細(xì)描述本實(shí)用新型的具體實(shí)施方式
如圖2所示為本實(shí)用新型機(jī)頂盒支持POE供電的示意圖，所述POE機(jī)頂盒包括接入以太網(wǎng)的以太網(wǎng)接口(201)和集成在機(jī)頂盒側(cè)支持POE 技術(shù)的PD控制模塊(202)。所述PD控制模塊(202)的輸入端連接以太網(wǎng)接口(201)，用于 分離直流電源信號(hào)和以太網(wǎng)差分?jǐn)?shù)據(jù)信號(hào)，并將已分離的直流電源信號(hào)和以太網(wǎng)差分?jǐn)?shù)據(jù) 信號(hào)分別提供給機(jī)頂盒的電源處理模塊和網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)處理模塊，為機(jī)頂盒同時(shí)實(shí)現(xiàn)差分?jǐn)?shù)據(jù) 信號(hào)的提供和POE供電。參考圖3，該圖示出了本實(shí)用新型數(shù)字機(jī)頂盒中PD控制模塊的功能示意。PD控制 模塊包括分離以太網(wǎng)直流電源信號(hào)的電源提取變換裝置(301)，其輸入端連接以太網(wǎng)接口， 其輸出端連接機(jī)頂盒電源處理模塊，用于分離以太網(wǎng)中的直流電源信號(hào)，并把以太網(wǎng)提供 的直流電源信號(hào)轉(zhuǎn)換為機(jī)頂盒所需的直流電源信號(hào)；分離以太網(wǎng)差分?jǐn)?shù)據(jù)信號(hào)的差分?jǐn)?shù)據(jù)隔離傳輸單元(302)，其輸入端連接以太網(wǎng) 接口，其輸出端連接所述機(jī)頂盒網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)處理模塊。上述電源提取變換裝置(301)包括依次相連的整流橋模塊(401)、PD檢測(cè)和分級(jí) 模塊(402)、PWM調(diào)制模塊(403)、電源隔離傳輸模塊(404)、電源整流和濾波模塊(405)，用 于從以太網(wǎng)接口的八根線纜中取電，并把直流電源變換為機(jī)頂盒可以使用的直流電源，同 時(shí)，隔離外部電氣屬性。上述差分?jǐn)?shù)據(jù)隔離傳輸單元(302)是變壓器，包括具有中間抽頭的兩個(gè)初級(jí)線圈 和兩個(gè)次級(jí)線圈，初級(jí)線圈輸入端與以太網(wǎng)接口的數(shù)據(jù)線纜相連，次級(jí)線圈輸出端與機(jī)頂 盒的網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)處理模塊相連，用于從以太網(wǎng)接口的數(shù)據(jù)線纜中提取差分?jǐn)?shù)據(jù)，并送入機(jī)頂 盒的網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)處理模塊。上述整流橋模塊(401)包括與以太網(wǎng)接口空閑線纜直接相連的整流橋BR1，以及 與差分?jǐn)?shù)據(jù)隔離傳輸單元(302)的初級(jí)線圈的中間抽頭相連的整流橋BR2，用于提取接入的以太網(wǎng)線纜上的直流電源信號(hào)，將直流電源信號(hào)處理為上端為正下端為負(fù)的直流電源信 號(hào)送入所述PD檢測(cè)和分級(jí)模塊(402)。上述PD檢測(cè)和分級(jí)模塊(402)用于對(duì)機(jī)頂盒進(jìn)行檢測(cè)和分級(jí)，為機(jī)頂盒提供合適 的直流電源，并通過PWM調(diào)制模塊(403)送入電源隔離傳輸模塊(404)。上述電源隔離傳輸模塊(404)是變壓器。上述電源整流和濾波模塊(405)把已經(jīng)與外界電氣屬性隔離的交流信號(hào)整流濾 波為直流信號(hào)，然后送入機(jī)頂盒電源模塊。本實(shí)用新型數(shù)字機(jī)頂盒中PD控制模塊的工作過程如下整流橋模塊(401)與以太網(wǎng)接口 RJ45和所述差分?jǐn)?shù)據(jù)隔離傳輸單元(302)連接， 用于提取接入的以太網(wǎng)線纜上的直流電源信號(hào)。以太網(wǎng)接口共有8根線纜，其中，1、2、3、6 四根線纜用來傳輸差分?jǐn)?shù)據(jù)信號(hào)，而4、5、7、8這四根線纜現(xiàn)處于閑置狀態(tài)。按照POE以太 網(wǎng)供電技術(shù)規(guī)范，直流電源可能直接加載在數(shù)據(jù)線1、2、3、6四根傳輸差分?jǐn)?shù)據(jù)信號(hào)的線纜 上，也可能通過目前閑置的4、5、7、8四根線纜傳輸，且所加直流電源的流向不定，因此如果 直流電源直接加載在數(shù)據(jù)線1、2、3、6上時(shí)將會(huì)出現(xiàn)1、2為正，3、6為負(fù)，或者相反的情形， 如果通過目前閑置的4、5、7、8傳輸，可能出現(xiàn)4、5為正，7、8為負(fù)，或者相反的情形。因此， 針對(duì)上述兩種不同的情況，整流橋模塊(401)由整流橋BRl和整流橋BR2組成，其中整流橋 BRl用于直接從接入的以太網(wǎng)的4、5、7、8四根閑置的線纜上取電，即4、5和7、8分別連接 整流橋BRl的輸入端，整流橋BR2通過差分?jǐn)?shù)據(jù)隔離傳輸單元(302)實(shí)現(xiàn)從1、2、3、6四根 數(shù)據(jù)線纜上取電，即1、2、3、6分別連接差分?jǐn)?shù)據(jù)隔離傳輸單元(302)的兩個(gè)初級(jí)線圈的輸 入端，數(shù)據(jù)線纜上的電源信號(hào)由初級(jí)線圈的兩個(gè)中間抽頭送入整流橋BR2。無論送入整流 橋BRl和整流橋BR2中的電流的流向如何，經(jīng)過整流橋模塊(401)處理后得到的直流電源 信號(hào)上端輸出為正(V+)，下端輸出為負(fù)(V-)，為后續(xù)電路處理提供便利。整流橋模塊(401)處理后的直流電源信號(hào)進(jìn)入PD檢測(cè)和分級(jí)模塊(402)。PD檢 測(cè)和分級(jí)模塊(402)用于對(duì)機(jī)頂盒進(jìn)行檢測(cè)和分級(jí)，為機(jī)頂盒提供合適的直流電源。首先， PD檢測(cè)和分級(jí)模塊(402)對(duì)PSE發(fā)出的PD設(shè)備檢測(cè)信號(hào)做出正確響應(yīng)，使PSE能正確識(shí)別 機(jī)頂盒為有效的PD設(shè)備，然后對(duì)PSE發(fā)出的PD設(shè)備分級(jí)信號(hào)做出合理響應(yīng)，使PSE對(duì)機(jī)頂 盒進(jìn)行合理分級(jí)，從而為機(jī)頂盒提供合適的功率。所述PD檢測(cè)和分級(jí)模塊(402)輸出的直流電源信號(hào)進(jìn)入PWM模塊(403)，由該模 塊完成對(duì)直流電源信號(hào)的PWM調(diào)制，使直流電源信號(hào)經(jīng)過PWM調(diào)制變成交流信號(hào)。所述PWM調(diào)制模塊(403)調(diào)制PD檢測(cè)和分級(jí)模塊(402)輸出的直流電源信號(hào)為 交流電源信號(hào)后送入隔離傳輸模塊(404)，用于機(jī)頂盒和外界在電氣屬性上的完全隔離，實(shí) 現(xiàn)電源的隔離傳輸。本實(shí)施例以變壓器為例，交流信號(hào)從初級(jí)耦合到次級(jí)，即實(shí)現(xiàn)電源的隔 罔。因經(jīng)變壓器耦合后的次級(jí)輸出信號(hào)仍是交流信號(hào)，因此，所述電源整流和濾波模 塊(405)把已經(jīng)與外界電氣屬性隔離的交流信號(hào)整流濾波為直流信號(hào)，然后送入機(jī)頂盒的 電源處理模塊。從以太網(wǎng)接口進(jìn)入的差分?jǐn)?shù)據(jù)信號(hào)經(jīng)由差分?jǐn)?shù)據(jù)隔離傳輸單元(302)處理后送 入機(jī)頂盒的網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)處理模塊。本實(shí)施例以變壓器為例，以太網(wǎng)差分?jǐn)?shù)據(jù)信號(hào)由初級(jí)耦合 到次級(jí)，然后從次級(jí)輸出進(jìn)入機(jī)頂盒的網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)處理模塊，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)信號(hào)的隔離。
5[0036]通過數(shù)據(jù)信號(hào)的隔離和直流電源的隔離，該機(jī)頂盒實(shí)現(xiàn)了與外界在電氣屬性上的 完全隔離，降低了外界對(duì)機(jī)頂盒單板的干擾，提高了機(jī)頂盒單板的可靠性和抗干擾能力。上述具體實(shí)施例用于更詳細(xì)的描述本實(shí)用新型所述的技術(shù)，不用于限制本實(shí)用新 型，因此，凡在本實(shí)用新型的基礎(chǔ)上所做的任何修改、改進(jìn)和替換，都包含在本實(shí)用新型的 保護(hù)范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求一種POE機(jī)頂盒，其特征在于，包括接入以太網(wǎng)的以太網(wǎng)接口；PD控制模塊，其輸入端連接以太網(wǎng)接口，用于分離直流電源信號(hào)和以太網(wǎng)差分?jǐn)?shù)據(jù)信號(hào)，并將已分離的直流電源信號(hào)和以太網(wǎng)差分?jǐn)?shù)據(jù)信號(hào)分別提供給機(jī)頂盒的電源處理模塊和網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)處理模塊。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的POE機(jī)頂盒，其特征在于，PD控制模塊包括分離以太網(wǎng)直流電源信號(hào)的電源提取變換裝置，其輸入端連接以太網(wǎng)接口，其輸出端 連接機(jī)頂盒電源處理模塊；分離以太網(wǎng)差分?jǐn)?shù)據(jù)信號(hào)的差分?jǐn)?shù)據(jù)隔離傳輸單元，其輸入端連接以太網(wǎng)接口，輸出 端連接機(jī)頂盒網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)處理模塊。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的POE機(jī)頂盒，其特征在于，所述電源提取變換裝置包括依次相 連的整流橋模塊、PD檢測(cè)和分級(jí)模塊、PWM調(diào)制模塊、電源隔離傳輸模塊、電源整流和濾波 模塊。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的POE機(jī)頂盒，其特征在于，所述差分?jǐn)?shù)據(jù)隔離傳輸單元為變壓 器，包括具有中間抽頭的兩個(gè)初級(jí)線圈和兩個(gè)次級(jí)線圈。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的POE機(jī)頂盒，其特征在于，所述整流橋模塊包括輸入端與以太 網(wǎng)接口的空閑線纜相連的第一整流橋BRl和輸入端與差分?jǐn)?shù)據(jù)隔離傳輸單元的兩個(gè)初級(jí) 線圈的中間抽頭相連的第二整流橋BR2。
6.根據(jù)權(quán)利要求4所述的POE機(jī)頂盒，其特征在于，所述差分?jǐn)?shù)據(jù)隔離傳輸單元的兩個(gè) 初級(jí)線圈的輸入端與以太網(wǎng)接口的數(shù)據(jù)線纜相連。
7.根據(jù)權(quán)利要求3所述的POE機(jī)頂盒，其特征在于，所述整流橋模塊提取接入的以太網(wǎng) 線纜上的直流電源信號(hào)送入所述PD檢測(cè)和分級(jí)模塊。
8.根據(jù)權(quán)利要求3所述的POE機(jī)頂盒，其特征在于，所述PD檢測(cè)和分級(jí)模塊用于對(duì)機(jī) 頂盒進(jìn)行檢測(cè)和分級(jí)，為機(jī)頂盒提供合適的直流電源，并通過PWM調(diào)制模塊送入電源隔離 傳輸模塊。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的POE機(jī)頂盒，其特征在于，所述電源隔離傳輸模塊為變壓器。
10.根據(jù)權(quán)利要求3所述的POE機(jī)頂盒，其特征在于，所述電源整流和濾波模塊把已經(jīng) 與外界電氣屬性隔離的交流信號(hào)整流濾波為直流信號(hào)，然后送入機(jī)頂盒電源模塊。
專利摘要本實(shí)用新型提出了一種POE機(jī)頂盒，包括接入以太網(wǎng)的以太網(wǎng)接口和PD控制模塊，其中，PD控制模塊的輸入端連接以太網(wǎng)接口，用于分離直流電源信號(hào)和以太網(wǎng)差分?jǐn)?shù)據(jù)信號(hào)，并將已分離的直流電源信號(hào)和以太網(wǎng)差分?jǐn)?shù)據(jù)信號(hào)分別提供給機(jī)頂盒的電源處理模塊和網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)處理模塊。該P(yáng)OE機(jī)頂盒通過支持POE技術(shù)，直接減少了機(jī)頂盒連接的線纜數(shù)量，消除了線路上的漏電風(fēng)險(xiǎn)，增加了設(shè)備安全性；同時(shí)，PD控制模塊采用變壓器，實(shí)現(xiàn)機(jī)頂盒與外界電氣屬性完全隔離，提高了機(jī)頂盒單板的可靠性和抗干擾能力。
文檔編號(hào)H04N5/00GK201674569SQ20102018723
公開日2010年12月15日 申請(qǐng)日期2010年5月5日 優(yōu)先權(quán)日2010年5月5日
發(fā)明者張強(qiáng) 申請(qǐng)人:中興通訊股份有限公司