背景技术

以太网供电 （ Power over Ethernet , ΡοΕ )是指以太网供电设备

( Power- Sourcing Equipment, PSE )通过以太网电缆向受电设备 ( Powered Device, PD )进行供电的技术， 其可靠供电的最长距离为 100米。 当 PSE与 PD 距离较远且出户走线时， 非常容易受到雷击， 因而提供相应的防护措施是非常 必要的。

PSE中包括 PoE控制芯片，其通过一组直流输出端输出 48V的直流电压。一 组直流输出端包括第一直流输出端和第二直流 输出端，第一直流输出端与第二 直流输出端之间的电压为 48V, 现有技术中通常在 PSE中增加端口防护电路， 如图 1所示， 是现有技术中端口防护电路的示意图。

现有的端口防护电路主要包括差模防护器件 D1和共模防护器件， 差模防 护器件 D1的一端接 PoE控制芯片的第一直流输出端， 另一端接 PoE控制芯片的 第二直流输出端。 共模防护器件包括第一压敏电阻 RV 1和第二压敏电阻 RV2， 第一压敏电阻 RV1的第一端接 PoE控制芯片的第一直流输出端， 另一端接地； 第二压敏电阻 RV2的第一端接 PoE控制芯片的第二直流输出端， 另一端接地。

发明人在研究现有技术的过程中发现，现有的 端口防护电路使用两个压敏 电阻进行共模浪涌防护。 当共模浪涌发生时， 由于两个压敏电阻无法做到完全 一致， 导致差模残压， 当差模残压较大时将损坏 PoE控制芯片。 发明内容 本发明提供一种可以对共模浪涌进行防护的端 口防护电路和使用该端口 防护电路的以太网供电设备。

本发明实施例提供的端口防护电路包括：

第一共模防护器件、 第二共模防护器件以及 m个整流桥， 所述 m等于端口 的数量， 所述整流桥和所述端口——对应；

每个整流桥的第一输入端和第二输入端分别和 PoE控制芯片的第一直流 输出端和第二直流输出端连接；

每个整流桥的第一输出端或第二输出端与对应 的端口的信号线连接； 所述第一共模防护器件的一端和每个整流桥的 第一输出端连接，另一端接 地；

所述第二共模防护器件的一端和每个整流桥的 第二输出端连接，另一端接 地。

本发明还提供一种以太网供电设备， 以太网供电设备包括：

PoE控制芯片， m个端口， 所述 m为正整数， 以及如上所述的端口防护电 路。

在本发明实施例提供的端口防护电路中，第一 共模防护器件和第二共模防 护器件分别与整流桥的两个输出端连接，基于 整流桥的特性使得防护电路是平 衡的 ,能够有效解决现有技术中由于防护器件动作� �一致导致共模过电压转化 差模过电压的问题， 安全性较好。

附图说明 为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中 的技术方案，下面将对实施 例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单 地介绍，显而易见地， 下面描述 中的附图仅仅是本发明的一些实施例， 对于本领域普通技术人员来讲，在不付 出创造性劳动性的前提下， 还可以根据这些附图获得其他的附图。 图 1是现有技术中端口防护电路的电路原理图； 图 2是本发明实施例一提供的端口防护电路的电� �原理图； 图 3是本发明实施例一提供的端口防护电路的正� �共模浪涌泄放示意图； 图 4是本发明实施例一提供的端口防护电路的反� �共模浪涌泄放示意图； 图 5是本发明实施例二提供的端口防护电路的电� �原理图； 图 6是本发明实施例三提供的端口防护电路的电� �原理图； 图 7是本发明实施例四提供的端口防护电路的电� �原理图； 图 8是本发明实施例五提供的端口防护电路的电� �原理图； 图 9是本发明实施例五提供的端口防护电路的正� �共模浪涌泄放示意图； 图 10是本发明实施例五提供的端口防护电路的反� ��共模浪涌泄放示意 图； 图 11是本发明实施例六提供的端口防护电路的电� ��原理图；

图 13是本发明实施例八提供的以太网供电设备的� ��路原理图。

具体实施方式

为了使本技术领域的人员更好地理解本发明 方案，下面将结合本发明实施 例中的附图， 对本发明实施例中的技术方案进行清楚、 完整地描述， 显然， 所 描述的实施例仅仅是本发明一部分的实施例， 而不是全部的实施例。基于本发 明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做 出创造性劳动前提下所获得的所 有其他实施例， 都应当属于本发明保护的范围。

本发明实施例提供了一种端口防护电路和以太 网供电设备。为了更好的理 解本发明实施例的技术方案，下面结合附图对 本发明提供的实施例进行详细地 描述。

参见图 2, 图 2是本发明实施例一提供的端口防护电路的电� �原理图。

在本发明实施例中， 端口防护电路主要包括： 差模防护器件 Dl、 第一共 模防护器件 RV1、 第二共模防护器件 RV2、 整流桥 BR1。 在本发明实施例中， 端口的数量为 1 , 相应的整流桥的数量为 1。 如图所示， 整流桥在具体实现时可 以使用 4个二极管 （D2、 D3、 D4、 D5 )组成， 其中第一二极管 D2的阳极和第 二二极管 D3的阴极连接， 第二二极管 D3的阳极和第三二极管 D4的阳极连接， 第三二极管 D4的阴极和第四二极管 D5的阳极连接， 第四二极管 D5的阴极和第 一二极管 D2的阴极连接。 本发明实施例中的防护电路可以用于 PE ( 10/100M ) 端口中。

整流桥还可以由一个共阴极整流二极管和一个 共阳极整流二极管组成。 其中， 整流桥 BR1的第一输入端和第二输入端分别和 PoE控制芯片的第一 直流输出端和第二直流输出端连接， 整流桥的第一输出端（正端）或第二输出 端（负端）与端口的空闲信号线连接， 其中， 空闲信号线为不带电信号线， 例 如： 如图 2中的信号线 4、 5、 7和 8。

第一共模防护器件 RV1的一端和整流桥 BR1的第一输出端连接， 另一端接 地， 第二共模防护器件 RV2的一端和整流桥 BR1的第二输出端连接， 另一端接 地。

进一步的， 本发明实施例提供的端口防护电路还可以包括 差模防护器件 D1 ,差模防护器件 D1的一端与 PoE控制芯片的第一直流输出端连接，另一端和 PoE控制芯片的第二直流输出端连接。 其中， 差模防护器件可以用于防护 PoE 控制芯片的两个直流输出端之间的差模浪涌。

当端口处有正向共模浪涌电压时，本发明实施 例提供的端口防护电路的泄 放路径如图 3所示， 即正向共模浪涌通过第一共模防护器件 RV1和第二共模防 护器件 RV2泄放到大地。

当端口处有反向共模浪涌电压时，本发明实施 例提供的端口防护电路的泄 放路径如图 4所示， 即反向共模浪涌通过第一共模防护器件 RV1和第二共模防 护器件 RV2泄放到大地。

在本发明实施例一提供的端口防护电路中，第 一共模防护器件和第二共模 防护器件分别与整流桥的两个输出端连接，基 于整流桥的特性使得防护电路是 平衡的，能够有效解决现有技术中由于防护器 件动作不一致导致共模过电压转 化差模过电压的问题， 安全性较好。 参见图 5 , 图 5是发明实施例二提供的端口防护电路的电路� �理图。

本发明实施例二提供的端口防护电路与实施例 一提供的端口防护电路的 区别在于，在本发明实施例中， 整流桥的第一输出端或第二输出端可以通过对 应端口的变压器中心抽头与端口的信号线连接 。 如图所示， 信号线 4、 5通过变 压器中心抽头与整流桥的第二输出端连接，信 号线 7、 8通过电阻变压器中心抽 头与整流桥的第二输出端连接。 本发明实施例中的防护电路可以用于 GE ( 1000M )端口中。

在本发明实施例提供的端口防护电路中， 第一共模防护器件 RV1和第二共 模防护器件 RV2具体可以为压敏电阻、 半导体放电管、 气体放电管或瞬态抑制 二极管等其它元器件。 差模防护器件 D 1可以为瞬间抑制二极管或压敏电阻或 其他元件。 参见图 6, 图 6是本发明实施例三提供的端口防护电路的电� �原理图。

本发明实施例三提供的端口防护电路与实施例 一提供的端口防护电路的 区别在于，在本发明实施例中， 整流桥的第一输出端或第二输出端可以通过对 应端口的变压器中心抽头与端口的信号线连接 ，还可以通过电阻与端口的信号 线连接。 例如， 信号线 1、 2通过电阻 R2、 以及变压器中心抽头与整流桥的第 二输出端连接， 信号线 3、 6通过电阻 Rl、 以及变压器中心抽头与整流桥的第 二输出端连接，信号线 4、 5通过电阻 R3与整流桥的第二输出端连接，信号线 7、 8通过电阻 R4与整流桥的第二输出端连接。

在本发明实施例提供的端口防护电路中， 第一共模防护器件 RV1和第二共 模防护器件 RV2具体可以为压敏电阻、 半导体放电管、 气体放电管或瞬态抑制 二极管等其它元器件。

本发明实施例中通过在整流桥的第一输出端接 电阻，可以用于端口的阻抗 匹配， 从而使防护电路具有更好的电磁兼容性能。 参见图 7, 图 7是本发明实施例四提供的端口防护电路的电� �原理图。 本发明实施例四提供的端口防护电路与实施例 一提供的端口防护电路的 区别在于， 整流桥的第一输出端或第二输出端通过电感、 磁珠与端口的信号线 连接。 例如， 信号线 1、 2通过电感与整流桥的第二输出端连接， 信号线 3、 6 通过电感与整流桥的第二输出端连接，信号线 4、 5通过磁珠与整流桥的第二输 出端连接， 信号线 7、 8通过磁珠与整流桥的第二输出端连接。 本发明实施例中 通过在整流桥的第一输出端接磁珠， 可以抑制信号线上的噪声和干扰。本发明 实施例中， 通过在信号线上串联电感， 可以消除信号线上的噪声和干扰。 参见图 8, 图 8是本发明实施例五提供的端口防护电路的电� �原理图。

在本发明实施例中， 端口防护电路主要包括：

n个差模防护器件 Dl、 D2..- Dn, n个整流桥 BR1、 BR2...BRn, 第一共模 防护器件 RV 1以及第二共模防护器件 RV2。

其中， n等于供电设备中端口的数量， n大于 1 , 每个端口均包括一个整流 桥。 如图所示， 整流桥在具体实现时可以使用 4个二极管（D2、 D3、 D4、 D5 ) 组成。

在本发明实施例中， 每个整流桥的第一输入端和第二输入端分别和 PoE控 制芯片的第一直流输出端和第二直流输出端连 接。每个整流桥的第一输出端或 第二输出端与对应的端口的信号线连接。

其中， PoE控制芯片可以包括多组直流输出端， 例如， 整流桥 BR1的第一 输入端和第二输入端分别和第一组直流输出端 中的第一直流输出端和第二直 流输出端连接。 整流桥 BR1的第二输出端和对应的 1号端口的信号线 1 -8连接。

在本发明实施例中， 第一共模防护器件 RV1的一端和每个整流桥的第一输 出端连接， 另一端接地； 第二共模防护器件 RV2的一端和每个整流桥的第二输 出端连接， 另一端接地。 在本发明实施例中， 每个整流桥第一输出端和第二输 出端分别通过一个共模防护器件接地。

在本发明实施例提供的端口防护电路中，第一 共模防护器件和第二共模防 护器件分别与整流桥的两个输出端连接， 因而防护电路是平衡的， 能够有效解 决现有技术中由于防护器件动作不一致导致共 模过电压转化差模过电压的问 题， 安全性较好。

此外， 本发明实施例提供的端口防护电路可以应用于 多个端口上。相对于 现有技术中需要针对每个端口提供单独的共模 防护器件，本发明实施例提供的 端口防护电路共用了一组共模防护器件， 可以减小端口防护电路的体积， 节省 防护电路的成本。

当端口处有正向共模浪涌电压时，本发明实施 例提供的端口防护电路的泄 放路径如图 9所示， 即正向共模浪涌通过第一共模防护器件 RV1和第一共模防 护器件 RV2泄放到大地。

当端口处有反向共模浪涌电压时，本发明实施 例提供的端口防护电路的泄 放路径如图 10所示， 即反向共模浪涌通过第一共模防护器件 RV1和第一共模防 护器件 RV2泄放到大地。 参见图 11 , 图 11是本发明实施例六提供的端口防护电路的电� ��原理图。 本发明实施例六提供的端口防护电路与实施例 五提供的端口防护电路的 区别在于，每个整流桥的第一输出端或第二输 出端通过电阻与端口的信号线连 接。 例如， 1号端口的信号线 1、 2通过电阻 R2与整流桥 BR1的第二输出端连接， 信号线 3、 6通过电阻 R1与整流桥 BR1的第二输出端连接， 信号线 4、 5通过电阻 R3与整流桥 BR1的第二输出端连接，信号线 7、 8通过电阻 R4与整流桥 BR1的第 二输出端连接。 以上对本发明实施例提供的端口防护电路进行 了详细介绍，本发明实施例 还提供一种包括上述端口防护电路的以太网供 电设备。 在本发明实施例中， 以太网供电设备主要包括： 端口和端口防护电路。 其 中， 端口的数量为 m, m为正整数， 以太网供电设备还包括一个 PoE控制芯片。 其中， 以太网中的端口具体为 RJ45端口。

其中， 端口防护电路的结构详见上述实施例一、 二、 三、 四、 五、 六的相 关描述， 在此不再重复。

如图所示，在本发明实施例提供的以太网供电 设备中，每个端口中还包括 与端口连接的信号线和变压器。

其中， 以太网供电设备在进行供电时， 1号端口 （RJ45端口） 的 1、 2、 3、 6信号线带电， 分别通过变压器中心抽头连接整流桥的第二输 出端。 空闲的 4、 5、 7、 8信号线不带电， 直接连接整流桥的第二输出端。

在本发明实施例提供的以太网供电设备中，端 口的正向共模浪涌或负向共 模浪涌均可以通过共模防护器件 RV1和 RV2进行泄放。 具体的泄放示意图参见 上述实施例一、 三的相关描述。

在本发明实施例提供的以太网供电设备中，端 口防护电路中的第一共模防 护器件 RV1和第二共模防护器件 RV2具体可以为压敏电阻、 半导体放电管、 气 体放电管或瞬态抑制二极管等其它元器件， 差模防护器件 D 1具体可以为瞬间 抑制二极管或压敏电阻。

在本发明实施例提供的以太网供电设备中，端 口防护电路中的第一共模防 护器件和第二共模防护器件分别与整流桥的两 个输出端连接，因而防护电路是 平衡的，能够有效解决现有技术中由于防护器 件动作不一致导致共模过电压转 化差模过电压的问题， 安全性较好。

此外，本发明实施例提供的以太网供电设备中 端口防护电路可以应用于多 个端口上。相对于现有技术中需要针对每个端 口提供单独的共模防护器件， 本 发明实施例提供的端口防护电路共用了一组共 模防护器件，可以减小端口防护 电路的体积， 进一步节省了端口防护电路所占的空间， 不仅可以节省成本， 还 可以实现以太网供电设备端口高密度、 大量积防护的要求。

参见图 13 , 图 13是本发明实施例八提供的以太网供电设备的� ��路原理图。 本发明实施例八提供的以太网供电设备与实施 例七提供的以太网供电设 备的区别在于，端口防护电路中整流桥的第一 输出端或第二输出端通过电阻与 端口的信号线连接。 例如， 1号端口 （RJ45端口） 的信号线 1、 2通过电阻 R2与 整流桥的第二输出端连接， 信号线 3、 6通过电阻 R1与整流桥的第二输出端连 接， 信号线 4、 5通过电阻 R3与整流桥的第二输出端连接， 信号线 7、 8通过电 阻 R4与整流桥的第二输出端连接。

以上对本发明实施例提供的端口防护电路以及 以太网供电设备进行了详 细介绍， 对于本领域的一般技术人员， 依据本发明实施例的思想， 在具体实施 方式及应用范围上均会有改变之处， 本说明书内容不应理解为对本发明的限 制。