具有防雷防浪涌的網(wǎng)絡設備的制作方法
【專利摘要】本實用新型公開一種具有防雷防浪涌的網(wǎng)絡設備，包括利用網(wǎng)線相連的PSE設備、網(wǎng)絡變壓器和POE設備，網(wǎng)絡變壓器的電源輸出端通過導線經(jīng)整流橋電路VD1連接POE設備的電源輸入端，由降壓電路和第二整流橋電路VD2構成的外置電源，該外置電源的輸出端與地之間連接電容C1；外置電源的輸出端通過二極管D1連接POE設備的電源輸入端，連接外置電源的防雷電路與浪涌抑制電路。浪涌抑制電路包括：繼電器、電壓取樣電路及連接在電壓取樣電路及繼電器之間的繼電器控制電路。本實用新型可以解決常規(guī)啟動瞬間所產(chǎn)生的浪涌大電流沖擊以及有效降低對POE設備的干擾，具有電路結構簡單、實現(xiàn)成本較低且可靠性高的優(yōu)點。
【專利說明】具有防雷防浪涌的網(wǎng)絡設備
【技術領域】
[0001]本實用新型涉及一種網(wǎng)絡設備，尤其是涉及一種具有防雷防浪涌的網(wǎng)絡設備。
【背景技術】
[0002]以太網(wǎng)供電(Power over Ethernet, POE)是利用現(xiàn)存標準以太網(wǎng)傳輸電纜的同時傳送數(shù)據(jù)和電功率的最新標準規(guī)范，并保持了與現(xiàn)存以太網(wǎng)系統(tǒng)和用戶的兼容性。IEEE802.3af標準是基于以太網(wǎng)供電系統(tǒng)POE的新標準，它在IEEE802.3的基礎上增加了通過網(wǎng)線直接供電的相關標準，是現(xiàn)有以太網(wǎng)標準的擴展，也是第一個關于電源分配的國際標準。
[0003]中國專利CN201320206247.X提出一種POE設備的保護電路，其結構示意圖如圖1所示，該電路包含PSE (Power Sourcing Equipment)設備U1、網(wǎng)絡變壓器U2、POE設備U3、整流橋VD1、放電管TVS1、連接在外接+48V電源線上用于浪涌保護的二極管Dl及電容Cl。PSE設備Ul利用網(wǎng)線同時傳輸48V電源和網(wǎng)絡信號，其中，網(wǎng)絡信號為兩對平衡信號線，其中一對平衡信號線TX+和TX-為高電壓線上傳送，RX+和RX-在低電壓線上傳送，高、低壓之差為48V，網(wǎng)絡信號通過網(wǎng)絡變壓器U2直接與POE設備U3通信，48V電源則通過網(wǎng)絡變壓器U2的中間抽頭兩網(wǎng)絡信號線TX-COM和RX-COM經(jīng)過整流橋VDl接到POE設備U3的電源輸入端以給POE設備U3供電。并且，外置48V電源通過用于浪涌保護的二極管Dl及電容Cl后直接接到POE設備電源輸入端。
[0004]但是，該技術方案存在如下缺陷:雖然并聯(lián)的電解電容Cl能夠吸收外置電源帶來的干擾沖擊，二極管Dl能夠保證POE設備U3的正常檢測工作，但是，在電源斷電或者重新上電時或是被雷擊時，浪涌電流會非常大，浪涌電流被電解電容Cl吸收后導致電容Cl兩端的電壓迅速升高而是去涌浪抑制作用。
實用新型內(nèi)容
[0005]為克服現(xiàn)有技術的缺陷，本實用新型提出一種具有防雷防浪涌的網(wǎng)絡設備，能夠有效解決外置電源帶入的浪涌電流對網(wǎng)絡設備的影響。
[0006]本實用新型采用如下技術方案實現(xiàn):一種具有防雷防浪涌的網(wǎng)絡設備，包括利用網(wǎng)線相連的PSE設備、網(wǎng)絡變壓器和POE設備，網(wǎng)絡變壓器的電源輸出端通過導線經(jīng)整流橋電路VDl連接POE設備的電源輸入端，由降壓電路和第二整流橋電路VD2構成的外置電源，該外置電源的輸出端與地之間連接電容Cl ;外置電源的輸出端通過二極管Dl連接POE設備的電源輸入端，連接外置電源的防雷電路與浪涌抑制電路；
[0007]其中，浪涌抑制電路包括:繼電器，該繼電器的一組常開觸點與限流電阻R5并聯(lián)后串接在外置電源的降壓電路的輸出端與第二整流橋電路VD2的輸入端之間；連接在外置電源輸出端的電壓取樣電路；連接在電壓取樣電路及繼電器之間的繼電器控制電路。
[0008]其中，繼電器控制電路包括三端可調(diào)分流基準源ICl和晶體管Q2，該三端可調(diào)分流基準源ICl的參考極與電壓取樣電路的輸出端相連、陽極接地、陰極連接一個晶體管Q2的柵極，該晶體管Q2的發(fā)射極與外部電源相連、集電極連接繼電器中線圈的一端。
[0009]其中，晶體管Q2為PMOS晶體管。
[0010]其中，電壓取樣電路串接的電阻Rl和電阻R2，以及與電阻R2相連的電容C2，且電阻Rl和電阻R2的公共端與繼電器控制電路相連。
[0011]其中，防雷電路包括:依次并聯(lián)連接在外置電源輸出端與地之間的兩極氣體放電管Ql以及第二放電管TVS2 ;連接在第二放電管TVS2與兩極氣體放電管Ql之間的可變電阻R3。
[0012]與現(xiàn)有技術相比，本實用新型具有如下有益效果:
[0013]本實用新型提出的網(wǎng)絡設備通過對外置電源增設防雷電路及浪涌抑制電路，在達到保護POE設備抗沖擊能力差的同時，也不影響POE設備的檢測功能，對產(chǎn)品有可靠的保障。并且，本實用新型可以解決常規(guī)啟動瞬間所產(chǎn)生的浪涌大電流沖擊以及有效降低對POE設備的干擾，具有電路結構簡單、實現(xiàn)成本較低且可靠性高的優(yōu)點。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0014]圖1是現(xiàn)有網(wǎng)絡設備中浪涌抑制電路的示意圖；
[0015]圖2是本實用新型網(wǎng)絡設備的電路示意圖。
【具體實施方式】
[0016]如圖2所示，本實用新型提出一種具有防雷防浪涌的網(wǎng)絡設備，該網(wǎng)絡設備包括:利用網(wǎng)線同時傳輸48V的電源信號和網(wǎng)絡信號的PSE設備Ul ;將傳輸?shù)碾娫葱盘柡途W(wǎng)絡信號分離的網(wǎng)絡變壓器U2，該網(wǎng)絡變壓器Ul的網(wǎng)絡信號輸出線通過網(wǎng)線連接POE設備U3的網(wǎng)絡信號輸入接口，網(wǎng)絡變壓器U2的電源輸出端通過導線經(jīng)第一整流橋電路VDl連接POE設備U3的電源輸入端；在第一整流橋電路VDl的輸出端與地之間設置第一放電管TVSl ；還包括外置電源、連接外置電源的防雷電路與浪涌抑制電路，且外置電源的輸出端輸出48V電壓后，通過二極管Dl連接POE設備U3的電源輸入端。
[0017]其中，外置電源是通過降壓電路(比如變壓器)和第二整流橋電路VD2后輸出48V直流電壓，且在第二整流橋電路VD2的輸出端并接第一電容Cl。
[0018]防雷電路包括:依次并聯(lián)連接在外置電源輸出端與地之間的兩極氣體放電管Ql以及第二放電管TVS2 ;連接在第二放電管TVS2與兩極氣體放電管Ql之間的可變電阻R3。當外置電源在發(fā)生雷擊或其他原因存在電涌過電流時，可變電阻R3的阻值迅速升高，電涌能量在可變電阻R3的前端迅速聚集，使兩極氣體放電管Gl更快速的被擊穿，達到導通狀態(tài)，提前放電；如果外置電源的輸出端存在持續(xù)過電流經(jīng)過，可變電阻R3則會維持高阻狀態(tài)，直至過電流消退，從而起到過壓保護作用。因此，可變電阻R3除了協(xié)助第二放電管TVS2以及兩極氣體放電管Gl達到動作一致性的功能外，還能夠有效抑制持續(xù)過電流對網(wǎng)絡設備的損害，起到過流過壓雙重保護的作用。
[0019]浪涌抑制電路包括:繼電器K，該繼電器K的一組常開觸點與限流電阻R5并聯(lián)后串接在外置電源的降壓電路的輸出端與第二整流橋電路VD2的輸入端之間；連接在外置電源輸出端的電壓取樣電路；連接在電壓取樣電路及繼電器K之間的繼電器控制電路。電壓取樣電路包括串接的電阻Rl和電阻R2，以及與電阻R2相連的電容C2，且電阻Rl和電阻R2的公共端為電壓取樣電路的輸出端。繼電器控制電路包括:參考極與電壓取樣電路的輸出端相連的三端可調(diào)分流基準源ICI (比如，三端可調(diào)分流基準源ICl采用德州儀器公司型號是TL431的集成電路實現(xiàn))，該三端可調(diào)分流基準源ICl的陽極接地、陰極連接一個晶體管Q2的柵極，該晶體管Q2的柵極與發(fā)射極之間串接電阻R4，且晶體管Q2的集電極連接繼電器K的線圈一端，而繼電器K的線圈另一端接地，其中，晶體管Q2為PMOS晶體管。
[0020]當電壓取樣電路輸出端的電壓采樣信號輸出到三端可調(diào)分流基準源ICl的參考極，與三端可調(diào)分流基準源ICl的內(nèi)部基準電壓(比如TL431內(nèi)部的基準電壓是2.5V)進行比較后控制晶體管Q2的導通與截止來控制繼電器K的開路和短路。外置電源接通的瞬間，通過限流電阻R5電阻對濾波電容Cl進行充電，由此產(chǎn)生的浪涌電流被濾波電容Cl吸收；當濾波電容Cl的電壓上升到設定值時，此時通過電壓取樣電路進行取樣后與三端可調(diào)分流基準源ICl的內(nèi)部基準電壓比較，三端可調(diào)分流基準源ICl的陽極與陰極導通，從而拉動晶體管Q2導通，使繼電器K的一組常開觸點吸合而將限流電阻Rl兩端短路，使濾波電容Cl不再充電而處于穩(wěn)定狀態(tài)。
[0021]綜上，本實用新型提出的網(wǎng)絡設備通過對外置電源增設防雷電路及浪涌抑制電路，在達到保護POE設備抗沖擊能力差的同時，也不影響POE設備的檢測功能，對產(chǎn)品有可靠的保障。并且，本實用新型可以解決常規(guī)啟動瞬間所產(chǎn)生的浪涌大電流沖擊以及有效降低對POE設備的干擾，具有電路結構簡單、實現(xiàn)成本較低且可靠性高的優(yōu)點。
[0022]以上所述僅為本實用新型的較佳實施例而已，并不用以限制本實用新型，凡在本實用新型的精神和原則之內(nèi)所作的任何修改、等同替換和改進等，均應包含在本實用新型的保護范圍之內(nèi)。
【權利要求】
1.一種具有防雷防浪涌的網(wǎng)絡設備，包括利用網(wǎng)線相連的PSE設備、網(wǎng)絡變壓器和POE設備，網(wǎng)絡變壓器的電源輸出端通過導線經(jīng)整流橋電路VDl連接POE設備的電源輸入端，由降壓電路和第二整流橋電路VD2構成的外置電源，該外置電源的輸出端與地之間連接電容Cl ;其特征在于，還包括:外置電源的輸出端通過二極管Dl連接POE設備的電源輸入端，連接外置電源的防雷電路與浪涌抑制電路； 其中，浪涌抑制電路包括:繼電器，該繼電器的一組常開觸點與限流電阻R5并聯(lián)后串接在外置電源的降壓電路的輸出端與第二整流橋電路VD2的輸入端之間；連接在外置電源輸出端的電壓取樣電路；連接在電壓取樣電路及繼電器之間的繼電器控制電路。
2.根據(jù)權利要求1所述具有防雷防浪涌的網(wǎng)絡設備，其特征在于，繼電器控制電路包括三端可調(diào)分流基準源ICl和晶體管Q2，該三端可調(diào)分流基準源ICl的參考極與電壓取樣電路的輸出端相連、陽極接地、陰極連接一個晶體管Q2的柵極，該晶體管Q2的發(fā)射極與外部電源相連、集電極連接繼電器中線圈的一端。
3.根據(jù)權利要求2所述具有防雷防浪涌的網(wǎng)絡設備，其特征在于，晶體管Q2為PMOS晶體管。
4.根據(jù)權利要求1所述具有防雷防浪涌的網(wǎng)絡設備，其特征在于，電壓取樣電路包括串接的電阻Rl和電阻R2，以及與電阻R2相連的電容C2，且電阻Rl和電阻R2的公共端與繼電器控制電路相連。
5.根據(jù)權利要求1所述具有防雷防浪涌的網(wǎng)絡設備，其特征在于，防雷電路包括:依次并聯(lián)連接在外置電源輸出端與地之間的兩極氣體放電管Ql以及第二放電管TVS2 ;連接在第二放電管TVS2與兩極氣體放電管Ql之間的可變電阻R3。
【文檔編號】H02H9/02GK203590245SQ201320736022
【公開日】2014年5月7日 申請日期:2013年11月21日 優(yōu)先權日:2013年11月21日
【發(fā)明者】尹淑玲, 劉帥卿, 鄭偉偉, 孫秀英 申請人:尹淑玲