本實(shí)用新型涉及交換機(jī)POE受電，尤其涉及一種標(biāo)準(zhǔn)POE與強(qiáng)制非標(biāo)POE一體化受電電源電路。

背景技術(shù)：

POE供電技術(shù)能夠在現(xiàn)有的以太網(wǎng)布線基礎(chǔ)架構(gòu)不作任何改動的情況下，為一些基于IP的終端(如IP電話機(jī)、無線局域網(wǎng)接入點(diǎn)AP、網(wǎng)絡(luò)攝像機(jī)、網(wǎng)絡(luò)門禁、巡更讀卡器等)傳輸數(shù)據(jù)信號的同時，還能為此類設(shè)備提供直流供電。標(biāo)準(zhǔn)協(xié)議POE供電可利用12、36數(shù)據(jù)線對供電，也可利用45、78線對供電；而強(qiáng)制POE供電一般利用45、78線對供電?，F(xiàn)有的POE受電電路分為標(biāo)準(zhǔn)POE受電和非標(biāo)準(zhǔn)的強(qiáng)制受電兩種不同的電路。標(biāo)準(zhǔn)POE供電工作過程是先由PSE設(shè)備輸出很小的電壓，直到其檢測到終端的連接是一個支持IEEE 802.3af或IEEE802.3at標(biāo)準(zhǔn)的PD設(shè)備后，PSE設(shè)備開始從低電壓逐漸升壓開始向PD設(shè)備供電，直至為PD設(shè)備提供穩(wěn)定可靠的直流電壓，滿足PD設(shè)備的功率消耗。而非標(biāo)POE強(qiáng)制供電模式不作檢測，直接強(qiáng)制提供滿足PD設(shè)備的電壓。而市面所有產(chǎn)品均無法將兩者統(tǒng)一到一個電路板上，導(dǎo)致產(chǎn)品不得不設(shè)計兩套，用戶無法在兩種供電模式下自由切換，使用成本高，便利性差。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本實(shí)用新型提供一種標(biāo)準(zhǔn)POE與強(qiáng)制非標(biāo)POE一體化受電電源電路，以解決上述現(xiàn)有技術(shù)不足，整合標(biāo)準(zhǔn)POE和非標(biāo)POE兩種供電模式為一體，簡化設(shè)備供電模塊的電路設(shè)計，避免重復(fù)生產(chǎn)不同供電類型的設(shè)備，最大限度兼容用戶的取電環(huán)境，可廣泛應(yīng)用于網(wǎng)絡(luò)讀卡器、路由器、智能家居受電設(shè)備等網(wǎng)絡(luò)電子設(shè)備中。

為了實(shí)現(xiàn)本實(shí)用新型的目的，擬采用以下技術(shù)：

一種標(biāo)準(zhǔn)POE與強(qiáng)制非標(biāo)POE一體化受電電源電路，其特征在于，設(shè)置在POE網(wǎng)絡(luò)插座和受電設(shè)備之間，包括：標(biāo)準(zhǔn)供電模塊，具有符合標(biāo)準(zhǔn)協(xié)議的線路阻抗，且在輸入電壓大于設(shè)定值時導(dǎo)通，導(dǎo)通后將POE網(wǎng)絡(luò)插座輸入的電壓送向DC-DC降壓穩(wěn)壓模塊；非標(biāo)跳線模塊，用于進(jìn)行非標(biāo)供電線路的切換，直接將POE網(wǎng)絡(luò)插座輸入的電壓直接送入DC-DC降壓穩(wěn)壓模塊；DC-DC降壓穩(wěn)壓模塊，用于將輸入的直流電壓進(jìn)行降壓、穩(wěn)壓，向受電設(shè)備供電；其中，標(biāo)準(zhǔn)供電模塊的輸入端連接POE網(wǎng)絡(luò)插座，輸出端連接DC-DC降壓穩(wěn)壓模塊的輸入端，DC-DC降壓穩(wěn)壓模塊的輸出端連接受電設(shè)備，非標(biāo)跳線模塊并聯(lián)在標(biāo)準(zhǔn)供電模塊兩端。

標(biāo)準(zhǔn)協(xié)議供電模式下：POE交換機(jī)檢測到標(biāo)準(zhǔn)供電模塊的符合標(biāo)準(zhǔn)協(xié)議的線路阻抗值時，則會嘗試進(jìn)行小電流逐步升壓，在供電電壓達(dá)到設(shè)定值時，標(biāo)準(zhǔn)供電模塊導(dǎo)通，POE交換機(jī)穩(wěn)定輸出48～57V電壓，經(jīng)過標(biāo)準(zhǔn)供電模塊向DC-DC降壓穩(wěn)壓模塊供電，DC-DC降壓穩(wěn)壓模塊經(jīng)過降壓穩(wěn)壓處理后為受電設(shè)備供電；

非標(biāo)強(qiáng)制供電模式下：非標(biāo)跳線模塊導(dǎo)通，電源不經(jīng)檢測，直接通過網(wǎng)線到達(dá)POE網(wǎng)絡(luò)插座進(jìn)行輸入，輸入的電壓直接通過非標(biāo)跳線模塊后送入DC-DC降壓穩(wěn)壓模塊，DC-DC降壓穩(wěn)壓模塊經(jīng)過降壓穩(wěn)壓處理后為受電設(shè)備供電。

進(jìn)一步，所述標(biāo)準(zhǔn)供電模塊包括阻值為24.9K的檢測電阻R16、分壓電阻R14和R20、穩(wěn)壓二極管D2和N溝道場效應(yīng)三極管Q1，檢測電阻R16并聯(lián)在POE網(wǎng)絡(luò)插座的供電輸出正負(fù)極兩端，分壓電阻R14和R20串聯(lián)后并聯(lián)在檢測電阻R16兩端，分壓電阻R14連接POE網(wǎng)絡(luò)插座的供電輸出正極端，分壓電阻R20連接POE網(wǎng)絡(luò)插座的供電輸出負(fù)極端，穩(wěn)壓二極管D2設(shè)在分壓電阻R14和R20之間，穩(wěn)壓二極管D2負(fù)極連接分壓電阻R14，穩(wěn)壓二極管D2正極連接分壓電阻R20，N溝道場效應(yīng)三極管Q1的S極連接POE網(wǎng)絡(luò)插座的供電輸出負(fù)極端、G極連接穩(wěn)壓二極管D2負(fù)極、D極作為標(biāo)準(zhǔn)供電模塊的輸出負(fù)極端連接DC-DC降壓穩(wěn)壓模塊。分壓電阻R14和R20的阻值相等，穩(wěn)壓二極管D2的穩(wěn)壓值為27V。N溝道場效應(yīng)三極管Q1為CS1N60。

進(jìn)一步，所述非標(biāo)跳線模塊包括一個跳線插座P12，其中兩個管腳分別連接在標(biāo)準(zhǔn)供電模塊兩端，具體是跳線插座P12的管腳2連接POE網(wǎng)絡(luò)插座的供電輸出負(fù)極端，管腳1連接標(biāo)準(zhǔn)供電模塊的輸出負(fù)極端，跳線插座P12的管腳3空置。

進(jìn)一步，所述DC-DC降壓穩(wěn)壓模塊包括LM2596HVT-5.0穩(wěn)壓芯片U5、穩(wěn)壓二極管D1、電感L4和電容C22，LM2596HVT-5.0穩(wěn)壓芯片U5的VIN+端連接標(biāo)準(zhǔn)供電模塊的輸出正極端、GHD端和ON/OFF端均連接標(biāo)準(zhǔn)供電模塊的輸出負(fù)極端并接地、FB端連接受電設(shè)備的正極端、OUT端通過電感L4連接受電設(shè)備的正極端，穩(wěn)壓二極管D1的負(fù)極端連接OUT端、正極端連接標(biāo)準(zhǔn)供電模塊的輸出負(fù)極端，電容C22的正極端連接電感L4、負(fù)極端連接標(biāo)準(zhǔn)供電模塊的輸出負(fù)極端。

進(jìn)一步，還包括保險單元，設(shè)置在POE網(wǎng)絡(luò)插座和標(biāo)準(zhǔn)供電模塊之間。所述保險單元為0.5A60V的保險絲F1，串聯(lián)在POE網(wǎng)絡(luò)插座的供電輸出正極端線路上。

進(jìn)一步，還包括濾波單元，設(shè)置在標(biāo)準(zhǔn)供電模塊和DC-DC降壓穩(wěn)壓模塊之間。所述濾波單元為濾波電容C20，并聯(lián)在標(biāo)準(zhǔn)供電模塊的輸出正負(fù)極之間。

本實(shí)用新型的有益效果是：

1、通過非標(biāo)跳線模塊進(jìn)行斷開或?qū)?，配合?biāo)準(zhǔn)供電模塊和DC-DC降壓穩(wěn)壓模塊可實(shí)現(xiàn)同一電路適應(yīng)兩種供電模式的任選擇，需要進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)供電時，讓非標(biāo)跳線模塊斷開，通過標(biāo)準(zhǔn)供電模塊進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)檢測進(jìn)行供電，在供電電壓大于設(shè)定值時，標(biāo)準(zhǔn)供電模塊向DC-DC降壓穩(wěn)壓模塊供電；需要非標(biāo)強(qiáng)制供電時，讓非標(biāo)跳線模塊導(dǎo)通，POE網(wǎng)絡(luò)插座輸入的電壓直接送入DC-DC降壓穩(wěn)壓模塊。具體是，利用了Q1的開關(guān)特性和跳線插座P12的短接供電方式來實(shí)現(xiàn)兼容標(biāo)準(zhǔn)POE協(xié)議供電和強(qiáng)制非標(biāo)準(zhǔn)POE供電模式，因此只需開發(fā)一種產(chǎn)品即可同時支持兩種供電方式；

2、本電路同時具有防呆功能，將其應(yīng)用于POE受電系統(tǒng)時，在額定電壓范圍內(nèi)，無論接入何種供電模式的交換機(jī)，該電路均不會損壞；且電路在工作過程中，如果用戶改變跳線插座P12跳冒短接方式，也不會損壞電路。

3、本電流設(shè)計巧妙，易于實(shí)現(xiàn)，安全、穩(wěn)定、全面。

附圖說明

圖1示出了本實(shí)用新型的應(yīng)用于POE受電系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖2示出了本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖3示出了本實(shí)用新型的詳細(xì)電路結(jié)構(gòu)圖。

具體實(shí)施方式

如圖1～3所示，一種標(biāo)準(zhǔn)POE與強(qiáng)制非標(biāo)POE一體化受電電源電路，設(shè)置在POE網(wǎng)絡(luò)插座和受電設(shè)備之間，包括：標(biāo)準(zhǔn)供電模塊，具有符合標(biāo)準(zhǔn)協(xié)議的線路阻抗，且在輸入電壓大于設(shè)定值時導(dǎo)通，導(dǎo)通后將POE網(wǎng)絡(luò)插座輸入的電壓送向DC-DC降壓穩(wěn)壓模塊；非標(biāo)跳線模塊，用于進(jìn)行非標(biāo)供電線路的切換，輸入的電壓直接送入DC-DC降壓穩(wěn)壓模塊；DC-DC降壓穩(wěn)壓模塊，用于將輸入的直流電壓進(jìn)行降壓、穩(wěn)壓，向受電設(shè)備供電；其中，標(biāo)準(zhǔn)供電模塊的輸入端連接POE網(wǎng)絡(luò)插座，輸出端連接DC-DC降壓穩(wěn)壓模塊的輸入端，DC-DC降壓穩(wěn)壓模塊的輸出端連接受電設(shè)備，非標(biāo)跳線模塊并聯(lián)在標(biāo)準(zhǔn)供電模塊兩端。

標(biāo)準(zhǔn)協(xié)議供電模式下：POE交換機(jī)檢測到標(biāo)準(zhǔn)供電模塊的符合標(biāo)準(zhǔn)協(xié)議的線路阻抗值時，則會嘗試進(jìn)行小電流逐步升壓，在供電電壓達(dá)到設(shè)定值時，標(biāo)準(zhǔn)供電模塊導(dǎo)通，POE交換機(jī)穩(wěn)定輸出48～57V電壓，經(jīng)過標(biāo)準(zhǔn)供電模塊向DC-DC降壓穩(wěn)壓模塊供電，DC-DC降壓穩(wěn)壓模塊經(jīng)過降壓穩(wěn)壓處理后為受電設(shè)備供電。

非標(biāo)強(qiáng)制供電模式下：非標(biāo)跳線模塊導(dǎo)通，電源不經(jīng)檢測，直接通過網(wǎng)線到達(dá)POE網(wǎng)絡(luò)插座進(jìn)行輸入，輸入的電壓直接通過非標(biāo)跳線模塊后送入DC-DC降壓穩(wěn)壓模塊，DC-DC降壓穩(wěn)壓模塊經(jīng)過降壓穩(wěn)壓處理后為受電設(shè)備供電。

具體的，所述標(biāo)準(zhǔn)供電模塊包括阻值為24.9K的檢測電阻R16、分壓電阻R14和R20、穩(wěn)壓二極管D2和N溝道場效應(yīng)三極管Q1，分壓電阻R14和R20的阻值相等，均選擇51K，選擇的穩(wěn)壓二極管D2的穩(wěn)壓值為27V，N溝道場效應(yīng)三極管Q1為CS1N60。所述非標(biāo)跳線模塊包括一個跳線插座P12，其中兩個管腳分別連接在標(biāo)準(zhǔn)供電模塊兩端。所述DC-DC降壓穩(wěn)壓模塊包括LM2596HVT-5.0穩(wěn)壓芯片U5、穩(wěn)壓二極管D1、電感L4和電容C22。檢測電阻R16并聯(lián)在POE網(wǎng)絡(luò)插座的供電輸出正負(fù)極兩端，分壓電阻R14和R20串聯(lián)后并聯(lián)在檢測電阻R16兩端，分壓電阻R14連接POE網(wǎng)絡(luò)插座的供電輸出正極端，分壓電阻R20連接POE網(wǎng)絡(luò)插座的供電輸出負(fù)極端，穩(wěn)壓二極管D2設(shè)在分壓電阻R14和R20之間，穩(wěn)壓二極管D2負(fù)極連接分壓電阻R14，穩(wěn)壓二極管D2正極連接分壓電阻R20，N溝道場效應(yīng)三極管Q1的S極連接POE網(wǎng)絡(luò)插座的供電輸出負(fù)極端、G極連接穩(wěn)壓二極管D2負(fù)極、D極作為標(biāo)準(zhǔn)供電模塊的輸出負(fù)極端連接LM2596HVT-5.0穩(wěn)壓芯片U5的GHD端和ON/OFF端。跳線插座P12的管腳2連接Q1的S極，管腳1連接Q1的D極，管腳3空置。LM2596HVT-5.0穩(wěn)壓芯片U5的VIN+端連接標(biāo)準(zhǔn)供電模塊的輸出正極端、GHD端和ON/OFF端均還接地、FB端連接受電設(shè)備的正極端、OUT端通過電感L4連接受電設(shè)備的正極端，穩(wěn)壓二極管D1的負(fù)極端連接OUT端、正極端連接Q1的D極，電容C22的正極端連接電感L4、負(fù)極端連接Q1的D極。

在交換機(jī)標(biāo)準(zhǔn)POE協(xié)議供電模式下：P12跳線不短接，管腳1和管腳2之間是斷路，POE交換機(jī)檢測到POE網(wǎng)絡(luò)插座后端R16的24.9k電阻后，會試探進(jìn)行供電，達(dá)到27V時，D2導(dǎo)通，Q1導(dǎo)通，電源向U5供電，U5可將POE交換機(jī)的48V-55電源經(jīng)過DC-DC變換后輸出至后級工作。在非標(biāo)的強(qiáng)制POE供電模式下：P12只需通過跳帽短接管腳1和管腳2，前端通過網(wǎng)線傳過來的7-60V電源直接通過P12導(dǎo)通向U5供電，U5經(jīng)DC-DC降壓后供后級設(shè)備使用。整個電路巧妙地利用了Q1的開關(guān)特性和P12短接供電方式，實(shí)現(xiàn)了單一電路同時兼容標(biāo)準(zhǔn)POE協(xié)議供電和強(qiáng)制非標(biāo)準(zhǔn)POE供電模式，只需開發(fā)一直產(chǎn)品即可同時支持兩種供電方式。

本電路同時具有防呆功能，在P12短接管腳1和管腳2的情況下，即非標(biāo)取電模式，如果用戶誤將設(shè)備接入標(biāo)準(zhǔn)POE交換機(jī)，由于交換機(jī)檢測線路阻容值遠(yuǎn)大于POE協(xié)議標(biāo)準(zhǔn)，因此POE交換機(jī)不會供電。同理，在P12不短接情況下，即標(biāo)準(zhǔn)取電模式，如果用戶誤將設(shè)備接入強(qiáng)制供電網(wǎng)線中，設(shè)備在低于27V電壓下不會導(dǎo)通工作，27V-60V時，Q1導(dǎo)通，設(shè)備正常工作。因此，在額定電壓范圍內(nèi)，無論接入何種供電模式的交換機(jī)，該電路均不會損壞。同理，電路在工作過程中，如果用戶改變P12跳冒短接方式，也不會損壞電路。

作為優(yōu)選實(shí)施方式，還包括保險單元，設(shè)置在POE網(wǎng)絡(luò)插座和標(biāo)準(zhǔn)供電模塊之間。所述保險單元為0.5A60V的保險絲F1，串聯(lián)在POE網(wǎng)絡(luò)插座的供電輸出正極端線路上?？梢杂行ПＷC本電路各模塊的工作安全性。

作為優(yōu)選實(shí)施方式，還包括濾波單元，設(shè)置在標(biāo)準(zhǔn)供電模塊和DC-DC降壓穩(wěn)壓模塊之間。所述濾波單元為濾波電容C20，并聯(lián)在標(biāo)準(zhǔn)供電模塊的輸出正負(fù)極之間?？梢詫⒁斎隓C-DC降壓穩(wěn)壓模塊的電流進(jìn)行過濾，提高后級輸出的穩(wěn)定性。

本實(shí)用新型安全、穩(wěn)定、全面，整合標(biāo)準(zhǔn)POE和非標(biāo)POE兩種供電模式為一體，簡化設(shè)備供電模塊的電路設(shè)計，避免重復(fù)生產(chǎn)不同供電類型的設(shè)備，最大限度兼容用戶的取電環(huán)境，可廣泛應(yīng)用于網(wǎng)絡(luò)讀卡器、路由器、智能家居受電設(shè)備等網(wǎng)絡(luò)電子設(shè)備中。