本實用新型涉及交換機POE受電，尤其涉及一種標準POE與強制非標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、無線局域網(wǎng)接入點AP、網(wǎng)絡攝像機、網(wǎng)絡門禁、巡更讀卡器等)傳輸數(shù)據(jù)信號的同時，還能為此類設備提供直流供電。標準協(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受電電路分為標準POE受電和非標準的強制受電兩種不同的電路。標準POE供電工作過程是先由PSE設備輸出很小的電壓，直到其檢測到終端的連接是一個支持IEEE 802.3af或IEEE802.3at標準的PD設備后，PSE設備開始從低電壓逐漸升壓開始向PD設備供電，直至為PD設備提供穩(wěn)定可靠的直流電壓，滿足PD設備的功率消耗。而非標POE強制供電模式不作檢測，直接強制提供滿足PD設備的電壓。而市面所有產(chǎn)品均無法將兩者統(tǒng)一到一個電路板上，導致產(chǎn)品不得不設計兩套，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)實現(xiàn)要素：

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

為了實現(xiàn)本實用新型的目的，擬采用以下技術(shù)：

一種標準POE與強制非標POE一體化受電電源電路，其特征在于，設置在POE網(wǎng)絡插座和受電設備之間，包括：標準供電模塊，具有符合標準協(xié)議的線路阻抗，且在輸入電壓大于設定值時導通，導通后將POE網(wǎng)絡插座輸入的電壓送向DC-DC降壓穩(wěn)壓模塊；非標跳線模塊，用于進行非標供電線路的切換，直接將POE網(wǎng)絡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行降壓、穩(wěn)壓，向受電設備供電；其中，標準供電模塊的輸入端連接POE網(wǎng)絡插座，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備，非標跳線模塊并聯(lián)在標準供電模塊兩端。

標準協(xié)議供電模式下：POE交換機檢測到標準供電模塊的符合標準協(xié)議的線路阻抗值時，則會嘗試進行小電流逐步升壓，在供電電壓達到設定值時，標準供電模塊導通，POE交換機穩(wěn)定輸出48～57V電壓，經(jīng)過標準供電模塊向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)壓處理后為受電設備供電；

非標強制供電模式下：非標跳線模塊導通，電源不經(jīng)檢測，直接通過網(wǎng)線到達POE網(wǎng)絡插座進行輸入，輸入的電壓直接通過非標跳線模塊后送入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)壓處理后為受電設備供電。

進一步，所述標準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溝道場效應三極管Q1，檢測電阻R16并聯(lián)在POE網(wǎng)絡插座的供電輸出正負極兩端，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)絡插座的供電輸出正極端，分壓電阻R20連接POE網(wǎng)絡插座的供電輸出負極端，穩(wěn)壓二極管D2設在分壓電阻R14和R20之間，穩(wěn)壓二極管D2負極連接分壓電阻R14，穩(wěn)壓二極管D2正極連接分壓電阻R20，N溝道場效應三極管Q1的S極連接POE網(wǎng)絡插座的供電輸出負極端、G極連接穩(wěn)壓二極管D2負極、D極作為標準供電模塊的輸出負極端連接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溝道場效應三極管Q1為CS1N60。

進一步，所述非標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準供電模塊兩端，具體是跳線插座P12的管腳2連接POE網(wǎng)絡插座的供電輸出負極端，管腳1連接標準供電模塊的輸出負極端，跳線插座P12的管腳3空置。

進一步，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+端連接標準供電模塊的輸出正極端、GHD端和ON/OFF端均連接標準供電模塊的輸出負極端并接地、FB端連接受電設備的正極端、OUT端通過電感L4連接受電設備的正極端，穩(wěn)壓二極管D1的負極端連接OUT端、正極端連接標準供電模塊的輸出負極端，電容C22的正極端連接電感L4、負極端連接標準供電模塊的輸出負極端。

進一步，還包括保險單元，設置在POE網(wǎng)絡插座和標準供電模塊之間。所述保險單元為0.5A60V的保險絲F1，串聯(lián)在POE網(wǎng)絡插座的供電輸出正極端線路上。

進一步，還包括濾波單元，設置在標準供電模塊和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)在標準供電模塊的輸出正負極之間。

本實用新型的有益效果是：

1、通過非標跳線模塊進行斷開或?qū)ǎ浜蠘藴使╇娔K和DC-DC降壓穩(wěn)壓模塊可實現(xiàn)同一電路適應兩種供電模式的任選擇，需要進行標準供電時，讓非標跳線模塊斷開，通過標準供電模塊進行標準檢測進行供電，在供電電壓大于設定值時，標準供電模塊向DC-DC降壓穩(wěn)壓模塊供電；需要非標強制供電時，讓非標跳線模塊導通，POE網(wǎng)絡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現(xiàn)兼容標準POE協(xié)議供電和強制非標準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，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、本電流設計巧妙，易于實現(xiàn)，安全、穩(wěn)定、全面。

附圖說明

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

圖2示出了本實用新型的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖3示出了本實用新型的詳細電路結(jié)構(gòu)圖。

具體實施方式

如圖1～3所示，一種標準POE與強制非標POE一體化受電電源電路，設置在POE網(wǎng)絡插座和受電設備之間，包括：標準供電模塊，具有符合標準協(xié)議的線路阻抗，且在輸入電壓大于設定值時導通，導通后將POE網(wǎng)絡插座輸入的電壓送向DC-DC降壓穩(wěn)壓模塊；非標跳線模塊，用于進行非標供電線路的切換，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行降壓、穩(wěn)壓，向受電設備供電；其中，標準供電模塊的輸入端連接POE網(wǎng)絡插座，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備，非標跳線模塊并聯(lián)在標準供電模塊兩端。

標準協(xié)議供電模式下：POE交換機檢測到標準供電模塊的符合標準協(xié)議的線路阻抗值時，則會嘗試進行小電流逐步升壓，在供電電壓達到設定值時，標準供電模塊導通，POE交換機穩(wěn)定輸出48～57V電壓，經(jīng)過標準供電模塊向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)壓處理后為受電設備供電。

非標強制供電模式下：非標跳線模塊導通，電源不經(jīng)檢測，直接通過網(wǎng)線到達POE網(wǎng)絡插座進行輸入，輸入的電壓直接通過非標跳線模塊后送入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)壓處理后為受電設備供電。

具體的，所述標準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溝道場效應三極管Q1為CS1N60。所述非標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準供電模塊兩端。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)絡插座的供電輸出正負極兩端，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)絡插座的供電輸出正極端，分壓電阻R20連接POE網(wǎng)絡插座的供電輸出負極端，穩(wěn)壓二極管D2設在分壓電阻R14和R20之間，穩(wěn)壓二極管D2負極連接分壓電阻R14，穩(wěn)壓二極管D2正極連接分壓電阻R20，N溝道場效應三極管Q1的S極連接POE網(wǎng)絡插座的供電輸出負極端、G極連接穩(wěn)壓二極管D2負極、D極作為標準供電模塊的輸出負極端連接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+端連接標準供電模塊的輸出正極端、GHD端和ON/OFF端均還接地、FB端連接受電設備的正極端、OUT端通過電感L4連接受電設備的正極端，穩(wěn)壓二極管D1的負極端連接OUT端、正極端連接Q1的D極，電容C22的正極端連接電感L4、負極端連接Q1的D極。

在交換機標準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交換機檢測到POE網(wǎng)絡插座后端R16的24.9k電阻后，會試探進行供電，達到27V時，D2導通，Q1導通，電源向U5供電，U5可將POE交換機的48V-55電源經(jīng)過DC-DC變換后輸出至后級工作。在非標的強制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導通向U5供電，U5經(jīng)DC-DC降壓后供后級設備使用。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，實現(xiàn)了單一電路同時兼容標準POE協(xié)議供電和強制非標準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，即非標取電模式，如果用戶誤將設備接入標準POE交換機，由于交換機檢測線路阻容值遠大于POE協(xié)議標準，因此POE交換機不會供電。同理，在P12不短接情況下，即標準取電模式，如果用戶誤將設備接入強制供電網(wǎng)線中，設備在低于27V電壓下不會導通工作，27V-60V時，Q1導通，設備正常工作。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，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)選實施方式，還包括保險單元，設置在POE網(wǎng)絡插座和標準供電模塊之間。所述保險單元為0.5A60V的保險絲F1，串聯(lián)在POE網(wǎng)絡插座的供電輸出正極端線路上。可以有效保證本電路各模塊的工作安全性。

作為優(yōu)選實施方式，還包括濾波單元，設置在標準供電模塊和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)在標準供電模塊的輸出正負極之間?？梢詫⒁斎隓C-DC降壓穩(wěn)壓模塊的電流進行過濾，提高后級輸出的穩(wěn)定性。

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