本實用新型涉及網(wǎng)絡(luò)通訊領(lǐng)域，具體而言，涉及一種以太網(wǎng)受供電相結(jié)合的交換機。

背景技術(shù)：

隨著以太網(wǎng)技術(shù)的應(yīng)用及普及，在社區(qū)的樓道內(nèi)使用以太網(wǎng)交換機和ONU(Optical Network Unit,光網(wǎng)絡(luò)單元),也成了非常普遍的事情，實際上，早期多數(shù)的交換機都需要交換機所使用地提供電力，這種方式實際上給當(dāng)?shù)氐碾娏茉O(shè)會帶來不少的困難?，F(xiàn)有的網(wǎng)絡(luò)交換機要么僅能實現(xiàn)單向受電，要么只能實現(xiàn)單向供電，在交換機所安設(shè)樓道仍然需要進行不少的電力架設(shè)，造成能源的浪費，同時增加了網(wǎng)絡(luò)使用成本。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是：針對現(xiàn)有交換機僅能單向受電或單向供電的問題，提供了一種可同時實現(xiàn)受電和供電相結(jié)合的交換機，利用以太網(wǎng)的雙絞線進行受電，同時此交換機部分端口還可以給其他設(shè)備供電，形成一個雙向供電架構(gòu)，可有效解決電力架設(shè)繁瑣復(fù)雜的問題。

為了解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明采用了以下技術(shù)方案：

一種以太網(wǎng)受供電相結(jié)合的交換機，包括交換機本體，還包括：以太網(wǎng)受電電路、以太網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)控制電路、以太網(wǎng)供電電路以及CPU和交換芯片；

所述以太網(wǎng)受電電路通過受電端口接收從網(wǎng)線進來的直流電源信號，經(jīng)轉(zhuǎn)換后提供多路電源給整個交換機供電；

所述以太網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)控制電路包括隔離電路和IO擴展電路，所述隔離電路用于隔離以太網(wǎng)接收到的直流電源信號，所述經(jīng)隔離后的直流電源信號輸出給IO擴展電路，IO擴展電路上報中斷給CPU，CPU打開受電端口的通信數(shù)據(jù)，與受電端口進行通信；

所述以太網(wǎng)供電電路包括電流導(dǎo)向電路，所述電流導(dǎo)向電路通過電流導(dǎo)向器件將受電設(shè)備端口接受的電力轉(zhuǎn)由交換機的其他端口對其他設(shè)備進行輸出，受電電力與下掛設(shè)備經(jīng)由電流導(dǎo)向器件完成握手協(xié)議。

所述以太網(wǎng)受電電路包括電源轉(zhuǎn)換電路，所述電源轉(zhuǎn)換電路用于將網(wǎng)絡(luò)設(shè)備電力轉(zhuǎn)換成交換機設(shè)備所需要的電源。

所述電源轉(zhuǎn)換電路采用反激式拓撲結(jié)構(gòu)。

所述電流導(dǎo)向器件為二極管。

本實用新型采用上述結(jié)構(gòu)，可在同一臺交換機上實現(xiàn)受電和供電，受電和供電只通過網(wǎng)線來進行，不需要當(dāng)?shù)剡M行電力進行鋪設(shè)，只需要架設(shè)網(wǎng)線，從而減少了架設(shè)的困難，還能節(jié)省能源；本實用新型電源轉(zhuǎn)換電路采用反激式拓撲結(jié)構(gòu)，可是增強電源輸出穩(wěn)定性，又可以減少電源設(shè)計成本；另外，本實用新型在隔離電路和CPU之間設(shè)置IO擴展電路，既避免了信號與CPU的直接相連，對CPU減少了可能的信號沖擊，又減少了CPU的GPIO口不夠使用的負擔(dān)。

在結(jié)合附圖閱讀本發(fā)明的實施方式的詳細描述后，本發(fā)明的特點和優(yōu)點將變得更加清楚。

附圖說明

圖1是本實用新型的以太網(wǎng)受電供電電路結(jié)構(gòu)框圖；

圖2是本實用新型的以太網(wǎng)受電電路圖；

圖3是本實用新型的以太網(wǎng)控制電路圖；

圖4是本實用新型的以太網(wǎng)電流導(dǎo)向電路圖。

具體實施方式

下面以一個實施方式對本實用新型作進一步詳細的說明，但應(yīng)當(dāng)說明，本發(fā)明的保護范圍不僅僅限于此。

如圖1所示，一種以太網(wǎng)受供電相結(jié)合的交換機，包括交換機本體，還包括：以太網(wǎng)受電電路、以太網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)控制電路、以太網(wǎng)供電電路以及CPU和交換芯片；所述以太網(wǎng)受電電路包括電源轉(zhuǎn)換電路,所述以太網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)控制電路包括隔離電路和IO擴展電路，所述以太網(wǎng)供電電路包括電流導(dǎo)向電路。

從網(wǎng)線進來的直流電源信號經(jīng)R45接口進入交換機，與PD(Power Device，受電端設(shè)備)受電電路完成握手協(xié)議，開始對交換機進行供電，交換機將所接收的電源通過電源轉(zhuǎn)換電路進行轉(zhuǎn)換，提供多路電源供給交換機芯片使用。同時，以太網(wǎng)接收到直流電源信號后，經(jīng)過隔離電路進行隔離，輸出給IO擴展電路，IO擴展電路上報中斷給CPU，CPU決定與以太網(wǎng)受電端口進行通信。另一方面，電流導(dǎo)向電路通過電流導(dǎo)向器件將受電設(shè)備端口接受的電力轉(zhuǎn)由交換機的其他端口對其他設(shè)備進行輸出，受電電力與下掛設(shè)備經(jīng)由電流導(dǎo)向器件完成握手協(xié)議。

如圖2所示，為以太網(wǎng)受電電路部分電路圖，本實用新型的受電模塊采用的是TI的TPS23754芯片，即U25，在電路設(shè)計中，使用此控制器采用反激式拓撲結(jié)構(gòu)進行電源設(shè)計，相比正激式電源拓撲結(jié)構(gòu)來說，電路設(shè)計簡單，可以節(jié)省設(shè)計成本，而且，因為其外圍只需要接一個MOS管Q1，相對于正激式拓撲結(jié)構(gòu)來說，采用兩個MOS管需要嚴(yán)格走線及設(shè)置各項參數(shù)來打開上下管的打開時間，可以提高電源的穩(wěn)定性。

本實用新型的受電電路工作原理是：電流通過網(wǎng)口雙絞線進入交換機設(shè)備之后，POE(Power Over Ethernet，有源以太網(wǎng))模塊扣板上的TPS23754按照POE協(xié)議與PSE(Power Sourcing Equipment，供電設(shè)備)對接，將網(wǎng)絡(luò)設(shè)備電力轉(zhuǎn)換成交換機設(shè)備所需要電源，給整個交換機設(shè)備供電，達到了交換機通過網(wǎng)線雙絞線受電的目的。

在本實施例中，48V電源由雙絞線進入設(shè)備之后，因為會有不確定的干擾因素，故需要加一個TVS管D17對設(shè)備進行保護，本例中需要的正常工作電壓是48V，設(shè)備的主要器件的工作電壓為3.3V，故D17所以選擇一顆SMAJ58A已足夠，其最大峰值脈沖功率為400W，電流為40A，最大反向工作電壓為58V，鉗位電壓為3.5V。另外，開關(guān)電源的頻率選擇也是設(shè)計中比較重要的一部分，通常來說，低頻率設(shè)計往往是最為高效的，相對于設(shè)計者來說也比較安全，但是通常外圍成本會增加。雖然調(diào)高頻率可以減少外圍電路，但會增加電路尤其是MOS管的損耗，開關(guān)損耗變高，會使效率降低，還有一個跟頻率相關(guān)的是濾波器的尺寸，其與工作頻率成反比。結(jié)合上述幾種因素，TPS23754的頻率選擇通過R224設(shè)定為250KHz。

圖3所示為以太網(wǎng)控制電路部分電路圖，交換機設(shè)備各個端口的受電情況，可以在經(jīng)過隔離之后，通過一片PCF8574，通過I2C總線的通信協(xié)議方式，送由CPU記錄并進行處理，CPU可以通過掃描PCF8574的中斷信息，待有中斷信息過后，通知CPU對PCF8574的各個端口進行掃描其各個位的變化，從而對相應(yīng)的網(wǎng)絡(luò)端口受電進行控制，這樣就達到了遠程控制對交換機設(shè)備進行供電的目的，當(dāng)多個端口同時受電時，管理人員可以遠距離決定由哪個端口進行受電，使用非常靈活。如圖3所示，信號在經(jīng)由隔離器件U23送入IO擴展芯片，U26，U26PIN13向CPU申請中斷，CPU對該口通信數(shù)據(jù)打開，這樣就完成了誰供電，與誰通信的功能。

如圖4所示，交換機還可以選擇部分端口，通過一個導(dǎo)向器件D1二極管，將受電設(shè)備端口接受的電力，轉(zhuǎn)由其他網(wǎng)口對其他設(shè)備進行輸出，受電電力與下掛設(shè)備經(jīng)由二極管完成握手協(xié)議，這樣就達到了一個受供相結(jié)合的架構(gòu)。

以上對本發(fā)明的具體實施實例做了詳細描述，但本發(fā)明并不限制于以上描述的具體實例，其僅作為范例。因此，在不脫離本發(fā)明的原則和范圍內(nèi)作出的均等變換和修改，都應(yīng)涵蓋在本發(fā)明的范圍內(nèi)。

雖然結(jié)合附圖描述了本發(fā)明的實施方式，但是本領(lǐng)域的技術(shù)人員可以在所附權(quán)利要求的范圍之內(nèi)作出各種變形或修改，只要不超過本發(fā)明的權(quán)利要求所描述的保護范圍，都應(yīng)當(dāng)在本發(fā)明的保護范圍之內(nèi)。