一种用于PoE分离器的整流电路的制作方法

本实用新型涉及整流电路技术领域，尤其是指一种用于PoE分离器的整流电路。

背景技术：

PoE供电，是一种不在以太网增设任何架构，直接对基于IP的终端进行供电的技术。这种供电方式，把数据传输和供电集成在一个端口，从而减少了端口的设置。

但是，由于部分的终端是不支持PoE供电的，因此针对这些终端，出现了PoE分离器。具体的，POE分离器的工作过程，是将数据信号和电力分离。但是，由于大多数的终端是利用直流电进行供电的，因此在PoE分离器中，需要设置有整流电路。如图1所示，其为目前传统的PoE分离器所用到的整流电路(即传统的无源二极管桥式整流电路)，虽然二极管通常对负电压具有最快的响应速度，但它们会由于正负结正向电压压降(Vf～0.7V)的原因而导致较高的功率损耗。在高效率应用中，二极管会消耗大量的功率，而且当采用低电压输入时，两个固有的二极管压降将大幅削减工作电压。

技术实现要素：

本实用新型针对现有技术的问题提供一种用于PoE分离器的整流电路。

为了解决上述技术问题，本实用新型采用如下技术方案：

本实用新型提供的一种用于PoE分离器的整流电路，包括用于对电力电流进行整流的电力整流模块和用于对数据信号电流进行整流的数据整流模块，所述数据整流模块包括开关管Q7、开关管Q13、开关管Q8、开关管Q11、第一通断管、第二通断管、第三通断管和第四通断管，开关管Q7的控制端和开关管Q13的控制端均用于外接数据信号线的一极，开关管Q7开关端的一端连接于第一通断管的控制端，第一通断管开关端的一端用于外接数据信号线的一极，第一通断管开关端的另一端用于输出直流电；开关管Q13开关端的一端连接于第二通断管的控制端，开关管Q13开关端的一端用于外接数据信号线的一极，开关管Q13开关端的另一端用于输出直流电；开关管Q8的控制端和开关管Q11的控制端均用于外接数据信号线的另一极，开关管Q8开关端的一端连接于第三通断管的控制端，第三通断管开关端的一端用于外接数据信号线的另一极，第三通断管开关端的另一端用于输出直流电；开关管Q11开关端的一端连接于第四通断管的控制端，开关管Q11开关端的一端用于外接数据信号线的另一极，开关管Q11开关端的另一端用于输出直流电；开关管Q7开关端的另一端、开关管Q13开关端的另一端、开关管Q8开关端的另一端和开关管Q11开关端的另一端均用于接地；开关管Q7控制端所需的导通电流和开关管Q13控制端所需的导通电流方向相反，开关管Q8控制端所需的导通电流与开关管Q11控制端所需的导通电流方向相反。

进一步的，第一通断管和第四通断管均为NMOS管，第二通断管和第三通断管均为PMOS管。

进一步的，第一通断管、第二通断管、第三通断管和第四通断管集成为整流芯片。

进一步的，所述数据整流模块还包括数据稳压组件，整流稳压组件包括二极管D12、D18、D24、D26、D13、D19、D16和D22，二极管D12的正极与二极管D18的正极连接，二极管D12的负极用于外接数据信号线的所述一极，二极管D18的负极连接于开关管Q7的控制端；二极管D24的负极与二极管D26的负极连接，二极管D24的正极用于外接数据信号线的所述一极，二极管D26的正极连接于开关管Q13的控制端；二极管D13的正极与二极管D19的正极连接，二极管D13的负极用于外接数据线的所述另一极，二极管D19的负极连接于开关管Q8的控制端；二极管D16的负极与二极管D22的负极连接，二极管D16的正极用于外接数据信号线的所述另一极，二极管D22的负极连接于开关管Q11的控制端。

进一步的，所述电力整流模块包括开关管Q9、开关管Q14、开关管Q10、开关管Q12、第五通断管、第六通断管、第七通断管和第八通断管，开关管Q9的控制端和开关管Q14的控制端均用于外接电力线的一极，开关管Q9开关端的一端连接于第五通断管的控制端，第五通断管开关端的一端用于外接电力线的一极，第五通断管开关端的另一端用于输出直流电；开关管Q14开关端的一端连接于第六通断管的控制端，开关管Q14开关端的一端用于外接电力线的一极，开关管Q14开关端的另一端用于输出直流电；开关管Q10的控制端和开关管Q12的控制端均用于外接电力线的另一极，开关管Q10开关端的一端连接于第七通断管的控制端，第七通断管开关端的一端用于外接电力线的另一极，第七通断管开关端的另一端用于输出直流电；开关管Q12开关端的一端连接于第八通断管的控制端，开关管Q12开关端的一端用于外接电力线的另一极，开关管Q12开关端的另一端用于输出直流电；开关管Q9开关端的另一端、开关管Q14开关端的另一端、开关管Q10开关端的另一端和开关管Q12开关端的另一端均用于接地；第五通断管和第六通断管；开关管Q9控制端所需的导通电流和开关管Q14控制端所需的导通电流方向相反，开关管Q10控制端所需的导通电流与开关管Q12控制端所需的导通电流方向相反。

更进一步的，第五通断管和第八通断管均为NMOS管，第六通断管和第七通断管均为PMOS管。

更进一步的，第五通断管、第六通断管、第七通断管和第八通断管集成为整流芯片。

更进一步的，所述电力整流模块还包括电源稳压组件，电源稳压组件包括二极管D14、D20、D25、D27、D15、D21、D17和D23，二极管D14的正极与二极管D20的正极连接，二极管D14的负极用于外接电力线的所述一极，二极管D20的负极连接于开关管Q9的控制端；二极管D25的负极与二极管D27的负极连接，二极管D25的正极用于外接电力线的所述一极，二极管D27的正极连接于开关管Q14的控制端；二极管D15的正极与二极管D21的正极连接，二极管D15的负极用于外接电力线的所述另一极，二极管D21的负极连接于开关管Q10的控制端；二极管D17的负极与二极管D23的负极连接，二极管D17的正极用于外接电力线的所述另一极，二极管D23的负极连接于开关管Q12的控制端。

进一步的，还包括滤波组件，所述滤波组件包括设置于所述电力整流模块和所述数据整流模块的若干个滤波电路。

本实用新型的有益效果：本实用新型通过四个开关管和四个通断管组成数据整流模块，相比于现有的二极管整流电路，本实用新型由于开关管和通断管的压降均低于二极管，因此功率损耗也比现有的二极管整流电路更低，且在低电压输入时，不会削减工作电压，从而降低了功耗，且使得整流输出的电流效果更好。

附图说明

图1为传统的PoE分离器的整流电路的电路图。

图2为本实用新型的电路图。

附图标记：Q7—开关管Q7，Q13—开关管Q13，Q8—开关管Q8，Q11—开关管Q11，Q9—开关管Q9，Q14—开关管Q14，Q10—开关管Q10，Q12—开关管Q12，Q5,Q6—整流芯片，D12—二极管D12，D18—二极管D18，D24—二极管D24，D26—二极管D26，D13—二极管D13，D19—二极管D19，D16—二极管D16，D22—二极管D22，D14—二极管D14，D20—二极管D20，D25—二极管D25，D27—二极管D27，D15—二极管D15，D21—二极管D21，D17—二极管D17，D23—二极管D23。

具体实施方式

为了便于本领域技术人员的理解，下面结合实施例与附图对本实用新型作进一步的说明，实施方式提及的内容并非对本实用新型的限定。以下结合附图2对本实用新型进行详细的描述。

本实施例提供的一种用于PoE分离器的整流电路，包括用于对电源线输入的电流进行整流的电源稳压模块和用于对数据线输入的电流进行整流的数据稳压模块，所述数据稳压模块包括开关管Q7、开关管Q13、开关管Q8、开关管Q11、第一通断管、第二通断管、第三通断管和第四通断管，开关管Q7的控制端和开关管Q13的控制端均用于外接数据线的一极，开关管Q7开关端的一端连接于第一通断管的控制端，第一通断管开关端的一端用于外接数据线的一极，第一通断管开关端的另一端用于输出直流电；开关管Q13开关端的一端连接于第二通断管的控制端，开关管Q13开关端的一端用于外接数据线的一极，开关管Q13开关端的另一端用于输出直流电；开关管Q8的控制端和开关管Q11的控制端均用于外接数据线的另一极，开关管Q8开关端的一端连接于第三通断管的控制端，第三通断管开关端的一端用于外接数据线的另一极，第三通断管开关端的另一端用于输出直流电；开关管Q11开关端的一端连接于第四通断管的控制端，开关管Q11开关端的一端用于外接数据线的另一极，开关管Q11开关端的另一端用于输出直流电；开关管Q7开关端的另一端、开关管Q13开关端的另一端、开关管Q8开关端的另一端和开关管Q11开关端的另一端均用于接地；开关管Q7控制端所需的导通电流和开关管Q13控制端所需的导通电流方向相反，开关管Q8控制端所需的导通电流与开关管Q11控制端所需的导通电流方向相反。本实施例中，开关管Q7和开关管Q8均为NPN三极管，开关管Q13和开关管Q11均为PNP三极管。

本实用新型工作时，由于数据信号线(即图中的PR12和PR36)的两极输入的是交流电，因此两极输入的电流方向是不断变化的，当PR12输入正极电流时，开关管Q7的控制端输入为高电平，Q13由于输入低电平而不导通，使得第一通断管导通并往图2中的BR+端输出正极电流，而开关管此时若PR36输入负极电流时，开关管Q11驱动第四通断管的控制端因输入低电平导通，且开关管Q8的控制端因输入低电平而不导通，使得第四通断管导通并向图中的BR-端输出负极电流，从而构成回路，起到整流的效果；而当PR12输入负极电流时，开关管Q13驱动第二通断管为低电平，使得第二通断管导通，并往图2中的BR-端输出负极电流，此时若PR36输入正极电流时，开关管Q8驱动第三通断管为高电平，使得第三通断管导通并向图中的BR-端输出负极电流，从而构成回路，起到整流的效果。本实用新型通过四个开关管和四个通断管组成数据稳压模块，相比于现有的二极管整流电路，本实用新型由于开关管和通断管的压降均低于二极管，因此功率损耗也比现有的二极管整流电路更低，且在低电压输入时，不会削减工作电压，从而降低了功耗，且使得整流输出的电流效果更好。

在本实施例中，第一通断管和第四通断管均为NMOS管，第二通断管和第三通断管均为PMOS管；优选的，第一通断管、第二通断管、第三通断管和第四通断管集成为整流芯片Q5，整流芯片Q5的型号具体为FDMQ8203。能够减少本实用新型元器件所占据的空间，使得本实用新型的体积更小；且整流芯片由于需要封装，因此其稳定性和抗干扰性更佳，使得本实用新型的整流效果更好。

在本实施例中，所述数据稳压模块还包括数据稳压组件，整流稳压组件包括二极管D12、D18、D24、D26、D13、D19、D16和D22，二极管D12的正极与二极管D18的正极连接，二极管D12的负极用于外接数据线的所述一极，二极管D18的负极连接于开关管Q7的控制端；二极管D24的负极与二极管D26的负极连接，二极管D24的正极用于外接数据线的所述一极，二极管D26的正极连接于开关管Q13的控制端；二极管D13的正极与二极管D19的正极连接，二极管D13的负极用于外接数据线的所述另一极，二极管D19的负极连接于开关管Q8的控制端；二极管D16的负极与二极管D22的负极连接，二极管D16的正极用于外接数据线的所述另一极，二极管D22的负极连接于开关管Q11的控制端。以开关管Q7为例，本实用新型通过把反向串联的二极管D12和二极管D18设置在开关管Q7的控制端和PR12之间，有利于对PR12的输入电流进行稳压，从而保证了本实用新型整流出的直流电的稳定性。

在本实施例中，所述电源稳压模块包括开关管Q9、开关管Q14、开关管Q10、开关管Q12、第五通断管、第六通断管、第七通断管和第八通断管，开关管Q9的控制端和开关管Q14的控制端均用于外接供电线的一极，开关管Q9开关端的一端连接于第五通断管的控制端，第五通断管开关端的一端用于外接供电线的一极，第五通断管开关端的另一端用于输出直流电；开关管Q14开关端的一端连接于第六通断管的控制端，开关管Q14开关端的一端用于外接供电线的一极，开关管Q14开关端的另一端用于输出直流电；开关管Q10的控制端和开关管Q12的控制端均用于外接供电线的另一极，开关管Q10开关端的一端连接于第七通断管的控制端，第七通断管开关端的一端用于外接供电线的另一极，第七通断管开关端的另一端用于输出直流电；开关管Q12开关端的一端连接于第八通断管的控制端，开关管Q12开关端的一端用于外接供电线的另一极，开关管Q12开关端的另一端用于输出直流电；开关管Q9开关端的另一端、开关管Q14开关端的另一端、开关管Q10开关端的另一端和开关管Q12开关端的另一端均用于接地；第五通断管和第六通断管；开关管Q9控制端所需的导通电流和开关管Q14控制端所需的导通电流方向相反，开关管Q10控制端所需的导通电流与开关管Q12控制端所需的导通电流方向相反。其原理效果均与数据整流模块相似，在此不再赘述。

本实用新型通过设置有电力整流模块，对以太网输入的电流(本实施例中的PR45端口和PR78端口)进行整流，相比于传统的二极管整流电路，降低了整流时的功耗。经测试，假设电流为2A，而二极管的正向电压压降为0.7V，则传统的整流电路中，每个二极管的整流功耗为0.7*2＝1.4W，而以第一通断管为例，其导通时，电阻值大概为0.175Ω，因此每个第一通断管的整流功耗为0.175*2*2＝0.7Ω。由上述数据可知，本实用新型的整流功耗比现有的二极管整流电路少了一半，能够节省电能。

在本实施例中，第五通断管和第八通断管均为NMOS管，第六通断管和第七通断管均为PMOS管；第五通断管、第六通断管、第七通断管和第八通断管集成为整流芯片Q6，整流芯片Q6的型号具体为FDMQ8203，用以减少了本实用新型所占据的空间，使得本实用新型的体积减小。

在本实施例中，所述数据稳压模块还包括电源稳压组件，整流稳压组件包括二极管D14、D20、D25、D27、D15、D21、D17和D23，二极管D14的正极与二极管D20的正极连接，二极管D14的负极用于外接供电线的所述一极，二极管D20的负极连接于开关管Q9的控制端；二极管D25的负极与二极管D27的负极连接，二极管D25的正极用于外接供电线的所述一极，二极管D27的正极连接于开关管Q14的控制端；二极管D15的正极与二极管D21的正极连接，二极管D15的负极用于外接供电线的所述另一极，二极管D21的负极连接于开关管Q10的控制端；二极管D17的负极与二极管D23的负极连接，二极管D17的正极用于外接供电线的所述另一极，二极管D23的负极连接于开关管Q12的控制端。整流稳压组件的设置，使得PR45端和PR78端的输入电压保持稳定，从而保证了本实用新型整流后的电流的稳定性。

进一步的，还包括滤波组件，具体的，滤波组件包括八个RC滤波电路，每个RC滤波电路分别设置在开关管Q7的控制端和开关端的所述一端之间、开关管Q13的控制端和开关端的一端之间、开关管Q8的控制端和开关端的一端之间、开关管Q11的控制端和开关端的一端之间、开关管Q9的控制端和开关端的一端之间、开关管Q14的控制端和开关端的一端之间、开关管Q10的控制端和开关端的一端之间以及开关管Q12的控制端和开关端的一端之间，用以对本实用新型进行过滤，从而保证本实用新型的稳定性。

以上所述，仅是本实用新型较佳实施例而已，并非对本实用新型作任何形式上的限制，虽然本实用新型以较佳实施例公开如上，然而并非用以限定本实用新型，任何熟悉本专业的技术人员，在不脱离本实用新型技术方案范围内，当利用上述揭示的技术内容作出些许变更或修饰为等同变化的等效实施例，但凡是未脱离本实用新型技术方案内容，依据本实用新型技术是指对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均属于本实用新型技术方案的范围内。