端口电源电路及网络设备的制作方法

1.本技术涉及通讯设备技术领域，尤其涉及端口电源电路及网络设备。


背景技术：

2.当前多端口网络设备内部都连接同一个电源平面，且仅在每个端口通过滤波电路进行隔离。当有一个端口发生短路会导致同一电源平面下的其他端口也发生短路。即使增加过电流保护电路，同样会导致其他端口下电，影响其他端口设备的应用。此外在拔插端口时，容易引起附近端口的电流震荡。


技术实现要素：

3.为克服相关技术中存在的问题，本技术提供了端口电源电路及网络设备。
4.根据本技术实施例第一方面提供了端口电源电路，包括电源平面和若干个端口，每个端口通过滤波电路与电源平面隔离，每个端口连接一个过电流保护电路，电源平面连接过电流保护电路的输入端，端口连接过电流保护电路的输出端，过电流保护电流电路的输出使能端连接逻辑控制电路。
5.优选的，过电流保护电路输出控制端连接限电流门限电阻r1，限电流门限电阻r1接地。
6.优选的，过电流保护电路输出控制端连接防瞬时超电流电容c1，防瞬时超电流电容c1接地。
7.优选的，过电流保护电路输出控制端连接重启次数选择电容c2，重启次数选择电容c2接地。
8.优选的，过电流保护电路输出控制端分别连接间隔时间重启电容c3和防电流冲击电容c4，间隔时间重启电容c3和防电流冲击电容c4接地。
9.优选的，过电流保护电路集成于dc-dc电路，dc-dc电路的输入端与输出端都分别连接有电感。
10.优选的，滤波电路为电感电路。
11.本技术实施例第二方面提供了网络设备，包括上述端口电源电路。
12.本技术的实施例提供的技术方案可以包括以下有益效果：
13.本技术实施例通过逻辑电路的控制，实现对每个端口单独供电，避免了在有端口短路的情况下影响其他端口正常供电，且在拔插端口时也不会引起附近端口的电流震荡。
14.应当理解的是，以上的一般描述和后文的细节描述仅是示例性和解释性的，并不能限制本技术。
附图说明
15.此处的附图被并入申请中并构成本技术的一部分，示出了符合本技术的实施例，并与申请一起用于解释本技术的原理。
16.图1是本技术一个实施例端口电源电路原理示意图；
17.图2是本技术另一实施例电源电路原理示意图。
具体实施方式
18.这里将详细地对示例性实施例进行说明，其示例表示在附图中。下面的描述涉及附图时，除非另有表示，不同附图中的相同数字表示相同或相似的要素。以下示例性实施例中所描述的实施方式并不代表与本技术相一致的所有实施方式。相反，它们仅是与如所附权利要求书中所详述的、本技术的一些方面相一致的装置和方法的例子。
19.为了解决背景技术中存在的问题，如图1所示，本技术实施例提供了端口电源电路，包括电源平面、和若干端口，每个端口都连接有滤波隔电路，用以与电源平面相隔离。每个端口连接至一个过电流保护电路的输出端，过电流保护电路的输入端连接电源平面。过电流保护电路的输出使能端连接逻辑控制电路。本技术实施例中的滤波电路为电感滤波电路。
20.本技术实施例中通过逻辑控制电路实现对每个端口的开断控制，这样在某个端口发生短路等情况下，不会影响其他电路的正常使用。另外，在拔插端口时候，临近的端口因为是独立电源控制，也不容易造成临近端口电源震荡。这里的过电流保护电路可以采用现有技术能找到的常规的过电流保护电路，当然也可选择更为方便的过电流保护电路集成芯片，这样逻辑控制电路只要连接过电流保护电路集成芯片的输出使能端即可。这里的逻辑控制电路可以是cpld也可以是其他，只要具有相同作用即可。通过cpld的寄存器控制过电流保护芯片是否输出。例如当cpld的控制使能端不作用时，过电流保护芯片会中断，起到断开对端口的电源供应；当cpld的控制使能端作用时，过电流保护芯片会连通，恢复对端口的电源供应。进而实现对端口上下电控制。本技术实施例中的电源平面是pcb多层电路板设计中某层以铜面进行铺设，以达到均匀供电目的。可等效为由很多电感和电容构成的网络，与常见的lc网络一样。在一定频率下，由这些电容和电感构成的电源网络也会发生谐振现象从而影响电源层的阻抗。
21.作为本技术实施例的一个优化实施例，在上述基础实施例的基础上，在过电流保护电路的输出控制端连接限电流门限电阻r1，限电流门限电阻r1接地。通过设置限电流门限电阻r1的阻值，实现过电流保护电路的电流门限值设定。一旦输出电流超过电流门限值，则会关断过电流保护电路。具体来说，因为过电流保护电路包括过电流保护芯片，这里简称芯片。芯片内部集成有比较器、门极控制器和磁感线圈等。比较器的反向输入端时该芯片内部设置的固定电压值，其正向输入端在芯片内部通过磁感线圈连接到芯片输出端，使输出电流呈比例衰减传递到比较器正向输入端。芯片外部通过电阻r1接地。电阻r1的端电压值是芯片内部比较器正向输入端电压值，比较器和输出端接到门极控制器，门极控制器输出连接串接在输出电路的fet管的栅极，当输出电流增大到某值使r1电压值即比较器正向输入端电压值高于反向输入端，比较器输出高电平给门极控制器，门极控制器控制fet管断开关闭输出，达到电流过门限值输出断开保护功能，该门限值可以通过改变r1阻值进行设置，具体公式如下：
22.r1＝v/n*ilim，v是反向输入端电压值，n是输出电流到正向输入端衰减系数，ilim是过电流门限值。r1设置具体根据设计端口封装形式来选择，不同封装形式的光模块宣称
功耗值不同。
23.本技术还提供了一个实施例，在基础实施例的基础上，在过电流保护电路的输出控制端连接防瞬间超电流电容c1，防瞬时超电流电容c1接地。通过设置c1的电容值大小，可避免后级电路短时间的冲击电流引发过电流保护的误关断。比如在端口插入光模块时，电路上会发生冲击电流，可能会短暂的超过过电流保护芯片的门限电流值。过电流保护芯片(这里简称芯片)内部比较器正向输入端是芯片设置的一个固定电压值v+，比较器的反向输入端芯片内部通过一个电阻r上拉到v1。通过一个开关管接到限流大小i1限流器，然后接地。该开关管通过过电流保护电路中比较器输出控制，比较器的反向输入端在芯片外部通过c1接地。该电容在芯片内部连接在开关管上方，当未发生过电流时，因反向输入端电路未导通，c1一直处于充电状态；当发生过电流时，过电流保护电路比较器发送高电平给开关管，开关管闭合导致电路导通，c1开始放电，当持续放电t1时，此时反向输入端电压已降到正向电压以下，比较器输出高电平给门极控制器，之后门极控制器控制输出电路fet断开使输出关断，其运行公式满足如下：t1＝c1*dv/i1，其中dv为v1-v+；c1选型也要根据设计端口封装形式来选择，不同封装的光模块规范对于其冲击电流要求不同。
24.本技术还提供了一个实施例，在基础实施例的基础上，在过电流保护电路的输出控制端分别连接重启次数选择电容c2和间隔时间重启电容c3，重启次数选择电容c和间隔时间重启电容c3都接地。重启次数选择电容c2主要用于设定过电流保护短时间关断并重新启动的次数，间隔时间重启电容用于设置过电流保护关断与重启的时间间隔，可实现电路短时间故障消失后自恢复功能。过电流保护芯片过电流保护关断输出后，每隔一段时间会尝试恢复输出。当尝试一定次数过电流状况还存在就会保持关断状态不再尝试，如果在尝试恢复输出过程中过电流消失了，就会保持持续输出状态直到下次过电流产生或不使能过电流保护芯片。该部分电路的实现方式是在芯片内部有一个逻辑芯片，当过电流保护芯片发生过电流保护时，便会有中断信号给逻辑芯片，这时逻辑芯片会发送retry的信号给门极控制器打开fet，逻辑芯片发送retry信号时间间隔和次数我们可以通过设置管脚外接的c2和c3容值的大小进行控制。间隔时间和重启次数的计算与过流保护芯片管脚错误参数反馈有关。
25.本技术实施例还提供一个实施例，在基础实施例的基础上，在过电流保护电路的输出控制端连接防电流冲击电容c4，防电流冲击电容c4接地。可通过选择c4值得大小避免输出端高斜率输出电流冲击输入端的低斜率电流，消除了后级电路冲击电流对前级电路的影响。
26.本技术在基础实施例的基础上还提供了一个优选实施例，如图2所示，用集成有过电流保护电路的dc-dc电路替代前面的过电流保护电路。在dc-dc电路的输入端与输出端都分别连接电感。这样不需要额外的电源管理芯片，直接通过dc-dc电路进行。这里的dc-dc电路是直流-直流转换电路。即在直流电路中将一个电压值的电能变为另一个电压值的电路。
27.除上述实施例以外，本技术还可在基础实施例的基础上形成一个集合上述其他实施例的实施例，以达到拥有上述所有效果的目的。
28.本技术第二方面还提供了网络设备，包括上述端口电源电路。端口可用于例如拔插光模块。这里的网络设备可以是交换机。目前市面上采用的光模块中400g和800g的功耗已不亚于除交换机芯片外的其他主芯片。
29.上述所有实施例中所提到的有关方向性词如上、下、左、右、前、后、横、竖、左、右等都方向性的描述以对应所示附图中的方向为准。
30.应当理解的是，本技术并不局限于上面已经描述并在附图中示出的精确结构，并且可以在不脱离其范围进行各种修改和改变。本技术的范围仅由所附的权利要求来限制。
31.以上仅为本技术的较佳实施例而已，并不用以限制本技术，凡在本技术的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本技术保护的范围之内。