專利名稱：以太網(wǎng)供電網(wǎng)絡(luò)防雷器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種通信領(lǐng)域的防雷裝置，具體而言涉及一種POE網(wǎng)絡(luò)的防雷保護(hù)裝置。
背景技術(shù)：
POE也被稱為基于局域網(wǎng)的供電系統(tǒng)(POL, Power over LAN )或有源以太網(wǎng)( Active Khernet)，有時(shí)也被簡(jiǎn)稱為以太網(wǎng)供電，這是利用現(xiàn)存標(biāo)準(zhǔn)以太網(wǎng)傳輸電纜的同時(shí)傳送數(shù)據(jù)和電功率的最新標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范，并保持了與現(xiàn)存以太網(wǎng)系統(tǒng)和用戶的兼容性。以太網(wǎng)供電(Power over Ethernet, P0E)指通過(guò) 10BASE-T、100BASE-T、 1000BASE-T以太網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)供電，其可靠供電距離最為100米。這不僅對(duì)于那些需要供電、但電源關(guān)不方便獲取的設(shè)備特別有幫助，而且一般的終端設(shè)備也可以從這項(xiàng)技術(shù)中獲益，IP電話、無(wú)線接入點(diǎn)、網(wǎng)絡(luò)安全照相機(jī)都是很好的例子。以太網(wǎng)供電有很多優(yōu)點(diǎn)，如靈活性、遠(yuǎn)程管理功能、高可靠性以及全球范圍內(nèi)的兼容性等。根據(jù)IEEE 802. 3af的規(guī)范，有兩種方式選擇以太網(wǎng)雙絞線的線對(duì)來(lái)供電，分別命名為方案A和方案B。方案A是在傳輸數(shù)據(jù)所用的電纜對(duì)(1/2&3/6)之上同時(shí)傳輸直流電，如圖1，方案B使和局域網(wǎng)電纜中沒(méi)有被使用的線對(duì)(4/5&7/8)來(lái)傳輸直流電，如圖 2。目前，常用的POE設(shè)備對(duì)于過(guò)電壓過(guò)電流的耐受能力都很弱。當(dāng)雷擊浪涌到來(lái)時(shí)， 浪涌能量很容易傳輸?shù)絇OE設(shè)備里面，從而導(dǎo)致設(shè)備的毀壞甚至帶來(lái)更大的危害。而且一般的防雷器，要么只對(duì)信號(hào)進(jìn)行保護(hù)，要么只以電源進(jìn)行保護(hù)。使用過(guò)程中很不方便。同時(shí)POE設(shè)備有的為方案A供電，有的為方案B供電，還有自適應(yīng)型的，即可以使用方案A供電，也可以使用方案B供電。這樣就要求防雷器也必須為自適應(yīng)型的。另外 IEEE802. 3at也以實(shí)施，防雷器必須能夠適應(yīng)該這一新標(biāo)準(zhǔn)。因此很有必要對(duì)此進(jìn)一步加以研究。

實(shí)用新型內(nèi)容本實(shí)用新型的目的就是針對(duì)現(xiàn)有以太網(wǎng)供電網(wǎng)絡(luò)防雷措施的不足，提供一種集成信號(hào)防雷與電源防雷于一體，可應(yīng)用于方案A與方案B，適用于IEEE 802. 3at標(biāo)準(zhǔn)，能應(yīng)用于現(xiàn)行條件下的所有POE網(wǎng)絡(luò)。同時(shí)具有反應(yīng)速度快、通流量大、安裝使用方便的以太網(wǎng)供電網(wǎng)絡(luò)防雷保護(hù)器。本實(shí)用新型的目的是通過(guò)下述技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的，一種以太網(wǎng)供電網(wǎng)絡(luò)防雷保護(hù)器，在以太網(wǎng)供電網(wǎng)分別接有一個(gè)信號(hào)防雷電路和一個(gè)電源防雷電路。所述信號(hào)防雷電路由一個(gè)一級(jí)雷電泄放電路、一個(gè)退耦電路和一個(gè)二級(jí)雷電泄放電路，并依次連接到所述防雷器的輸入輸出端之間，所述三部都分別連接到4條網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)傳輸線上。其中所述一級(jí)雷電泄放電路可包括至少2個(gè)三極氣體放電管；所述二級(jí)雷電泄電路放可包括至少2個(gè)橋式整流電路和三個(gè)TVS (Transient
3Voltage Suppress,瞬態(tài)電壓抑制)二極管；所述退耦電路包括至少4個(gè)電阻；所述一級(jí)雷電泄放電路中，每個(gè)氣體放電管的兩個(gè)輸入端可分別連接到一條信號(hào)線的輸入端，輸出端相互連接并接地；所述的退耦電路可由獨(dú)立的4個(gè)電阻組成，4個(gè)電阻分別串聯(lián)在4個(gè)信號(hào)線，位于第一級(jí)雷電泄放電路與第二級(jí)雷電泄放電路之間；所述第二級(jí)雷電泄放電路可由2個(gè)整流橋DB1、DB2和3個(gè)TVS 二極管構(gòu)成，所述每個(gè)整流橋的兩輸入端分別與退耦器和防雷器輸出端之間的其中兩條數(shù)據(jù)線相連，每個(gè)整流橋的兩輸端都關(guān)聯(lián)在所述TVS 二極管SIDl的兩端，所述另外兩個(gè)TVS 二極管SID2、SID3 的一端分別與TVS 二極管SIDl的兩端相連另外一端都接地。所述電源防雷電路的電源供電線包括4/5線對(duì)和7/8線對(duì)，電源防雷電路由一個(gè)一級(jí)電源雷電泄放電路、一個(gè)電源退耦電路和一個(gè)二級(jí)電源雷電泄放電路，并依次連接到所述防雷器的輸入輸出端之間，所述三部都分別連接到2條電源傳輸線上。所述一級(jí)電源雷泄放電路可包括至少1個(gè)三極氣體放電管。所述二級(jí)電源雷電泄電路放可包括至少3個(gè)TVS 二極管。所述電源退耦電路包括至少2個(gè)電感。所述一級(jí)電源雷電泄放電路中，氣體放電管的兩個(gè)輸入端可分別連接到一條信號(hào)線的輸入端，輸出端相互連接并接地。所述的電源退耦電路可由獨(dú)立的2個(gè)電感組成，2個(gè)電感分別串聯(lián)在2個(gè)電源傳輸線，位于第一級(jí)電源雷電泄放電路與第二級(jí)電源雷電泄放電路之間。第二級(jí)電源雷電泄放電路其4/5、7/8線之間接TVS 二極管SID4兩端，另外兩個(gè) TVS 二極管SID5、SID6的一端分別與TVS 二極管SID4的兩端相連另外一端都接地。上述技術(shù)方案電源由4/5、7/8傳輸，信號(hào)由1、2、3、6傳輸，能應(yīng)用于POE方案B，當(dāng)信號(hào)保護(hù)電路個(gè)器件參數(shù)選擇適當(dāng)，就可應(yīng)用于電源的傳輸從而應(yīng)用于POE方案A。這樣在不同POE方案的設(shè)備中都能應(yīng)用于這種防雷器。同樣也適用于IEEE803.2 at標(biāo)準(zhǔn)下的 POE網(wǎng)絡(luò)。本實(shí)用新型與現(xiàn)有技術(shù)相比，具有如下優(yōu)點(diǎn)集電源防護(hù)與信號(hào)防護(hù)于一體，適用于POE方案A與方案B，使用靈活，適用所有POE網(wǎng)絡(luò)。不用擔(dān)心錯(cuò)裝不同方案的防雷器而引起事故。同時(shí)第一級(jí)采用氣體放電管放電，它的放電能力很強(qiáng)，能放掉大部分雷電能量， 第二選用優(yōu)質(zhì)，低容TVS 二極管，保證高速網(wǎng)絡(luò)傳輸不受影響；它的反應(yīng)速度快，鉗壓低，保證被它錯(cuò)制后的雷電波不會(huì)對(duì)POE設(shè)備有任何影響；很好地保護(hù)設(shè)備，工作性能優(yōu)良。體積小，外觀精美，安裝使用方便。


圖1是本實(shí)用新型的原理框圖；圖2是本實(shí)用新型施例的電路圖。
具體實(shí)施方式
下面將結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型做進(jìn)一步的描述。實(shí)施例一[0029]如圖1所示，一種以太網(wǎng)供電網(wǎng)絡(luò)防雷保護(hù)器，在以太網(wǎng)供電網(wǎng)分別接有一個(gè)信號(hào)防雷電路和一個(gè)電源防雷電路。如圖2所示，在輸入輸出端之間順次連接有一級(jí)雷電泄放電路Al和A2、退耦電路 Bl和B2 二級(jí)雷電泄放電路Cl和C2連接在所述輸入端和輸出端之間。所術(shù)一級(jí)雷電放泄放電路信號(hào)由2個(gè)三極氣體放電管、電源部分便由1個(gè)三極氣體放電管構(gòu)成，所述信號(hào)使用氣體放電管的輸入端連接到一條信號(hào)線的輸入端，所述每個(gè)氣體放電管的輸出端相互連接接地，如圖1中Al部分，氣體放電管GASl的兩輸入端分別連接到第1、2號(hào)信號(hào)線端口，輸出端接地，氣體放電管GAS2的兩輸入端分別連接到第3、6號(hào)信號(hào)線端口，輸出端接地，所述電使用氣體放電管的輸入端連接到一打電源線的輸入端，氣體放電管的輸出接地。如圖1中A2部分，氣體放電管GAS3的兩輸入端分別連接到第4或5 和7或8號(hào)電源線的端口，輸出端接地。當(dāng)線路中侵入雷電時(shí)，氣體放電管會(huì)立即觸發(fā)，并將線與地之間形成雷電泄放通路，將雷電流從放電管泄放到地中，采用3個(gè)氣體放電管可以實(shí)現(xiàn)對(duì)所有線路實(shí)現(xiàn)全保護(hù)，使得8條線任意線上侵入雷電都可以通過(guò)氣體放電管與地形成泄放回路，間接的的讓8條線以地為參考電位形成近似等電住，以免線與線之間因雷電形的電位差升高損壞設(shè)備，氣體放電管具備泄放較大雷電能量的能力，但氣體放電管對(duì)雷電過(guò)電壓限制能力對(duì)較差本實(shí)用新型根據(jù)氣體放電管的此待點(diǎn)，把氣體放電管作為雷電泄放的第一級(jí)電路，可以滿足泄放絕大部分雷電流的目的。所述退耦電路Bl由獨(dú)立的4個(gè)電阻R1-R4組成，4個(gè)電阻分別串聯(lián)在4個(gè)信號(hào)線中，位于第一級(jí)雷電泄放電路與第二級(jí)雷電泄放電路之間。退耦電路B2由獨(dú)立的2個(gè)電感組成，2個(gè)電感分別串聯(lián)在2個(gè)電源傳輸線中，位于第一級(jí)雷電泄放電路與第二級(jí)雷電泄放電路之間。退耦電路起到能量分本的作用，具體是通過(guò)電阻或電感的阻礙讓步雷電的大部分能量通過(guò)第一級(jí)雷電泄放電路泄放，雷電的少部分通過(guò)第二級(jí)雷電泄放電路泄放。所述二級(jí)雷電泄放電路Cl由2個(gè)整流橋電路DBl、DB2和3個(gè)TVS二極管 SIDfSID3構(gòu)成，所述每個(gè)整流橋的兩輸入端分別與退耦電路防雷器輸出端之間的其中兩條數(shù)據(jù)線相連，每個(gè)整流橋的兩輸出端都并關(guān)在所述TVS 二極管SIDl的兩端，所述另外兩個(gè)TVS 二極管SID2、SID3的一端分別與TVS 二極管SIDl的兩端相連，另外一端都接地。當(dāng)?shù)诙?jí)雷電泄放電路連接的信號(hào)線路處侵入雷電時(shí)，4條線路中的任意線路對(duì)地間都會(huì)利用2個(gè)整流電路和SID2、SID3對(duì)地泄放雷電流的通路。4條線路的任意線路間也會(huì)利用2 個(gè)整流電路和SID2形成線路間的泄放雷電流的通路。具體效果如，當(dāng)1號(hào)線路侵入雷電時(shí)， 雷電流會(huì)通過(guò)以下兩種途徑泄放，第一種是，雷電流通過(guò)整流橋DBl再經(jīng)SID3將雷電流泄放到地中，以實(shí)現(xiàn)1號(hào)線路與地形成間接等電位，第二種是，雷電流通過(guò)整流橋DBl再經(jīng)過(guò) SIDl后，會(huì)分2條途徑泄放，通過(guò)整流橋DBl到2號(hào)信號(hào)線中，以實(shí)2號(hào)線路與1號(hào)線路的等到電位，通過(guò)整流電路DB2到3、6號(hào)信號(hào)線中，以實(shí)現(xiàn)3、6號(hào)線路與1號(hào)線路的等電位。電源部分二極雷電泄放電路C2由3個(gè)TVS 二極管SID4、SID5、SID6構(gòu)成，所述TVS 二極管SID4的兩端分別與退耦電路B2和防雷器輸出端之間的兩條電源線相連。所述另外兩個(gè)TVS 二極管SID5、SID6的一端分別與TVS 二極管SID4的兩端相連，另外一端都接地。 當(dāng)?shù)诙?jí)雷電匯放電路連接的的線路處侵入雷電時(shí)，二線路都會(huì)利用SID5、SID6對(duì)地泄放雷電流。具本效果如，當(dāng)4號(hào)線路侵入雷電時(shí)，雷電流會(huì)通過(guò)以下兩種途徑泄放，第一種是， 雷電流通過(guò)SID5泄放到地中，以實(shí)現(xiàn)4號(hào)線路與地形成間接等電位，第二種是，雷電流通過(guò)SID4，與另外一條電源線路形成等電位。所述C1、C2 二級(jí)雷電泄放電路用的TVS 二極管，它具有泄放較少雷電流的能力，但通將雷電過(guò)電壓抑制到很低的水平，同時(shí)有著極間電容小的特點(diǎn)能保證不影響線路中數(shù)據(jù)的傳輸。采用TVS 二極管作第二級(jí)雷電泄放電路可以滿足抑制雷電過(guò)電壓，不影響數(shù)據(jù)傳輸，達(dá)到保護(hù)POE網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的目的。
權(quán)利要求1.一種以太網(wǎng)供電網(wǎng)絡(luò)防雷保護(hù)器，其特征在于在以太網(wǎng)供電網(wǎng)分別接有一個(gè)信號(hào)防雷電路和一個(gè)電源防雷電路，所述信號(hào)防雷電路由一個(gè)一級(jí)雷電泄放電路、一個(gè)退耦電路和一個(gè)二級(jí)雷電泄放電路，并依次連接到所述防雷器的輸入輸出端之間，所述三部都分別連接到4條網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)傳輸線上；所述電源防雷電路的電源供電線包括4/5線對(duì)和7/8線對(duì)，電源防雷電路由一個(gè)一級(jí)電源雷電泄放電路、一個(gè)電源退耦電路和一個(gè)二級(jí)電源雷電泄放電路，并依次連接到所述防雷器的輸入輸出端之間，所述三部都分別連接到2條電源傳輸線上。
2.如權(quán)利要求1所述的以太網(wǎng)供電網(wǎng)絡(luò)防雷保護(hù)器，其特征在于所述一級(jí)雷電泄放電路可包括至少2個(gè)三極氣體放電管；所述一級(jí)雷電泄放電路中，每個(gè)氣體放電管的兩個(gè)輸入端可分別連接到一條信號(hào)線的輸入端，輸出端相互連接并接地。
3.如權(quán)利要求2所述的以太網(wǎng)供電網(wǎng)絡(luò)防雷保護(hù)器，其特征在于所述二級(jí)雷電泄電路放可包括至少2個(gè)橋式整流電路和三個(gè)瞬態(tài)電壓抑制二極管；所述第二級(jí)雷電泄放電路可由2個(gè)整流橋DB1、DB2和3個(gè)TVS 二極管構(gòu)成，所述每個(gè)整流橋的兩輸入端分別與退耦器和防雷器輸出端之間的其中兩條數(shù)據(jù)線相連，每個(gè)整流橋的兩輸端都關(guān)聯(lián)在所述TVS 二極管SIDl的兩端，所述另外兩個(gè)TVS 二極管SID2、SID3的一端分別與TVS 二極管SIDl的兩端相連另外一端都接地。
4.如權(quán)利要求3所述的以太網(wǎng)供電網(wǎng)絡(luò)防雷保護(hù)器，其特征在于所述退耦電路包括至少4個(gè)電阻；所述的退耦電路可由獨(dú)立的4個(gè)電阻組成，4個(gè)電阻分別串聯(lián)在4個(gè)信號(hào)線， 位于第一級(jí)雷電泄放電路與第二級(jí)雷電泄放電路之間。
5.如權(quán)利要求1所述的以太網(wǎng)供電網(wǎng)絡(luò)防雷保護(hù)器，其特征在于所述一級(jí)電源雷泄放電路可包括至少1個(gè)三極氣體放電管；所述一級(jí)電源雷電泄放電路中，氣體放電管的兩個(gè)輸入端可分別連接到一條信號(hào)線的輸入端，輸出端相互連接并接地。
6.如權(quán)利要求5所述的以太網(wǎng)供電網(wǎng)絡(luò)防雷保護(hù)器，其特征在于所述二級(jí)電源雷電泄電路放可包括至少3個(gè)TVS 二極管；第二級(jí)電源雷電泄放電路其4/5、7/8線之間接TVS 二極管SID4兩端，另外兩個(gè)TVS 二極管SID5、SID6的一端分別與TVS 二極管SID4的兩端相連另外一端都接地。
7.如權(quán)利要求1所述的以太網(wǎng)供電網(wǎng)絡(luò)防雷保護(hù)器，其特征在于所述電源退耦電路包括至少2個(gè)電感；所述的電源退耦電路可由獨(dú)立的2個(gè)電感組成，2個(gè)電感分別串聯(lián)在2 個(gè)電源傳輸線，位于第一級(jí)雷電泄放電路與第二級(jí)雷電泄放電路之間。
專利摘要一種以太網(wǎng)供電網(wǎng)絡(luò)防雷保護(hù)器，其特征在于在以太網(wǎng)供電網(wǎng)分別接有一個(gè)信號(hào)防雷電路和一個(gè)電源防雷電路，所述信號(hào)防雷電路由一個(gè)一級(jí)雷電泄放電路、一個(gè)退耦電路和一個(gè)二級(jí)雷電泄放電路，并依次連接到所述防雷器的輸入輸出端之間，所述三部都分別連接到4條網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)傳輸線上；所述電源防雷電路的電源供電線包括4/5線對(duì)和7/8線對(duì)，電源防雷電路由一個(gè)一級(jí)電源雷電泄放電路、一個(gè)電源退耦電路和一個(gè)二級(jí)電源雷電泄放電路，并依次連接到所述防雷器的輸入輸出端之間，所述三部都分別連接到2條電源傳輸線上。
文檔編號(hào)H02H9/06GK201994655SQ20102065339
公開(kāi)日2011年9月28日 申請(qǐng)日期2010年12月11日 優(yōu)先權(quán)日2010年12月11日
發(fā)明者殷建軍, 鐘平 申請(qǐng)人:株洲普天中普防雷科技有限公司