專利名稱：以太網(wǎng)遠(yuǎn)程供電裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及網(wǎng)絡(luò)設(shè)備供電管理技術(shù)領(lǐng)域，特別是涉及一種解決供電設(shè)備中浪涌問題的裝置。
背景技術(shù)：
2003年6月，IEEE批準(zhǔn)了一個標(biāo)準(zhǔn)——IEEE 802.3af，該標(biāo)準(zhǔn)對路由器、交換機(jī)和集線器通過以太網(wǎng)電纜向IP電話、無線局域網(wǎng)接入點(diǎn)等設(shè)備供電的方式進(jìn)行了規(guī)定。該技術(shù)的實(shí)現(xiàn)使筆記本電腦將來可能不再需要任何笨重的電池和繁瑣的插頭，因?yàn)橹灰苓B上網(wǎng)絡(luò)，網(wǎng)線將自動為聯(lián)網(wǎng)設(shè)備供電，這就是以太網(wǎng)遠(yuǎn)程供電(Power Over Ethernet，POE)技術(shù)。它允許應(yīng)用在上層的以太網(wǎng)交換機(jī)通過網(wǎng)口向下行設(shè)備遠(yuǎn)程供電，從而方便用戶組網(wǎng)和應(yīng)用。該標(biāo)準(zhǔn)定義了兩種方法Mid-Span和End-Point。前者是使用局域網(wǎng)電纜中沒有被使用的線對來傳輸直流電，因?yàn)樵谝蕴W(wǎng)中，只使用了電纜中四對線中的兩對來傳輸數(shù)據(jù)；后者是在傳輸數(shù)據(jù)所用的電纜之上同時傳輸直流電，其信號頻率與以太網(wǎng)數(shù)據(jù)信號頻率不同，目前這種方法更受青睞。End-Point流行的原因是這種方法可以內(nèi)嵌入支持以太網(wǎng)供電的交換機(jī)之中，用戶常購買此類交換機(jī)用于IP電話或無線局域網(wǎng)。End-Point同時允許千兆以太網(wǎng)和以太網(wǎng)供電共存，可提供10/100/1000Mbps三種速度的連接。End-Point在信號傳輸上對質(zhì)量更有保證。
但是這種POE技術(shù)在EMC(電磁兼容)測試時可能導(dǎo)致一個問題電源的開關(guān)電源噪聲一般都比較大，對于POE交換機(jī)來說，由于電源產(chǎn)生的-48V和RTN(-48V的回流地端)會疊加到網(wǎng)口的數(shù)據(jù)線上面同時向外發(fā)送，這樣開關(guān)噪聲也就被耦合到了網(wǎng)口，導(dǎo)致網(wǎng)口CE(Conduct Emission，傳導(dǎo)發(fā)射)超標(biāo)。要解決這個問題，就要對-48V和RTN線進(jìn)行共模噪聲抑制，在現(xiàn)有技術(shù)中，一般通過增加一個共模抑制線圈(CMC)來解決。但是這個方法有一個問題，那就是從網(wǎng)口來的1KV浪涌能量本來可以通過電源泄放到地，但是這條路徑上現(xiàn)在增加了一個共模抑制線圈，會對低頻的能量有阻礙作用，從而導(dǎo)致產(chǎn)生的電流浪涌泄放不暢，導(dǎo)致出現(xiàn)復(fù)位等問題。
為了解決上述的能量泄放途徑不暢的問題，如圖1所示，在現(xiàn)有解決方案中，通常可以在共模抑制線圈后面的-48V和RTN線上面各增加一顆接地電容14，為能量提供新的泄放途徑。由于網(wǎng)口要進(jìn)行1KV的浪涌泄放，為了吸收能量，那么此電容值要求不能太小，而且耐壓要很高，但是這樣的電容一般來說售價很高，增加了產(chǎn)品的成本。

發(fā)明內(nèi)容
本實(shí)用新型所要解決的技術(shù)問題是提供一種能夠有效的解決POE中出現(xiàn)的電流浪涌能量的且成本低廉的POE裝置，所述裝置包括遠(yuǎn)程電源，以太網(wǎng)遠(yuǎn)程供電交換機(jī)以及連接在所述遠(yuǎn)程電源和所述遠(yuǎn)程以太網(wǎng)遠(yuǎn)程供電交換機(jī)之間的共模抑制線圈，所述共模抑制線圈兩端分別連接有一可進(jìn)行能量泄放或吸收的防護(hù)裝置，所述的防護(hù)裝置可以為穩(wěn)壓二極管，空氣放電管，TVS以及壓敏電阻等類似器件。
本實(shí)用新型以太網(wǎng)遠(yuǎn)程供電裝置的穩(wěn)壓二極管為兩兩對接，當(dāng)有噪音信號通過時，所述的穩(wěn)壓二極管一個正向?qū)?，另一個反向截止；所述的氣體放電管或硅瞬態(tài)電壓抑制二極管或壓敏電阻在有噪音信號通過時，均處于關(guān)斷狀態(tài)。
本實(shí)用新型在有效泄放POE中出現(xiàn)的浪涌能量的同時，可以節(jié)省成本，提高產(chǎn)品的競爭力。


圖1是現(xiàn)有技術(shù)中抑制浪涌的裝置的結(jié)構(gòu)圖；圖2是本實(shí)用新型以太網(wǎng)遠(yuǎn)程供電裝置的一具體實(shí)施例；圖3是本實(shí)用新型以太網(wǎng)遠(yuǎn)程供電裝置的又一具體實(shí)施例；圖4是本實(shí)用新型以太網(wǎng)遠(yuǎn)程供電裝置的另一具體實(shí)施例。
具體實(shí)施方式
如果以太網(wǎng)遠(yuǎn)程供電線路中沒有接入共模抑制線圈的時候，電流浪涌是可以及時泄放的，這是由于電流浪涌能量可以通過-48V和RTN回流到電源，浪涌能量通過電源內(nèi)部48V輸出到PE端的Y電容泄放，而增加的共模抑制線圈在抑制CE噪聲的同時，對低頻的浪涌能量也進(jìn)行了抑制，從而導(dǎo)致了原泄放路徑受阻。
本實(shí)用新型的核心是利用某些電子元件的能夠進(jìn)行能量泄放或吸收的特性，來解決由于POE以太網(wǎng)交換機(jī)為解決CE超標(biāo)問題而增加的共模抑制線圈可能導(dǎo)致浪涌能量泄放不暢的問題。
請參考圖2，電源20和POE交換機(jī)24之間靠近電源側(cè)連接有共模抑制線圈21，在該共模抑制線圈21的兩端連接有一組對接的穩(wěn)壓二極管22，POE交換機(jī)24的另一端連接著POE網(wǎng)口26。對于電流浪涌來說，浪涌信號的方向是從POE網(wǎng)口26到電源20側(cè)，此時能量在共模抑制線圈21處受到阻礙，就會流向兩對穩(wěn)壓二極管22處，于是導(dǎo)致兩個對接的穩(wěn)壓二極管22中有一個正向?qū)?，另一個則反向擊穿，這樣能量可以泄放回電源20側(cè)；同時對于CE測試來說，無論噪聲信號是正向還是負(fù)向，由于能量很小，任何方向的穩(wěn)壓二極管都無法擊穿，因此總有一對穩(wěn)壓二極管22是反向截止的，噪聲信號仍然會從共模抑制線圈處經(jīng)過，最終還是被共模抑制線圈21抑制掉。
在本實(shí)用新型中，此穩(wěn)壓二極管22還可以被空氣放電管、TVS(TransientVoltage Suppression硅瞬態(tài)電壓抑制二極管)和壓敏電阻等類似器件所代替，如圖3所示，共模抑制線圈31的兩端連接有一對氣體放電管32。在沒有出現(xiàn)浪涌信號而進(jìn)行CE測試的時候，由于噪音信號的能量很小，該氣體放電管32始終為關(guān)斷狀態(tài)，噪音信號依然流經(jīng)共模抑制線圈31，從而被共模抑制線圈21過濾掉。當(dāng)浪涌信號從POE網(wǎng)口36流向電源端口的時候，浪涌能量在共模抑制線圈31處受到阻礙，于是便流向該氣體放電管32，其兩極間電壓被加大，當(dāng)極間電壓加大到極限值時，極間間隙的氣體將放電擊穿，由原來的絕緣狀態(tài)轉(zhuǎn)化為導(dǎo)通狀態(tài)，類似短路，浪涌能量通過該氣體放電管32回流到電源30。由于浪涌能量需要盡快進(jìn)行釋放，因此要求選擇反應(yīng)時間相對較短的氣體放電管。
如圖4所示，這是本實(shí)用新型的又一較佳實(shí)施方式，在該圖中，共模抑制線圈41兩端連接有一對TVS 42，TVS 42的響應(yīng)時間可以達(dá)到ps級，可滿足浪涌保護(hù)中快速釋放能量的要求。其工作原理和功效與圖2和圖3中的元件類似，可以起到吸收瞬態(tài)能量作用，在此不作贅述。
但凡具有能量泄放或吸收功能的電子元器件，大部分都可以應(yīng)用于此處，本實(shí)用新型的舉例僅作為示意性舉例，但是，無論采用何種電子元件，該元件的擊穿電壓不能太小，否則正常工作時也會被擊穿；也不能太大，否則浪涌能量到來時無法擊穿。元件的相應(yīng)速度要很快才能使能量迅速泄放。元件的節(jié)電容要很小，比如本實(shí)用新型中應(yīng)用的穩(wěn)壓二極管，雖然在理想狀態(tài)下利用穩(wěn)壓二極管的反向截止特性，CE噪聲不會從電源側(cè)流到POE網(wǎng)口側(cè)，但如果其內(nèi)部存在較大的節(jié)電容，那么仍然會耦合過去。因此需要對等節(jié)電容較大的器件進(jìn)行限定，需要確保所選擇的元件的節(jié)點(diǎn)容低于某一限定值。
以上所述僅是本實(shí)用新型的優(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，在不脫離本實(shí)用新型原理的前提下，還可以做出若干改進(jìn)和潤飾，這些改進(jìn)和潤飾也應(yīng)視為本實(shí)用新型的保護(hù)范圍。
權(quán)利要求1.一種以太網(wǎng)遠(yuǎn)程供電裝置，所述裝置包括遠(yuǎn)程電源，以太網(wǎng)遠(yuǎn)程供電網(wǎng)絡(luò)通信設(shè)備以及連接在所述遠(yuǎn)程電源和所述遠(yuǎn)程以太網(wǎng)遠(yuǎn)程供電網(wǎng)絡(luò)通信設(shè)備之間的共模抑制線圈，其特征在于，所述共模抑制線圈兩端跨接有一可進(jìn)行能量泄放或吸收的防護(hù)裝置。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述以太網(wǎng)遠(yuǎn)程供電裝置，其特征在于，所述防護(hù)裝置為穩(wěn)壓二極管或氣體放電管或硅瞬態(tài)電壓抑制二極管或壓敏電阻。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述以太網(wǎng)遠(yuǎn)程供電裝置，其特征在于，所述穩(wěn)壓二極管為兩兩對接。
專利摘要一種以太網(wǎng)遠(yuǎn)程供電裝置，所述裝置包括遠(yuǎn)程電源，以太網(wǎng)遠(yuǎn)程供電交換機(jī)以及連接在所述遠(yuǎn)程電源和所述遠(yuǎn)程以太網(wǎng)遠(yuǎn)程供電交換機(jī)之間的共模抑制線圈，所述共模抑制線圈兩端分別連接有一可進(jìn)行能量泄放或吸收的防護(hù)裝置，所述的防護(hù)裝置可以為穩(wěn)壓二極管，空氣放電管，TVS以及壓敏電阻等類似器件。本實(shí)用新型在有效抑制POE中出現(xiàn)的浪涌的同時，可以節(jié)省成本。
文檔編號H04L12/10GK2882132SQ20052013012
公開日2007年3月21日 申請日期2005年10月25日 優(yōu)先權(quán)日2005年10月25日
發(fā)明者陳鵬, 李佳, 洪建明 申請人:杭州華為三康技術(shù)有限公司