用于以太网受电设备的受电电路的制作方法
【技术领域】
[0001]本实用新型主要是关于以太网供电POE系统，更确切地说，是涉及到一种用于以太网受电设备的受电电路，以便受电设备在中跨式供电模式和端点式供电模式之间切换时，能够毫无障碍地从供电端设备撷取到工作电压。
【背景技术】
[0002]以太网在以往的实际应用中主要用于传输数据，以太网设备通常需要自行准备电池或者外接电源适配器来配合提供电源而工作，在2003年6月颁布的IEEE802.3af定义了以太网在数据传输线上同时传送直流电的标准。这项标准的推出实质为以太网应用开拓了全新的电力应用领域，使得以太网供电P0E(Power Over Ethernet)技术成为新兴而具有广阔市场前景的方案。该技术可以通过以太网线提供电源，降低开支，最佳的优势之一是可基于WEB控制进行远程访问和管理。在IEEE802.3af标准里，完整的POE系统包括供电端设备 PSE (Power Sourcing Equipment)和受电端设备 I3D (Power Device)两个主要部分。PSE设备是为以太网交换机客户端设备供电的主要设备，亦是整个POE以太网供电过程的管理者，与之相对的ro设备是接收供电的耗电型设备，例如ip电话或网络安全摄像机或无线桥接器、收银台等等其他以太网设备。
[0003]通常PSE设备和H)设备两者基于IEEE802.3af标准需要建立诸多方面的信息联系，这些信息至少包括了受电设备检测、供电监控以及模块测试等各种相关技术指标，只有依据该等信息PSE设备才能正常的向ro供电。换言之，PSE供电设备不仅要能够对受电设备ro供电，而且还要具备对ro设备检测、分级和故障处理的功能。因此除了前一级的PSE设备的设计十分重要以外，后一级的ro设备的设计也变得尤为重要。试想如果出现ro设备与PSE设备供电不匹配的问题，就会直接导致供电不稳定等一系列负面影响。譬如常规PD设备大部分时间利用4/5线路和7/8线路传递能量，一旦切换到1/2线路和3/6线路传输能量可能导致能量ro设备无法供电，造成系统稳定性问题，而本实用新型将会在下文中披露更佳的ro设备避免该些问题。
【实用新型内容】
[0004]在本实用新型提供的一种用于以太网受电设备的受电电路，具有接入到以太网的以太网接口，包括用于传输直流电源信号并分离以太网差分数据信号的差分数据隔离元件，所述差分数据隔离元件的输入端连接到用于同时叠加输入所述直流电源信号和所述以太网差分数据信号的所述以太网接口。
[0005]上述的用于以太网受电设备的受电电路，所述差分数据隔离元件包括第一、第二网络隔离变压器，它们中的每一个都包括次级侧绕组和包括具有中间抽头的初级侧绕组；以及所述第一网络隔离变压器初级侧绕组连接到第一组以太网接口上，所述第二网络隔离变压器初级侧绕组连接到第二组以太网接口上。
[0006]上述的用于以太网受电设备的受电电路，包括用于提取直流电源信号的第一桥式整流器，所述第一桥式整流器的两个输入端对应分别连接到所述第一网络隔离变压器的初级侧绕组的中间抽头和所述第二网络隔离变压器的初级侧绕组的中间抽头，由所述第一桥式整流器的两个输出端来提供整流后的电压。
[0007]上述的用于以太网受电设备的受电电路，包括用于提取直流电源信号的第二桥式整流器，所述第二桥式整流器的一个输入端连接到第三组以太网接口上而另一个输入端连接到第四组以太网接口上，由所述第二桥式整流器的两个输出端来提供整流后的电压。
[0008]上述的用于以太网受电设备的受电电路，所述第一组以太网接口与用于同时传输所述直流电源信号和所述以太差分数据信号的一对线缆相连，以及所述第二组以太网接口与用于同时所述传输直流电源信号和所述以太差分数据信号的另一对线缆相连；并且所述第一网络隔离变压器的初级侧绕组的中间抽头上带有的直流电源信号的极性和所述第二网络隔离变压器的初级侧绕组的中间抽头上带有的直流电源信号的极性相反。
[0009]上述的用于以太网受电设备的受电电路，所述第二桥式整流器的一个输入端连接到与闲置线缆相连的第三组以太网接口上，所述第二桥式整流器的另一个输入端连接到与闲置线缆相连的第四组以太网接口上；以及所述第三组以太网接口上带有的直流电源信号的极性和所述第四组以太网接口上带有的直流电源信号的极性相反。
[0010]上述的用于以太网受电设备的受电电路，包括网络数据处理器，网络数据处理器连接到第一、第二网络隔离变压器各自的次级侧绕组，用于提取以太网差分数据信号，并将分离的所述以太网差分数据信号传输到所述受电电路中的一个网络数据处理器。
【附图说明】
[0011]阅读以下详细说明并参照以下附图之后，本实用新型的特征和优势将显而易见:
[0012]图1是供电端设备向受电设备提供电源的基本架构；
[0013]图2是供电端设备通过空闲线对向受电设备供电的方案；
[0014]图3是供电端设备通过信号线对向受电设备供电的方案。
【具体实施方式】
[0015]下面将结合各实施例，对本实用新型的技术方案进行清楚完整的阐述，但所描述的实施例仅是本实用新型用作叙述说明所用的实施例而非全部的实施例，基于该等实施例，本领域的技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的方案都属于本实用新型的保护范围。
[0016]在POE系统中，以IEEE802.3AF协议标准定义的POE网络须遵循的参数为例，通常PSE设备向以太网网络提供大约48V的直流电压DC而波动范围允许在44?57V之间，以及允许每台用电的H)设备的最大功率大约为13W，而作为传输信号的途径5类线缆包括四对线缆也即合计八条线，标准的以太网设备往往一般只是利用其中的两对也即四条线缆，而空闲了两对线缆。以太网的基础最早溯源于正式通过的1BaseT lOMb/s双绞线以太网标准，其中T的含义表示传输媒介为双绞线，而且一般是采用无屏蔽(Unshielded Twistedpair, UTP)双绞线，为八芯结构，两两绞合在一起而成四对，为了识别的方便线芯带有不同的颜色。计算器和集线器的连接方式是通过RJ45连接器相连，RJ45和无屏蔽双绞线UTP的连接采用TIA/EIA (电信工业协会/电子工业协会)568B标准，标准规定双绞线UTP的一些线缆对分别连接在RJ45的针脚I (TX+，发送正)、针脚2 (TX-发送负)和针脚3 (RX+,接收正)、针脚6 (RX-,接收负)。例如计算机等设备入网时可以将带有RJ45插头的UTP电缆将网卡的RJ45插座与集线器的RJ45插座相连。
[0017]基于这些业界制定的标准，本实用新型在完整的POE系统中，将会提供两种不同的从供电端设备PSE (Power Sourcing Equipment)向受电端设备I3D (Power Device)提供期望的直流电源电压的方案，它们对应分别是中间跨度接法(Mid-Span)和终端跨度接法(Endpoint-Span)，后文的内容将以这两种方式展开讨论。无论哪一种接法，PSE设备除了向H)设备传输以太网差分数据信号以外，还向H)设备传输直流电源信号，将以太网差分数据信号和直流电源信号同时向终端设备传送，一个极佳的优势在于，PD设备除了撷取到网络数据信息之外还同步撷取到电源电压，这较之传统技术中网络数据信息和电源电压分别单独提供的方式，至少摒弃了为终端设备单独购买电源适配器的高成本方案，再者还可以充分开发利用以太网接口中的空置线缆。
[0018]参见图1所示，在中间跨度接法中，针对四对线缆合计八条线，我们要求使用以太网电缆之中的第一组线对[1/2]和第二组线对[3/6]用来传输以太网差分数据信号，而另外余下来的第三组线对[4/5]和第四组线对[7/8]则没有传输以太网差分数据信号，基于传输网络数据信息的功能来讲，第三组线对[4/5]和第四组线对[7/8]实质上是闲置的。所以中间跨度接法主张利用第三组线对[4/5]和第四组线对[7/8]从PSE设备向H)设备传输电能。仍然是参见图1所示，在终端跨度接法中，第一组线对[1/2]和第二组线对[3/6]除了传输以太网差分数据信号之外还需要同时传输电能，需要注意以太网差分数据信号的频率和直流电源信号传输的频率不同，以确保相同的电缆对上能够