專利名稱：PoE端口過電壓綜合防護(hù)電路及其實現(xiàn)方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及以太網(wǎng)技術(shù)，尤其涉及一種以太網(wǎng)供電(PoE, Power Over Ethernet)端ロ過電壓綜合防護(hù)電路及其實現(xiàn)方法。
背景技術(shù)：
隨著3G網(wǎng)絡(luò)的建設(shè)，以太網(wǎng)供電(PoE)技術(shù)得到了極大的發(fā)展空間，該技術(shù)可以為無線接入點(AP，Access Point)、攝像頭等利用以太網(wǎng)進(jìn)行通信的各種設(shè)備提供數(shù)據(jù)通信和電カ供應(yīng)，大大筒化了線路的鋪設(shè)成本，使得該技術(shù)得到了大規(guī)模的應(yīng)用。但隨之而來的是PoE供電端ロ的防護(hù)問題日益突出，PoE端ロ既提供數(shù)據(jù)通信，也提供電カ傳輸，這決定了其防護(hù)的特殊性，需要兼顧數(shù)據(jù)電路和PoE電路的防護(hù)。目前針對PoE端ロ的防護(hù)方案受制于技術(shù)成熟度的制約，并沒有形成ー套被普遍接受和應(yīng)用的方案，通過調(diào)研發(fā)現(xiàn)，目前普遍采用的PoE端ロ防護(hù)技術(shù)為兩極防護(hù)，第一級 用壓敏電阻(MOV)或兩極氣體放電管，用于雷擊浪涌主要能量的泄放；第二級采用瞬態(tài)電壓抑制器(TVS)，用于鉗位浪涌電壓；兩極間一般采用電感實現(xiàn)退耦。但這樣的方案主要存在以下幾點不足
I)共模防護(hù)級間對稱性不足，在遭受大浪涌電流沖擊時會產(chǎn)生較大的差模電壓，會加重后級防護(hù)電路的負(fù)擔(dān)，甚至無法起到防護(hù)作用，具體說明如下
壓敏電阻受制于自身エ藝特性的限制，直流擊穿電壓的精度無法做到很高，相對額定值，一般會有±10%以內(nèi)的偏差，那么兩顆壓敏電阻動作電壓的偏差最大可達(dá)到額定值的20%，在遭受共模浪涌過電壓侵襲時，兩顆壓敏電阻由于動作電壓的不一致，將會產(chǎn)生過高的差模過電壓，即共模過電壓轉(zhuǎn)化出了差模過電壓.無論對于數(shù)據(jù)通信電路還是PoE供電電路，差模過電壓具有很大的危害性，主要論述如下對于數(shù)據(jù)通信電路而言，數(shù)據(jù)線路上的高頻變壓器能隔絕共模過電壓，但無法阻隔差模過電壓，差模過電壓通過變壓器后施加在后級通信芯片的管腳上，而通信芯片由于エ藝特性對差模過電壓的耐受能力都很弱，極易造成芯片的功能喪失或性能降低；對于PoE供電電路而言，差模過電壓同樣會施加在PoE控制芯片的各種信號腳和電源腳上，如芯片的48V正負(fù)極、MOSFET驅(qū)動信號、受電端設(shè)備(PD)探測信號、電流檢測信號等，這些芯片管腳為CMOS電路，對過電壓的承受能力弱，差模過電壓易造成這些信號腳和電源腳的失效或性能降低；如果第一級采用ニ級氣體放電管，則由于氣體放電管エ藝特性，其動作電壓的誤差為±20%,兩顆氣體放電管的動作電壓誤差可達(dá)40%，將會造成電源正負(fù)線對地浪涌過電壓的嚴(yán)重不平衡，這將產(chǎn)生過高的差模過電壓，同前述分析，該差模過電壓極易造成后級電路的損壞。2)第一級防護(hù)電路采用壓敏電阻存在安全隱患，由于壓敏電阻自身的エ藝特性，在遭受浪涌沖擊后，其內(nèi)部結(jié)構(gòu)會發(fā)生變化，動作電壓會發(fā)生改變，即性能劣化，如果動作電壓降低，則漏電流會増大，在48V電壓長期作用下，壓敏電阻可能會變得很燙，甚至起火，這將導(dǎo)致安全問題；而由于PoE供電電流不足1A，這使得通過保險絲配合防護(hù)難以實現(xiàn)，所以，安全問題難以解決，若該方案在工程上大量使用，安全隱患會比較大。
3)第一級采用氣體放電管時會存在續(xù)流的問題，氣體放電管是開關(guān)性器件，其處于工作狀態(tài)時，電極間會由于弧光放電而處于短路狀態(tài)，在過電壓消失后，電極間依然會由于PoE供電電壓而維持弧光放電，從而造成PoE電壓間短路。4)以前的方案集中于供電線路雷擊防護(hù)，并沒有提出綜合防護(hù)的概念，其實端ロ的數(shù)據(jù)功能和PoE供電功能都需要防護(hù)，端ロ無論是失去了數(shù)據(jù)功能還是PoE供電功能都將是用戶無法接受的，所以防護(hù)不能只針對其中一方來實施，而應(yīng)將二者結(jié)合起來，共同防護(hù)。5)以前的防護(hù)方案強(qiáng)調(diào)雷擊防護(hù)，但PoE端口和單純的數(shù)據(jù)端ロ或單純的電源ロ相比有其特殊性，數(shù)據(jù)端ロ通過隔離耦合變壓器實現(xiàn)數(shù)據(jù)電路的外部電路和內(nèi)部的電氣隔離，對于靜電放電(ESD)的侵害有很強(qiáng)的防護(hù)能力；但PoE端ロ有PoE控制電路，這部分電路直接與外部電路相連接，易受外部靜電侵襲。其中，PoE控制芯片及MOSFET都屬于ESD敏 感器件，容易受到靜電侵襲而損壞或性能降低，MOSFET在電路上直接與數(shù)據(jù)接ロ相連，靜電極易從端ロ侵入威脅MOSFET的安全；PoE控制芯片則有多個控制信號腳與電源線路直接連接，如MOSFET驅(qū)動信號、電流檢測信號、H)探測信號等，這些信號在芯片內(nèi)部為CMOS集成電路，對過電壓的承受能力有限，靜電同樣可以從端ロ侵入造成這些信號的失效或性能降低，但以前的防護(hù)電路對靜電防護(hù)關(guān)注不足。

發(fā)明內(nèi)容
有鑒于此，本發(fā)明的主要目的在于提供ー種PoE端ロ過電壓綜合防護(hù)電路及其實現(xiàn)方法，通過采用合適的防護(hù)電路和防護(hù)器件，提高保護(hù)線路的平衡性，降低共模過電壓轉(zhuǎn)化為差模過電壓的幅值和能量，以提高防護(hù)效果；解決氣體放電管固有的續(xù)流技術(shù)缺點；能夠兼顧PoE供電端ロ的防護(hù)和數(shù)據(jù)端ロ的防護(hù)，以及兼顧雷擊浪涌防護(hù)和靜電防護(hù)；采用該防護(hù)電路和防護(hù)器件能夠保證在器件失效的情況不會出現(xiàn)安全隱患。為達(dá)到上述目的，本發(fā)明的技術(shù)方案是這樣實現(xiàn)的
一種以太網(wǎng)供電PoE端ロ過電壓綜合防護(hù)電路，僅包括第二級防護(hù)電路，所述第二級防護(hù)電路均采用瞬態(tài)電壓抑制器TVS器件。其中所述第二級防護(hù)電路適用于數(shù)據(jù)電路或PoE電路。一種以太網(wǎng)供電PoE端ロ過電壓綜合防護(hù)電路，包括兩級防護(hù)電路，其中
第一級防護(hù)電路采用三極氣體放電管，用于實現(xiàn)雷擊電流的對地泄放；第二級防護(hù)電路采用鉗位型過壓保護(hù)器件，用于實現(xiàn)靜電防護(hù)；所述第一級防護(hù)電路和第二級防護(hù)電路之間，采用電阻和共模電感組合電路，以協(xié)調(diào)所述兩級防護(hù)電路和器件之間的動作特性，達(dá)到在第一級防護(hù)電路和第二級防護(hù)電路間退耦的作用。其中所述第一級防護(hù)電路，進(jìn)ー步采用所述三極氣體放電管結(jié)合高分子正溫度系數(shù)熱敏感電阻PPTC的方式。所述第二級防護(hù)電路的鉗位型過壓保護(hù)器件，為瞬態(tài)電壓抑制器TVS器件。所述電阻為繞線電阻器。所述的TVS器件若用于數(shù)據(jù)接ロ的防護(hù)，則應(yīng)放置于隔離變壓器的次邊。一種以太網(wǎng)供電PoE端ロ過電壓綜合防護(hù)電路的實現(xiàn)方法，該方法包括
在第一級防護(hù)電路中設(shè)置用于實現(xiàn)雷擊電流的對地泄放三極氣體放電管的步驟；在第二級防護(hù)電路中采用用于實現(xiàn)靜電防護(hù)的鉗位型過壓保護(hù)器件的步驟；以及，在所述第一級防護(hù)電路和第二級防護(hù)電路之間，采用電阻和共模電感組合方式，以協(xié)調(diào)所述兩級防護(hù)電路和器件之間的動作特性并達(dá)到在第一級防護(hù)電路和第二級防護(hù)電路間退耦的步驟。所述第二級防護(hù)電路均采用瞬態(tài)電壓抑制器TVS器件。本發(fā)明的PoE端ロ過電壓綜合防護(hù)電路及其實現(xiàn)方法，具有以下優(yōu)點
采用本發(fā)明，能夠使PoE端ロ過電壓的防護(hù)效果得到全方位提升，具體表現(xiàn)在如下幾 個方面
I)采用三極氣體放電管做第一級保護(hù)，使得共模防護(hù)級間對稱性得到極大的提升，可以很好的保證電源正負(fù)極間的共模防護(hù)動作一致性，最小化差模過電壓的產(chǎn)生，從而起到更好的保護(hù)效果。經(jīng)測試實驗證明，采用該防護(hù)方法可以大大提高端ロ雷電流的防護(hù)等級，該級雷電流防護(hù)等級可達(dá)到3000A (8/2(^S)，這滿足了絕大多數(shù)應(yīng)用場合的需求。2)氣體放電管和PPTC配合使用可有效地解決氣體放電管的續(xù)流問題，測試表明，在雷電流泄放瞬間，PPTC為低阻狀態(tài)，不會影響雷電流的泄放；在雷電流泄放完成后，由于PoE供電電壓的存在使得氣體放電管處于續(xù)流狀態(tài)，這吋，PPTC將迅速變?yōu)楦咦锠顟B(tài)，切斷PoE續(xù)流回路。經(jīng)測試實驗表明，由于PPTC相應(yīng)速度快，使得PoE供電電壓不會產(chǎn)生過大的跌落，可以保證設(shè)備的正常供電。3)本發(fā)明提出綜合防護(hù)的概念，防護(hù)電路可以實現(xiàn)數(shù)據(jù)和PoE電路的共同防護(hù)、浪涌和靜電共同防護(hù)。對于PoE設(shè)備，其功能特點就在傳輸數(shù)據(jù)的同時可以傳輸電能，如果二者失去其一，對用戶而言都是不能接受的，所以，PoE端ロ的防護(hù)必須二者兼顧，盡量使ニ者的防護(hù)器件共用，在保證防護(hù)效果的同時降低器件成本和對PCB空間的要求，在目前這個提倡節(jié)能減排、設(shè)備體積越來越小的時代，這對產(chǎn)品的設(shè)計是很重要的。從設(shè)備實際PCB設(shè)計來看，這些防護(hù)器件可以在設(shè)備可接受的空間中布放，并不會使得端ロ器件密度過高而引發(fā)其它問題。實際靜電測試，可以達(dá)到接觸6KV和空氣放電8KV的測試要求，這滿足了絕大多數(shù)應(yīng)用場合，所以，該方案既符合理論分析，又滿足了工程實際應(yīng)用。


圖I為本發(fā)明采用數(shù)據(jù)線供電端ロ的防護(hù)電路示意 圖2為采用空閑線對進(jìn)行供電的防護(hù)電路示意 圖3為互聯(lián)通信設(shè)備安放在室內(nèi)時PoE電路全部采用TVS防護(hù)的簡化電路示意 圖4為互聯(lián)通信設(shè)備安放在室內(nèi)時數(shù)據(jù)電路和PoE電路全部采用TVS防護(hù)的簡化電路示意 圖5為線路出室時第一級防護(hù)電路和PoE第二級防護(hù)均采用差模TVS防護(hù)的電路示意
圖6為圖I所示去掉PPTC器件的防護(hù)電路示意圖。
具體實施例方式下面結(jié)合附圖及本發(fā)明的實施例對本發(fā)明的防護(hù)電路及其方法作進(jìn)ー步詳細(xì)的說明。
圖I為本發(fā)明采用數(shù)據(jù)線供電端ロ的防護(hù)電路示意圖，如圖I所示，為從網(wǎng)ロ RJ45至IJPoE控制電路和數(shù)據(jù)電路的完整防護(hù)電路。其中第一級防護(hù)電路采用氣體放電管(GDT)結(jié)合高分子正溫度系數(shù)熱敏感電阻(PPTC)的方式，第二級防護(hù)電路采用瞬態(tài)電壓抑制器(TVS)的方式，兩級防護(hù)間采用電阻和共模電感退耦?，F(xiàn)有氣體放電管的特點是通流能力強(qiáng)，故利用它將雷擊主要電流泄放到大地，是雷擊防護(hù)中的重要措施；但由于氣體放電管存在續(xù)流的固有缺點，而48V的PoE工作電壓將會導(dǎo)致氣體放電管無法自動熄弧 ，所以第一級防護(hù)電路將氣體放電管與PPTC器件配合使用可很好的解決該問題。第二級防護(hù)電路采用瞬態(tài)電壓抑制器(TVS)器件用于鉗位過電壓。TVS器件的特點是響應(yīng)速度快，鉗位電壓精確，選擇合適的TVS器件可使得被保護(hù)器件處于可承受的過電壓范圍內(nèi)。為了協(xié)調(diào)第一級防護(hù)電路和第二級防護(hù)電路間的動作特性，確保兩級防護(hù)電路都可起到應(yīng)有的作用，級間需要設(shè)置退耦電路，本發(fā)明的上述方案采用了電阻和共模電感相結(jié)合的方式，能夠使退耦效果最大化。圖2為采用空閑線對(第4、5線和第7、8線)進(jìn)行供電的防護(hù)電路示意圖，其原理同圖1，故不再贅述。本發(fā)明是采用完善的防護(hù)電路，適用于各種應(yīng)用環(huán)境，尤其是較惡劣的應(yīng)用環(huán)境，對于ー些相對較好的應(yīng)用環(huán)境，可以適當(dāng)簡化防護(hù)電路，具體示例如圖3、圖4所示。實施例一
如果互聯(lián)的通信設(shè)備都安放在室內(nèi)，沒有線路出室，且對數(shù)據(jù)ロ防護(hù)和PoE電路防護(hù)要求不高，為了降低成本，可以采用以下簡化方案(以數(shù)據(jù)線供電方案為例)，如圖3所示，該方案刪除了第一級防護(hù)電路，只留下了 PoE電路的第二級防護(hù)電路，PoE電路全部采用TVS防護(hù)，這種防護(hù)方式的優(yōu)點是防護(hù)電路簡單，成本低，但防護(hù)能力較弱，端ロ整體可以承受I. 5k V以內(nèi)的雷擊浪涌的沖擊。實施例ニ
如果互聯(lián)的通信設(shè)備都布放在室內(nèi)，沒有線路出室，為了降低成本，可以采用以下簡化方案如圖4所示，該方案刪除了第一級防護(hù)電路，只留下了第二級防護(hù)電路，無論是數(shù)據(jù)電路還是PoE電路全部采用TVS防護(hù)，這種防護(hù)方式的優(yōu)點是防護(hù)電路簡單，成本低，但防護(hù)能力較弱，端ロ整體可以承受2k V以內(nèi)的雷擊浪涌的沖擊。下面以室外走線的應(yīng)用為例，對本發(fā)明的防護(hù)電路進(jìn)行說明。實施例三
如果線路出室，則需要較強(qiáng)的防護(hù)能力，第一級防護(hù)必不可少，如果兼顧成本的要求，還可采用如圖5所示的方案，該方案保留了第一級防護(hù)電路和PoE第二級防護(hù)中的差模防護(hù)TVS，由于氣體放電管實現(xiàn)雷電流的泄放，如果印刷電路板(PCB)設(shè)計合理，隔離變壓器性能優(yōu)良，該防護(hù)電路可實現(xiàn)端ロ整體4KV的防護(hù)能力。實施例四
該實施例適合對室外走線、可靠性要求較高的場合。如果線路會出室，遭受大雷擊能量的可能性較大，則需采用完善的方案，則可采用如圖I或圖2所示的完整防護(hù)方案，其防護(hù)電路采用兩級防護(hù)電路，第一級防護(hù)電路泄放雷擊大電流，第二級防護(hù)電路鉗位過電壓，從而起到完善的保護(hù)效果，如果PCB設(shè)計合理，器件選型正確，可達(dá)到6KV及以上的防護(hù)能力。
實施例五
還可采用PoE自身保護(hù)電路熄滅氣體放電管電弧的方式，很多PoE電路都帶有過流和短路保護(hù)功能，在氣體放電管處于續(xù)流狀態(tài)時，可以利用該保護(hù)功能熄滅電弧，但會造成PoE供電的短時中斷，對該數(shù)據(jù)完整性要求不高的場合可去除PPTC。如圖6所示。如上所述，本發(fā)明的防護(hù)電路，具有以下特點
I)該防護(hù)方案采用了兩級防護(hù)電路，第一級防護(hù)電路采用三極氣體放電管實現(xiàn)雷擊電流的對地泄放，將雷電的主要能量在這ー級泄放到保護(hù)地。三極氣體放電管是將三個電極置于同一腔體內(nèi)，當(dāng)腔體內(nèi)的惰性氣體產(chǎn)生電離時，三個電極會迅速地達(dá)到電氣連通的狀態(tài)，時間差一般會小于200ns，某些廠商的產(chǎn)品可以做到80ns以內(nèi)。我們將氣體放電管的左右兩側(cè)的兩個電極分別與被防護(hù)電極連接，中間電極與保護(hù)地連接，這就保證了兩個保護(hù)電極對保護(hù)地的平衡性，該平衡性對平衡電路的防護(hù)非常重要，用該電路做平衡線路的共模過電壓防護(hù)，可以使得由于線路不對稱而產(chǎn)生的差模過電壓最小化，而對于基于CMOSエ藝的各種功能芯片，差模過電壓最容易造成芯片管腳內(nèi)部保護(hù)電路和其它電路的損壞，所以，降低差模過電壓非常關(guān)鍵，而三極氣體放電管正好滿足了該要求，采用三極氣體放電管較壓敏電阻和兩極氣體放電管具有更優(yōu)的防護(hù)效果。2)氣體放電管由于自身エ藝特性，其存在續(xù)流的問題，在雷擊能量導(dǎo)致其進(jìn)入弧光放電狀態(tài)后，維持此導(dǎo)通狀態(tài)的電壓只需20V左右，而PoE供電的直流電壓達(dá)到50多伏，該電壓會維持氣體放電管的導(dǎo)通狀態(tài)，這使得PoE的供電電壓處于短路狀態(tài)，PoE功能無法正常工作，本發(fā)明采用高分子正溫度系數(shù)熱敏感電阻(PPTC)器件與其串聯(lián)，以起到促使氣體放電管熄弧的目的。所述PPTC器件，具有響應(yīng)速度快、動作點精確的優(yōu)點，并且有自恢復(fù)特性，選擇合適的PPTC器件，在氣體放電管進(jìn)入續(xù)流狀態(tài)時，PPTC器件將快速地切斷續(xù)流回路，從而熄滅氣體放電管內(nèi)部的電??；并且，PPTC器件的自恢復(fù)特性可以保證在下次雷擊發(fā)生時，防護(hù)電路可以正常工作，所以，采用PPTC很好地解決了氣體管的續(xù)流問題，并且不降低防護(hù)性能。3)采用氣體放電管具有更高的安全性，氣體放電管的結(jié)構(gòu)特性決定了其失效模式為開路，而壓敏電阻的失效模式以短路居多，這會造成安全隱患，所以，采用氣體放電管具有更好的安全性。4)第一級防護(hù)采用的兩個三極氣體放電管，其中一個的兩側(cè)電極分別連接于變壓器收、發(fā)的中心抽頭，在采用數(shù)據(jù)線供電時，該器件實現(xiàn)了 PoE供電電路和數(shù)據(jù)電路的第一級防護(hù)；另一個氣體放電管用于空閑線對的防護(hù)，由于氣體放電管的通流容量大，所以多個端ロ的空閑線對可以共用ー個氣體放電管，這樣可降低防護(hù)器件成本；如果供電端設(shè)備(PSE)采用空閑線對供電，連接于變壓器中心抽頭的氣體放電管實現(xiàn)數(shù)據(jù)線的第一級防護(hù)，同樣可多個端ロ共用一個氣體放電管以降低成本，連接于空閑線對的氣體放電管實現(xiàn)PoE電路的防護(hù)，從上述可見，第一級防護(hù)兼顧了數(shù)據(jù)線的防護(hù)和PoE供電電路的防護(hù)，實現(xiàn)了數(shù)據(jù)電路和PoE電路的綜合防護(hù)。5)第二級防護(hù)采用鉗位型過壓保護(hù)器件，最常用的是瞬態(tài)電壓抑制器，即TVS，TVS具有相應(yīng)速度快、鉗位電壓精確的優(yōu)點，由于第一級防護(hù)電路只是實現(xiàn)了雷電大能量的對地泄放，它是ー鐘粗放型的防護(hù)，經(jīng)過第一級防護(hù)后，雷電能量已大大減弱，但依然會存在較高的過電壓，該電壓會造成后級電路的損壞，所以第二級防護(hù)采用保護(hù)電壓精準(zhǔn)的TVS、器件，可以依據(jù)被保護(hù)電路的特性及對過電壓的承受能力，選擇最合適的器件，以實現(xiàn)最佳的防護(hù)效果，故第二級防護(hù)器件的參數(shù)選擇很重要，對于數(shù)據(jù)ロ防護(hù)，由于工作電壓低，數(shù)據(jù)芯片對過電壓的承受能力弱，故選擇低電壓的TVS，可選用3. 3V或其它電壓的規(guī)格；對于PoE電路防護(hù)，由于PoE工作電壓可達(dá)57V，所以應(yīng)選擇額定工作電壓高于此值的TVS，但不宜高出過多，否則將會影響防護(hù)效果；TVS的放置位置也很重要，它們應(yīng)盡量靠近被保護(hù)器件，這樣可實現(xiàn)最佳的防護(hù)效果。從上述看見，第二級防護(hù)同樣兼顧了數(shù)據(jù)ロ防護(hù)和PoE電路防護(hù)。
6)第二級防護(hù)電路采用的TVS器件是很好的靜電防護(hù)器件，所以防護(hù)電路在實現(xiàn)雷擊防護(hù)的同時也實現(xiàn)了數(shù)據(jù)端口和PoE電路的靜電防護(hù)。7)為了協(xié)調(diào)兩級防護(hù)電路間的動作特性，對于PoE電路的防護(hù)采用了共模電感加繞線電阻器組合的方式，對于共模雷擊浪涌電流，這兩種器件都能起到高阻抗的作用，這樣可以很好的協(xié)調(diào)兩級防護(hù)電路和器件間的動作特性，起到第一級防護(hù)電路和第二級防護(hù)電路間退耦的作用。所述TVS器件若用于數(shù)據(jù)接ロ的防護(hù)，則應(yīng)放置于隔離變壓器的次邊，隔離變壓器起到了協(xié)調(diào)兩級防護(hù)電路動作特性，起到第一級防護(hù)電路和第二級防護(hù)電路間退耦的作用。以上所述，僅為本發(fā)明的較佳實施例而已，并非用于限定本發(fā)明的保護(hù)范圍。
權(quán)利要求
1.一種以太網(wǎng)供電PoE端ロ過電壓綜合防護(hù)電路，其特征在于，包括第二級防護(hù)電路，所述第二級防護(hù)電路采用瞬態(tài)電壓抑制器TVS器件。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的PoE端ロ過電壓綜合防護(hù)電路，其特征在于，所述第二級防護(hù)電路適用于數(shù)據(jù)電路或PoE電路。
3.一種以太網(wǎng)供電PoE端ロ過電壓綜合防護(hù)電路，其特征在于，包括兩級防護(hù)電路，其中 第一級防護(hù)電路采用三極氣體放電管，用于實現(xiàn)雷擊電流的對地泄放；第二級防護(hù)電路采用鉗位型過壓保護(hù)器件，用于實現(xiàn)第一級防護(hù)殘壓和靜電防護(hù)；所述第一級防護(hù)電路和第二級防護(hù)電路之間，采用電阻和共模電感組合電路，以協(xié)調(diào)所述兩級防護(hù)電路和器件之間的動作特性，達(dá)到在第一級防護(hù)電路和第二級防護(hù)電路間退耦的作用。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的PoE端ロ過電壓綜合防護(hù)電路，其特征在于，所述第一級防護(hù)電路，進(jìn)ー步采用所述三極氣體放電管結(jié)合高分子正溫度系數(shù)熱敏感電阻PPTC的方式。
5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的PoE端ロ過電壓綜合防護(hù)電路，其特征在于，所述第二級防護(hù)電路的鉗位型過壓保護(hù)器件，為瞬態(tài)電壓抑制器TVS器件。
6.根據(jù)權(quán)利要求3所述的PoE端ロ過電壓綜合防護(hù)電路，其特征在于，所述電阻為繞線電阻器。
7.根據(jù)權(quán)利要求5所述的PoE端ロ過電壓綜合防護(hù)電路，其特征在于，所述的TVS器件若用于數(shù)據(jù)接ロ的防護(hù)，則應(yīng)放置于隔離變壓器的次邊。
8.一種以太網(wǎng)供電PoE端ロ過電壓綜合防護(hù)電路的實現(xiàn)方法，其特征在于，該方法包括 在第一級防護(hù)電路中設(shè)置用于實現(xiàn)雷擊電流的對地泄放三極氣體放電管的步驟； 在第二級防護(hù)電路中采用用于實現(xiàn)靜電防護(hù)的鉗位型過壓保護(hù)器件的步驟；以及，在所述第一級防護(hù)電路和第二級防護(hù)電路之間，采用電阻和共模電感組合方式，以協(xié)調(diào)所述兩級防護(hù)電路和器件之間的動作特性并達(dá)到在第一級防護(hù)電路和第二級防護(hù)電路間退耦的步驟。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的PoE端ロ過電壓綜合防護(hù)方法，其特征在于，所述第二級防護(hù)電路均采用瞬態(tài)電壓抑制器TVS器件。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種以太網(wǎng)供電(PoE)端口過電壓綜合防護(hù)電路及其實現(xiàn)方法，該電路包括兩級防護(hù)電路，其中第一級防護(hù)電路采用三極氣體放電管，用于實現(xiàn)雷擊電流的對地泄放；第二級防護(hù)電路采用鉗位型過壓保護(hù)器件，用于實現(xiàn)第一級防護(hù)殘壓和靜電防護(hù)；所述第一級防護(hù)電路和第二級防護(hù)電路之間，采用電阻和共模電感組合電路，以協(xié)調(diào)所述兩級防護(hù)電路和器件之間的動作特性，達(dá)到在第一級防護(hù)電路和第二級防護(hù)電路間退耦的作用。采用本發(fā)明，能夠提高保護(hù)線路的平衡性，降低共模過電壓轉(zhuǎn)化為差模過電壓的幅值和能量，以提高防護(hù)效果。
文檔編號H02H9/06GK102723706SQ20121017290
公開日2012年10月10日 申請日期2012年5月30日 優(yōu)先權(quán)日2012年5月30日
發(fā)明者吳志遠(yuǎn), 鐘洪 申請人:武漢烽火網(wǎng)絡(luò)有限責(zé)任公司