CN201504240U - 一种PoE端口电路及PSE设备 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种PoE端口电路，应用于包括PoE控制器、PD和反向浪涌泻放器的系统中，还包括至少一个前向通流器，所述反向浪涌泻放器，正极与直流电源地连接，负极与所述PD正极连接，用于当有浪涌能量从网线上串入，超过反相击穿电压时，所述反向浪涌泻放器反向导通，将浪涌能量泄放入直流电源地；所述前向通流器，与所述反向浪涌泻放器并联，正极与直流电源地连接，负极与所述PD正极连接，用于使电流从直流电源地通过PD流到直流电源-48V，将PoE端口电路的前向压降箝位到低于所述反向浪涌泻放器的前向压降。在成本增加不多的情况下，可以大大优化系统散热和节省系统功耗，实现绿色设计。
Description
技术领域
本实用新型涉及通信技术领域，尤其涉及一种PoE(Power over Ethernet，以太网供电)端口电路及PSE(Power-Sourcing Equipment，电源设备)。
背景技术
PoE(Power over Ethernet，以太网供电)是指通过10BASE-T、100BASE-TX、1000BASE-T以太网网络供电，其可靠供电的距离最长为100米。PoE供电系统包含PSE和PD(Powered Device，受电设备)，其中，PSE用来给其他设备进行供电的设备，PD用来利用PSE供电进行工作的设备，例如：IP电话、无线AP、便携设备充电器、刷卡机、摄像头、数据采集等终端。
随着技术的发展，远端PD的负载功耗越来越大，为满足大功率PD负载的市场需求，PoE+(以太网供电新标准)技术孕育而生，供电最大电流几乎增加了一倍，电流的增大会对系统PSE散热和防护等硬件系统设计提出了更多的需求，增加了系统设计的难度。
现有技术中PoE端口保护电路设计方法包括：基于DC DISCONNECT(直流断接检测)的电路设计方法，及基于AC DISCONNECT(交流断接检测)的单稳压管或者单TVS(瞬态抑制二极管)电路设计方法。其中，基于DCDISCONNECT的电路设计方法已由其他公司申请专利，不能免费使用。基于AC DISCONNECT的电路设计方法如图1所示，-48_RTN(电源地)与D1的正极连接，D1的负极连接到PD的正极，PD的负极通过PoE控制器连接到电源-48V；PoE控制器为PD供电的方向是：从-48_RTN经过D1、PD、PoE控制器的开关MOS管到-48V，其中，开关MOS管在外部指令的控制下开通或关断对PD的供电。
在对PD供电前，PSE需要检测是否存在PD。具体为：在PoE控制器的PORT_POSTIVE端口输出很小的检测脉冲电压(例如5V)，该检测脉冲电压叠加在供电电源正极上(即D1的负极和供电电源之间)，如果存在PD，则该检测脉冲电压将通过PD传输到PoE控制器，如果PoE控制器在负极检测到该检测脉冲电压，则说明存在PD设备。其中D1(单齐纳管)的一个作用是阻断该检测脉冲电压回流到-48_RTN，即如果没有D1，当叠加+5V电压时，则该脉冲流向-48_RTN，而无法到达PD。D1的另一个作用是反相泄放Surge(浪涌)能量，当有Surge从网线上串入时，D1可以反相击穿，把能量泄放入-48_RTN，即把PORT_POSTIVE上很高的电压能量(超过D1的击穿电压)箝位到较低的电压，起到保护PoE和PD的作用。
现有技术应用于低功率PoE技术中，因为低功率PoE技术的端口电流最大为350mA，D1上的压降小，散热也较小，不会对系统设计带来非常大的影响。在中功率PoE+的应用中，电流最大提高到600mA，D1上的压降约为0.85V，单端口功率损耗为Pd1＝0.85V*0.6A＝0.5w，对于一个48口的PSE交换机设备，整机系统的功率损耗高达0.5w*48＝24w。
因此，在PoE+的大电流应用中，虽然单齐纳管前向电路可以起到保护作用，但是因为通过的前向电流增加而导致压降过高，产生很大的系统功率损耗和热量，给系统的热设计和绿色设计带来非常大的麻烦。
实用新型内容
本实用新型提供了一种PoE端口电路及PSE设备，能够同时起到降低端口前向压降和保护系统的作用。
本实用新型提供了一种PoE端口电路，应用于包括PoE控制器、PD和PoE端口电路的系统中，所述PoE端口电路包括反向浪涌泻放器和至少一个前向通流器，
所述反向浪涌泻放器，正极与直流电源地连接，负极与所述PD正极连接，用于当有浪涌能量从网线上串入，超过反相击穿电压时，所述反向浪涌泻放器反向导通，将浪涌能量泄放入直流电源地；
所述前向通流器，与所述反向浪涌泻放器并联，正极与直流电源地连接，负极与所述PD正极连接，用于使电流从直流电源地通过PD流到直流电源-48V，将PoE端口电路的前向压降箝位到低于所述反向浪涌泻放器的前向压降。
其中，还包括开关MOS管，连接在电源-48V和PD负极之间，用于在外部指令的控制下开通或关断对PD的供电。
其中，所述反向浪涌泻放器为由多个反向浪涌泻放器串联组成的反向浪涌泻放器组。
其中，所述反向浪涌泻放器为稳压管或者TVS管，所述前向通流器为肖特级管。
本实用新型还提供了一种PSE设备，应用于包括PD的系统中，所述PSE设备包括PoE控制器、PoE端口电路，
所述PoE端口电路包括：并联的前向通流器和反向浪涌泻放器；
所述反向浪涌泻放器，正极与直流电源地连接，负极与所述PD正极连接，用于当有浪涌能量从网线上串入，超过反相击穿电压时，所述反向浪涌泻放器反向导通，将浪涌能量泄放入直流电源地；
所述前向通流器，与所述反向浪涌泻放器并联，正极与直流电源地连接，负极与所述PD正极连接，用于使电流从直流电源地通过PD流到直流电源-48V，将PoE端口电路的前向压降箝位到低于所述反向浪涌泻放器的前向压降。
其中，所述PoE端口电路还包括开关MOS管，连接在电源-48V和PD负极之间，用于在外部指令的控制下开通或关断对PD的供电。
其中，所述反向浪涌泻放器为由多个反向浪涌泻放器串联组成的反向浪涌泻放器组。
其中，所述反向浪涌泻放器为稳压管或者TVS管，所述前向通流器为肖特级管。
与现有技术相比，本实用新型具有以下优点：
本实用新型中，通过在前向电路中的反向浪涌泻放器并联上前向通流器，使PoE前向压降箝位到低于所述反向浪涌泻放器的前向压降，在多端口的PoE+PSE设备应用中，在成本增加不多的情况下，可以大大优化系统散热和节省系统功耗，实现绿色设计。
附图说明
图1是现有技术中基于AC DISCONNECT的电路设计方法示意图；
图2是本实用新型中一种基于AC DISCONNECT的电路设计方法示意图。
具体实施方式
本实用新型的核心思路是：通过在前向电路中的反向浪涌泻放器并联上前向通流器，使PoE前向压降箝位到低于所述反向浪涌泻放器的前向压降，在多端口的PoE+PSE设备应用中，在成本增加不多的情况下，可以大大优化系统散热和节省系统功耗。
本实用新型提供了一种PoE端口电路，应用于包括PoE控制器、PD和反向浪涌泻放器的系统中，还包括至少一个前向通流器。
所述反向浪涌泻放器，正极与直流电源地连接，负极与所述PD正极连接，用于当有浪涌能量从网线上串入，超过反相击穿电压时，所述反向浪涌泻放器反向导通，将浪涌能量泄放入直流电源地。其中，反向浪涌泻放器为稳压管或者TVS(Transient Voltage Suppressor，瞬间电压抑制器件)。
其中，稳压二极管又称为齐纳二极管，是一种直到临界反向击穿电压前都具有很高电阻的半导体器件，在这临界击穿点上，反向电阻降低到一个很少的数值，在这个低阻区中电流增加而电压则保持恒定，稳压二极管是根据击穿电压来分档的。
TVS的电路符号和普通的稳压管相同，其正向特性与普通二极管相同，反向特性为典型的PN结雪崩器件。在浪涌电压的作用下，TVS两极间的电压由VWM(额定反向关断电压)上升到VBR(击穿电压)，而被击穿。随着击穿电流的出现，流过TVS的电流将达到峰值脉冲电流IPP，同时在其两端的电压被箝位到预定的最大箝位电压以下。其后，随着脉冲电流按指数衰减，TVS两极间的电压也不断下降，最后恢复到初态，这就是TVS抑制可能出现的浪涌脉冲功率，保护电子元器件的过程。当TVS两极受到反向高能量冲击时，能以10～12s级的速度，将其两极间的阻抗由高变低，吸收高达数千瓦的浪涌功率，使两极间的电位箝位于预定值，有效地保护电子设备中的元器件免受浪涌脉冲的损害。
所述前向通流器，与所述反向浪涌泻放器并联，正极与直流电源地连接，负极与所述PD正极连接，用于使电流从直流电源地通过PD流到直流电源-48V，将PoE端口电路的前向压降箝位到低于所述反向浪涌泻放器的前向压降。
其中，所述前向通流器为肖特级管。肖特基(Schottky)二极管又称肖特基势垒二极管，属一种低功耗、超高速半导体器件，为反向恢复时间极短(可以小到几纳秒)，正向导通压降仅0.4V左右。
该PoE端口电路还包括开关MOS管，连接在电源-48V和PD负极之间，用于在外部指令的控制下开通或关断对PD的供电。
根据上述原理，结合具体应用场景进行详细描述，基于AC DISCONNECT的电路设计方法示意图如图2所示，在PoE的前向电路并联肖特级管D2和稳压二极管D1，本实施例中以并联一个肖特级管和一个稳压二极管为例进行说明，实际应用中也可以使用一个肖特级管并联多个稳压二极管，或使用多个肖特级管并联一个稳压二极管，或多个肖特级管并联多个稳压二极管；另外，多个稳压二极管可以串联起来以便在较高的电压上使用，通过串联就可获得更高的稳定电压。
其中，D2起到前向通流作用，因为肖特级管的前向压降Vf低于稳压二极管，所以电流优先从D2通过，PoE控制器为PD供电的方向是：从-48_RTN经过D2、PD、PoE控制器的开关MOS管到-48V，其中，开关MOS管在外部指令的控制下开通或关断对PD的供电。实现将PoE前向压降Vf箝位到一个较低的电压值，从而达到降低损耗的效果；
D1的作用是反相Surge泄放：由于肖特级管的反相导通特性比稳压管D2要差，所以浪涌泄放主要从D1走掉。
综合来看，D1和D2分别在前向通流和浪涌泄放中起到关键作用。采用D1和D2并联的方案，在不影响系统Surge泄放功能的前提下，端口前向压降Vf＝0.35V，单端口功率损耗为Pd1//d2＝0.35V*0.6A＝0.2w。现有技术中对于一个48口的PSE交换机设备，整机系统的功率损耗高达0.5w*48＝24w；本实用新型中，整机功率为0.2w*48＝9.6W。因此，相比现有技术电路，功率节省了约15W。在成本增加不多的情况下，可以大大优化系统散热和节省系统功耗，实现绿色设计。
本实用新型还提供了一种PSE设备，应用于包括PD的系统中，所述PSE设备包括PoE控制器、PoE端口电路，
所述PoE端口电路包括：并联的前向通流器和反向浪涌泻放器；
所述反向浪涌泻放器，正极与直流电源地连接，负极与所述PD正极连接，用于当有浪涌能量从网线上串入，超过反相击穿电压时，所述反向浪涌泻放器反向导通，将浪涌能量泄放入直流电源地；
所述前向通流器，与所述反向浪涌泻放器并联，正极与直流电源地连接，负极与所述PD正极连接，用于使电流从直流电源地通过PD流到直流电源-48V，将PoE端口电路的前向压降箝位到低于所述反向浪涌泻放器的前向压降。
所述PoE端口电路还包括开关MOS管，连接在电源-48V和PD负极之间，用于在外部指令的控制下开通或关断对PD的供电。
以上公开的仅为本实用新型的几个具体实施例，但是，本实用新型并非局限于此，任何本领域的技术人员能思之的变化都应落入本实用新型的保护范围。
Claims (8)
1.一种PoE端口电路，应用于包括PoE控制器、PD和PoE端口电路的系统中，其特征在于，所述PoE端口电路包括反向浪涌泻放器和至少一个前向通流器，
所述反向浪涌泻放器，正极与直流电源地连接，负极与所述PD正极连接，用于当有浪涌能量从网线上串入，超过反相击穿电压时，所述反向浪涌泻放器反向导通，将浪涌能量泄放入直流电源地；
所述前向通流器，与所述反向浪涌泻放器并联，正极与直流电源地连接，负极与所述PD正极连接，用于使电流从直流电源地通过PD流到直流电源-48V，将PoE端口电路的前向压降箝位到低于所述反向浪涌泻放器的前向压降。
2.如权利要求1所述的PoE端口电路，其特征在于，还包括开关MOS管，连接在电源-48V和PD负极之间，用于在外部指令的控制下开通或关断对PD的供电。
3.如权利要求1所述的PoE端口电路，其特征在于，所述反向浪涌泻放器为由多个反向浪涌泻放器串联组成的反向浪涌泻放器组。
4.如权利要求1至3中任一项所述的PoE端口电路，其特征在于，所述反向浪涌泻放器为稳压管或者TVS管，所述前向通流器为肖特级管。
5.一种PSE设备，应用于包括PD的系统中，所述PSE设备包括PoE控制器、PoE端口电路，其特征在于，
所述PoE端口电路包括：并联的前向通流器和反向浪涌泻放器；
所述反向浪涌泻放器，正极与直流电源地连接，负极与所述PD正极连接，用于当有浪涌能量从网线上串入，超过反相击穿电压时，所述反向浪涌泻放器反向导通，将浪涌能量泄放入直流电源地；
所述前向通流器，与所述反向浪涌泻放器并联，正极与直流电源地连接，负极与所述PD正极连接，用于使电流从直流电源地通过PD流到直流电源-48V，将PoE端口电路的前向压降箝位到低于所述反向浪涌泻放器的前向压降。
6.如权利要求5所述的PSE设备，其特征在于，所述PoE端口电路还包括开关MOS管，连接在电源-48V和PD负极之间，用于在外部指令的控制下开通或关断对PD的供电。
7.如权利要求5所述的PSE设备，其特征在于，所述反向浪涌泻放器为由多个反向浪涌泻放器串联组成的反向浪涌泻放器组。
8.如权利要求5至7中任一项所述的PSE设备，其特征在于，所述反向浪涌泻放器为稳压管或者TVS管，所述前向通流器为肖特级管。
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Cited By (4)
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|---|---|---|---|---|
| CN102404125A (zh) * | 2011-12-30 | 2012-04-04 | 盛科网络（苏州）有限公司 | 以太网供电方法及系统 |
| CN109450653A (zh) * | 2018-11-30 | 2019-03-08 | 锐捷网络股份有限公司 | 一种以太网供电保护方法及装置 |
| CN112952787A (zh) * | 2021-02-23 | 2021-06-11 | 福建星网天合智能科技有限公司 | 一种支持poe与电源同时连接的pd设备防雷设计电路 |
| TWI779955B (zh) * | 2021-12-08 | 2022-10-01 | 台達電子工業股份有限公司 | 乙太網路電源供應器及其省電控制方法 |
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN102404125A (zh) * | 2011-12-30 | 2012-04-04 | 盛科网络（苏州）有限公司 | 以太网供电方法及系统 |
| CN109450653A (zh) * | 2018-11-30 | 2019-03-08 | 锐捷网络股份有限公司 | 一种以太网供电保护方法及装置 |
| CN112952787A (zh) * | 2021-02-23 | 2021-06-11 | 福建星网天合智能科技有限公司 | 一种支持poe与电源同时连接的pd设备防雷设计电路 |
| TWI779955B (zh) * | 2021-12-08 | 2022-10-01 | 台達電子工業股份有限公司 | 乙太網路電源供應器及其省電控制方法 |
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