[發明專利]以太網絡受電電路與其靜電防護電路

有效

• 申請號: 201110221802.1
• 申請日: 2011-08-04
• 公開（公告）號: CN102904235A
• 公開（公告）日: 2013-01-30
• 發明（設計）人: 段龍輝;王善弘;張秋賢
• 申請（專利權）人: 緯創資通股份有限公司
• 主分類號: H02H9/04
• 分類號: H02H9/04;H04L12/10
• 代理公司: 北京市柳沈律師事務所 11105
• 代理人: 史新宏

技術領域

本發明涉及一種靜電防護電路，且特別涉及一種應用以太網絡供電(Power?over?Ethernet，PoE)系統的受電設備(Powered?Device，PD)中的靜電防護電路。

背景技術

以太網絡供電(PoE)技術是指通過以太網絡的纜線傳輸數據與電力到裝置的技術，其系統主要分為供電設備(Power?Sourcing?Equipment，PSE)與受電設備(PD)。受電設備例如是無線基站、網絡電話、集線器、網絡攝像機與計算機等，這些裝置可以通過以太網絡雙絞線(RJ-45連接器)供電，不需要額外設置電源插座就可使用。

采用以太網絡供電技術的設備可經由RJ-45網絡插座來傳遞電力與數據，由于RJ-45網絡插座是目前全球普遍使用的網絡接頭，因此幾乎所有的以太網絡供電設備對目前的網絡環境都具有相容性。由于PoE不需要更改以太網絡的纜線架構即可運作，所以采用PoE系統不但可以節省配置電源線的時間與費用，還具備了遠程通電、斷電的能力。

近年來隨著高精密度且快速發展的電子產品的增加，對于靜電放電(ElectroStatic?Discharge，ESD)防護的技術越來越受到重視。由于PoE系統經常受到靜電放電威脅，在設計時必須考慮保護以太網絡實體層收發器(physical?layer?receiver)能夠承受電壓沖擊。一般而言，PoE芯片內部所設置的ESD防護電路無法提供系統級靜電放電防護所需的強韌度，而且建置有效的芯片防護成本也過高。為了滿足全球標準的相容性要求，并確保系統的可靠性，目前以太網絡供電系統的設計業者大都采取芯片外部電路保護。目前常見的方式是采用一個速度很快的蕭特基二極管(schottky?diode)，將電流引到接地，避免對系統產生破壞或因為ESD的放電波形而產生錯誤的動作。

發明內容

本發明提出一種以太網絡受電電路與其靜電防護電路，其靜電防護電路由串聯的瞬態電壓抑制器與高壓電容，可以達到有效降低靜電放電或瞬時電壓浪涌(transient?voltage?surge)對以太網絡電子設備造成的誤動作或損害。

本發明提出一種以太網絡受電電路的靜電防護電路，以太網絡受電電路設置于一受電設備中，以太網絡供電電路具有一控制單元，其具有一正電源端與一負電源端。靜電防護電路包括瞬態電壓抑制器(Transient?Voltage?Suppressor，TVS)與高壓電容(high-voltage?capacitor)。瞬態電壓抑制器具有一第一端與一第二端，其第一端耦接于負電源端。高壓電容則耦接瞬態電壓抑制器的第二端與接地端之間。

在本發明另一實施例中，上述靜電防護電路也可應用在正電源端，以降低靜電放電發生在正電源時所造成的損害。另外，依照電路設計需求，上述靜電防護電路也可以同時應用在正電源端與負電源端，以降低靜電放電發生在正電源與負電源端時所造成的損害。

從另一個角度來看，本發明提出一種具有上述靜電防護電路的以太網絡受電電路，其負電源端與正電源端可以分別或同時設置靜電防護電路，以降低靜電放電發生時的損害。

綜上所述，本發明以串聯的瞬態電壓抑制器與高壓電容做為靜電防護電路使用，可以有效降低靜電放電發生時所造成的系統誤動作與損害。

為讓本發明的上述特征和優點能更明顯易懂，下文特舉優選實施例，并配合附圖，作詳細說明如下。

附圖說明

圖1繪示本發明第一實施例的以太網絡供電(Power?on?Ethernet，PoE)系統的示意圖。

圖2繪示PoE操作模式的PoE操作模式的起始信號示意圖。

圖3繪示本發明第一實施例的以太網絡受電電路的靜電防護電路示意圖。

圖4繪示瞬態電壓抑制器312的電壓-電流特性示意圖。

圖5繪示本發明第一實施例的以太網絡受電電路的電路細節示意圖。

圖6繪示本發明第二實施例的以太網絡受電電路示意圖。

圖7繪示本發明第三實施例的以太網絡受電電路示意圖。

【主要元件符號說明】

110：供電設備

112：以太網絡供電電路

114：網絡變壓器

116：RJ-45連接器

120：受電設備

122：以太網絡受電電路

126：RJ-45連接器

VOUT：輸出電壓

310：靜電防護電路

312：瞬態電壓抑制器

314：電容

320：控制單元