[發明專利]一種以太網接口電路

有效

• 申請號: 201010205928.5
• 申請日: 2010-06-12
• 公開（公告）號: CN101882998A
• 公開（公告）日: 2010-11-10
• 發明（設計）人: 陳楚;葉良華
• 申請（專利權）人: 北京星網銳捷網絡技術有限公司
• 主分類號: H04L12/02
• 分類號: H04L12/02;H04L12/10;H02H9/04
• 代理公司: 北京同達信恒知識產權代理有限公司 11291
• 代理人: 李娟

技術領域

本發明涉及以太網供電領域，尤其是一種以太網接口電路。

背景技術

POE(Power?Over?Ethernet，以太網供電)技術，是一種通過以太網線纜在傳輸數據的同時輸送直流電的方式。其中，POE系統包括：供電設備(Power?Source?Equipment，PSE)以及受電設備(Powered?Device，PD)。在POE系統中，提供電源的設備稱為供電設備，接受PSE設備提供的直流電源的設備稱為受電設備。在POE系統中，一般采用以太網接口電路，連接PSE和PD，如圖1所示為POE系統的結構圖，以太網接口電路的CABLE?SIDE(線纜側)為接線纜一端，通過線纜和遠端PD負載連接；以太網接口電路的PCB?SIDE(物理層)端和以太網交換機的相關信號連接，其中CH1+/--CH4+/-和以太網交換機的物理層芯片的對應的信號連接，用于傳輸和接收數據，pin11、pin12和PSE相連，用于實現PSE對遠端PD負載的供電。

如圖2所示為現有的以太網接口電路，CABLE端為接線纜一端，有8根雙絞線，共4對差分線對，分為供電線對(1、2和3、6)和非供電線對(4、5和7、8)；以太網接口電路包括：隔離變壓器T1/A、T2/A、T3/A、T4/A，T1/A和T2/A的二次線圈輸出端分別為供電線對(1、2)和(3、6)，T3/A和T4/A的二次線圈輸出端分別為非供電線對；還包括電容C1、C2、C3、C4，電容值為0.022uF，耐壓值為250V，電阻R1、R2、R3、R4，阻值為75OHM。T5為共模抑制器，pin11、pin12與PSE相連，然后通過T5耦合到CABLE端的差分線對上為遠端的PD負載供電。

POE供電工作過程為：檢測過程、PD端設備分類、開始供電、供電、斷電。其中，檢測過程為PSE發出一個2.8V-10V的檢測電壓，用于檢測線纜終端連接的PD是否符合IEEE802.3af標準，只有符合IEEE802.3af標準，才能為PD供電，一個符合IEEE802.3af標準的PD，其供電線對之間的電阻和電容有如下要求：19K≤Rgood≤26.5K和Cgood≤150nF；一個不符合IEEE802.3af的PD，其供電線對之間的電阻和電容為：Rbad＜15K或Rbad＞33K或Cbad＞10uF。

當以太網接口電路接上PD負載時，供電線對之間的阻值的等效電路圖如圖3所示，RJ45CABLE端供電線對AB之間的阻值Rab和遠端PD負載供電線對之間的阻值Rpd為并聯關系，并聯后，PD負載供電線對之間的等效電阻R＝1/(1/Rab+1/Rpd)。因為C1、C2的等效阻值為無窮大，因此AB間的阻值Rab為無窮大，根據R＝1/(1/Rab+1/Rpd)，可得到PD負載供電線對之間的阻值R＝Rpd。

以太網交換機等供電設備為受電設備如IP電話機、無線局域網接入點AP、安全網絡攝像機以及其他一些基于IP的終端傳輸數據信號的同時，還能為此類設備提供直流供電的能力，但對于以太網交換機來說，其布線系統更多的是在建筑物外部，因此更容易遭受雷擊。雷擊是對布放在建筑物外部的線纜放電，線纜上的雷電波或過電壓幾乎以光速沿著電纜線路侵入供電設備、導致供電設備損壞。

因此，當遭受雷擊時，雷擊產生的高壓會通過以太網接口電路的CABLE端的供電線對或非供電線對進來，通過以太網接口電路的內部電路，到達PCB端，將雷擊產生的高壓泄放。

當雷擊產生的高壓從以太網接口電路的CABLE端的供電線對進來時，當從供電線對3、6進來時，電流通過的路徑為：從供電線3或6經隔離變壓器T2/A的二次線圈的中心抽頭到pin12端，能夠將雷擊產生的高壓泄放；當從供電線對1、2進來時，電流通過的路徑為：從供電線1或2經隔離變壓器T1/A的二次線圈的中心抽頭到達pin11端，將雷擊產生的高壓泄放。這樣，當雷擊產生的高壓從以太網接口電路的CABLE端的供電線對進來時，并沒有通過C1、C2，因此雷擊產生的高壓不會把C1、C2擊穿。因此不會影響PSE對遠端PD負載的供電。