一种受电端设备的制作方法

文档序号:19441062发布日期:2019-12-17 21:35阅读:来源:国知局

技术特征:

1.一种受电端设备,与poe供电设备通过网线连接,包括主电路板以及与之连接的网络单元和至少一个其他受电单元,其特征在于,

所述主电路板上设有一路用于将所述poe供电设备的输出分离成传输至所述网络单元的网络信号和为所述网络单元供电的电能的网电分离电路、及

至少一路将所述poe供电设备的输出为其他受电单元供电的单元供电电路;

其中,所述单元供电电路包括:与所述poe供电设备通过网线连接的第一网络接口(11)、与所述第一网络接口(11)电连接的第一整流滤波电路(12)、以及与所述第一整流滤波电路(12)输出端电连接的dc-dc升压及恒流控制电路(13);所述dc-dc升压及恒流控制电路(13)的输出端与所述其他受电单元的电源接口电连接。

2.根据权利要求1所述的受电端设备,其特征在于,所述网电分离电路包括:与所述poe供电设备通过网线连接的第二网络接口(21)、与所述第二网络接口(21)电连接的用于分离网络信号传输和电源传输的第一网络变压器(22)、与所述第二网络接口(21)电连接的用于电源传输或用于分离网络信号传输和电源传输的至少一个第二网络变压器(23)、与所述第一网络变压器(22)和所述第二网络变压器(23)的电源输出端口电连接的第二整流滤波电路(24)、以及与所述第二整流滤波电路(24)输出端电连接的dc-dc降压电路(25);

所述第一网络变压器(22)或所述第一网络变压器(22)和所述第二网络变压器(23)的输出端口输出网络信号至所述网络单元,所述dc-dc降压电路(25)的输出端与所述网络单元的电源接口电连接。

3.根据权利要求2所述的受电端设备,其特征在于,所述第一网络接口(11)为第一rj45接口,所述第二网络接口(21)为第二rj45接口。

4.根据权利要求3所述的受电端设备,其特征在于,所述第一整流滤波电路(12)包括:第三桥式整流器bd103、第四桥式整流器bd104、第二共模电感lf102以及第六电解电容ec106;

所述第三桥式整流器bd103的直流输出正极1与所述第四桥式整流器bd104的直流输出正极1以及所述第二共模电感lf102的第一线圈的一端连接,所述第三桥式整流器bd103的一交流电压输入端2与所述第一rj45接口的引脚1和引脚2连接,所述第三桥式整流器bd103的另一交流电压输入端3与所述第一rj45接口的引脚3和引脚6连接,所述第三桥式整流器bd103的直流输出负极4与所述第四桥式整流器bd104的直流输出负极4和所述第二共模电感lf102的第二线圈的一端连接,所述第四桥式整流器bd104的一交流电压输入端2与所述第一rj45接口的引脚4和引脚5连接,所述第四桥式整流器bd104的另一交流电压输入端3与所述第一rj45接口的引脚7和引脚8连接,所述第二共模电感lf102的第一线圈的另一端与所述第六电解电容ec106的正极和所述dc-dc升压及恒流控制电路(13)连接,所述第二共模电感lf102的第二线圈的另一端与所述第六电解电容ec106的负极接地。

5.根据权利要求4所述的受电端设备,其特征在于,所述dc-dc升压及恒流控制电路(13)包括:第一电阻r101、第二电阻r102、第三电阻r103、第八电阻r108、第九电阻r109、第十电阻r110、第十一电阻r111、第十二电阻r112、第十三电阻r113、第四十九电阻r149、第五十四电阻r154、第五十六电阻r156、第五十七电阻r157、第六十七电阻r167、第六十八电阻r168、第六十九电阻r169、第一电容c101、第二电容c102、第三电容c103、第四电容c104、第五电容c105、第七电容c107、第二十三电容c123、第二十六电容c126、第一二极管d101、第三二极管d103、第一稳压二极管zd101、第二稳压二极管zd102、pnp型三极管q114、金属膜电阻器rj106、p-mos场效应管q101、第二n-mos场效应管q102、单片机u101以及第一带磁芯电感线圈l101;

所述单片机u101的引脚vin与所述第四十九电阻r149的一端连接,所述第四十九电阻r149的另一端与所述第二十六电容c126的一端以及所述第二稳压二极管zd102的正极连接,所述第二十六电容c126的另一端接地,所述第二稳压二极管zd102的负极与所述第一稳压二极管zd101的正极连接,所述第一稳压二极管zd101的负极与所述金属膜电阻器rj106的一端、所述第一电容c101的一端、所述第二十三电容c123的一端、所述p-mos场效应管q101的源极以及所述整流滤波电路的所述第六电解电容ec106的正极连接,所述第一电容c101的另一端接地,所述金属膜电阻器rj106的另一端与所述p-mos场效应管q101的漏极和所述第一带磁芯电感线圈l101的一端连接,所述p-mos场效应管q101的栅极与所述第二十三电容c123的另一端和所述第六十七电阻r167的一端连接,所述第六十七电阻r167的另一端与所述单片机u101的引脚vfault连接;

所述第一带磁芯电感线圈l101的另一端与所述第二n-mos场效应管q102的漏极、所述第五十六电阻r156的一端和所述第一二极管d101的正极连接,所述五十六电阻r156的另一端接地,所述第一二极管d101的负极与串联的所述第十电阻r110、所述第十一电阻r111和所述第十二电阻r112连接,且,所述第一二极管d101的负极与所述其他受电单元的电源接口连接,所述第七电容c107的与所述第十二电阻r112的并联,所述单片机u101的引脚ovp与所述第七电容c107的两端连接;

所述第二n-mos场效应管q102的源极与所述第六十八电阻r168的一端、所述第六十九电阻r169的一端、所述第九电阻r109的一端、所述第十三电阻r113的一端和所述第五十四电阻r154的一端连接,第九电阻r109的另一端与所述单片机u101的引脚isense和所述第五电容c105的一端连接,所述单片机u101的引脚与所述第五电容c105的另一端、所述第十三电阻r113的另一端、所述第五十四电阻r154的另一端以及所述第7电容c107的两端连接;

所述第二n-mos场效应管q102的栅极与所述第三二极管d103的负极、所述第六十八电阻r168的另一端和所述pnp型三极管q114的发射极连接,所述第三二极管d103的正极与所述pnp型三极管q114的基极和所述第八电阻r108的一端连接,所述第八电阻r108的另一端与所述单片机u101的引脚gate连接,所述pnp型三极管q114的发射极与所述第六十九电阻r169的另一端连接;

所述单片机u101的引脚vcc与所述第五十七电阻r157的一端、所述第一电阻r101的一端和所述第二电容c102的一端连接,所述第二电容c102的另一端和所述第一电阻r101的另一端接地,所述第五十七电阻r157的另一端与所述单片机u101的引脚ff连接;

所述单片机u101的引脚comp通过连接串联的所述第三电容c103和所述第二电阻r102接地,所述单片机u101的引脚osc通过连接并联的所述第四电容c104和所述第三电阻r103接地。

6.根据权利要求3所述的受电端设备,其特征在于,所述第一网络变压器(22)包括:第一变压器t101、第二变压器t102、第三共模电感lf103、第四共模电感lf104、第十八电容c118、第十九电容c119、第四十七电阻r147、第四十八电阻r148、第一双向瞬变抑制二极管tvs101、第四双向瞬变抑制二极管tvs104、第一网络信号接收端口rp、第二网络信号接收端口rn、第一网络信号发送端口tp以及第二网络信号发送端口tn;

所述第一变压器t101的第一线圈的一端与所述第二rj45接口的引脚1连接,所述第一变压器t101的第一线圈的另一端与所述第二rj45接口的引脚2连接,所述第一变压器t101的第一线圈的中间端与所述第二整流滤波电路(24)连接,所述第一变压器t101的第二线圈的一端与所述第三共模电感lf103的第一线圈的一端连接,所述第一变压器t101的第二线圈的另一端与所述第三共模电感lf103的第二线圈的一端连接,所述第一变压器t101的第二线圈的中间端通过连接串联的所述第十八电容c118和所述第四十七电阻r147接地,所述第三共模电感lf103的第一线圈的另一端与所述第一双向瞬变抑制二极管tvs101的一端以及第一网络信号接收端口rp连接,所述第三共模电感lf103的第二线圈的另一端与所述第一双向瞬变抑制二极管tvs101的另一端以及第二网络信号接收端口rn连接;

所述第二变压器t102的第一线圈的一端与所述第二rj45接口的引脚3连接,所述第二变压器t102的第一线圈的另一端与所述第二rj45接口的引脚6连接,所述第二变压器t102的第一线圈的中间端与所述第二整流滤波电路(24)连接,所述第二变压器t102的第二线圈的一端与所述第四共模电感lf104的第一线圈的一端连接,所述第二变压器t102的第二线圈的另一端与所述第四共模电感lf104的第二线圈的一端连接,所述第二变压器t102的第二线圈的中间端通过连接串联的所述第十九电容c119和所述第四十八电阻r148接地,所述第四共模电感lf104的第一线圈的另一端与所述第四双向瞬变抑制二极管tvs104的一端以及网络信号发送端口tp连接,所述第四共模电感lf104的第二线圈的另一端与所述第四双向瞬变抑制二极管tvs104的另一端以及网络信号发送端口tn连接。

7.根据权利要求3所述的受电端设备,其特征在于,所述第二网络变压器(23)包括:第三变压器t103、第四变压器t104、第五共模电感lf105以及第六共模电感lf106;

所述第三变压器t103的第一线圈的一端与所述第二rj45接口的引脚4连接,所述第三变压器t103的第一线圈的另一端与所述第二rj45接口的引脚5连接,所述第三变压器t103的第一线圈的中间端与所述第二整流滤波电路(24)连接,所述第三变压器t103的第二线圈的一端与所述第五共模电感lf105的第一线圈的一端连接,所述第三变压器t103的第二线圈的另一端与所述第五共模电感lf105的第二线圈的一端连接,所述第五共模电感lf105的第一线圈的另一端和第二线圈的另一端分别作为测试点;

所述第四变压器t104的第一线圈的一端与所述第二rj45接口的引脚7连接,所述第四变压器t104的第一线圈的另一端与所述第二rj45接口的引脚8连接,所述第四变压器t104的第一线圈的中间端与所述第二整流滤波电路(24)连接,所述第四变压器t104的第二线圈的一端与所述第六共模电感lf106的第一线圈的一端连接,所述第四变压器t104的第二线圈的另一端与所述第六共模电感lf106的第二线圈的一端连接,所述第六共模电感lf106的第一线圈的另一端和第二线圈的另一端分别作为测试点。

8.根据权利要求7所述的受电端设备,其特征在于,所述第二整流滤波电路(24)包括:第一桥式整流器bd101、第二桥式整流器bd102、第二电解电容ec102、第三电解电容ec103以及第一共模电感lf101;

所述第一桥式整流器bd101的直流输出正极1与所述第二桥式整流器bd102的直流输出正极1、所述第二电解电容ec102的正极和所述第一共模电感lf101的第一线圈的一端连接,所述第二桥式整流器bd102的一交流电压输入端2与所述第一变压器t101的第一线圈的中间端连接,所述第二桥式整流器bd102的另一交流电压输入端3与所述第二变压器t102的第一线圈的中间端连接,所述第二桥式整流器bd102的直流输出负极4与所述第一桥式整流器bd101的直流输出负极4、所述第二电解电容ec102的负极和所述第一共模电感lf101的第二线圈的一端连接,所述第一桥式整流器bd101的一交流电压输入端2与所述第三变压器t103的第一线圈的中间端连接,所述第一桥式整流器bd101的另一交流电压输入端3与所述第四变压器t104的第一线圈的中间端连接,所述第一共模电感lf101的第一线圈的另一端与所述第三电解电容ec103的正极和所述dc-dc降压电路(25)连接,所述第一共模电感lf101的第二线圈的另一端和所述第三电解电容ec103的负极接地。

9.根据权利要求8所述的受电端设备,其特征在于,所述dc-dc降压电路(25)包括:

第二单片机u102、第九电容c109、第十电容c110、第十一电容c111、第十二电容c112、第十三电容c113、第十四电容c114、第十五电容c115、第十六电容116、第十七电容c117、第二十二电容c122、第二十五电容c125、第二十八电容c128、第二十九电容c129、第三十三电容c133、第三十电阻r130、第三十一电阻r131、第三十二电阻r132、第三十三电阻r133、第三十四电阻r134、第三十五电阻r135、第三十六电阻r136、第三十七电阻r137、第三十八电阻r138、第三十九电阻r139、第四十电阻r140、第四十一电阻r141、第四十二电阻r142、第四十三电阻r143、第四十四电阻r144、第四十五电阻r145、第四十六电阻r146、第五十三电阻r153、第五十五电阻r155、第六十六电阻r166、第十一n-mos场效应管q111、第十二n-mos场效应管q112、第二带磁芯电感线圈l102、第二二极管d102、第四电解电容ec104以及第五电解电容ec105;

所述第二单片机u102的引脚in与所述第三电解电容ec103的正极、所述第二十五电容c125的一端、所述第三十一电阻r131的一端和所述第十一n-mos场效应管q111的漏极连接,所述第二十五电容c125的另一端接地,所述第二单片机u102的引脚en/sync与所述第三十一电阻r131的另一端、所述第十一电容c111的一端和所述第三十二电阻r132的一端连接,所述第十一电容c111的另一端和所述第三十二电阻r132的另一端接模拟地;

所述第二单片机u102的引脚freq通过所述第三十五电阻r135接模拟地,所述第二单片机u102的引脚vcc1通过所述第九电容c109接模拟地以及通过所述第五十五电阻r155与所述第二单片机u102的引脚pg连接,所述第二单片机u102的引脚vcc2通过所述第六十六电阻r166输出以及通过所述第十电容c110接模拟地,所述第二单片机u102的引脚synco通过所述第三十电阻r130接模拟地,所述第二单片机u102的引脚ccm/aam与所述第二十八电容c128的一端和所述第三十三电阻r133的一端连接,所述第二十八电容c128的另一端和所述第三十三电阻r133的另一端接模拟地,所述第二单片机u102的引脚pgnd和sgnd接模拟地,所述第二单片机u102的引脚comp与所述第十二电容c112的一端和所述第十三电容c113的一端连接,所述第十二电容c112的另一端与所述第三十四电阻r134的一端连接,所述第三十四电阻r134的另一端与所述第十三电容c113的另一端接模拟地,所述第二单片机u102的引脚ss通过所述第十四电容c114接模拟地,所述第二单片机u102的引脚ilim通过所述第四十电阻r140接模拟地;

所述第十一n-mos场效应管q111的栅极通过所述第三十六电阻r136连接所述第二单片机u102的引脚tg,所述第十一n-mos场效应管q111的源极与所述第二单片机u102的引脚sw、所述第十五电容c115的一端、所述第十二n-mos场效应管q112的漏极、所述第三十九电阻r139的一端、所述第二带磁芯电感线圈l102的一端连接,所述第十五电容c115的另一端与所述第三十七电阻r137的一端和所述第二二极管d102的负极连接,所述第三十七电阻r137的另一端与所述第二单片机u102的引脚bst连接,所述第二二极管d102的正极与所述第二单片机u102的引脚vcc1连接,所述十二n-mos场效应管q112的栅极通过所述第三十八电阻r138与所述第二单片机u102的引脚sw连接,所述十二n-mos场效应管q112的源极接地,所述第三十九电阻r139的另一端通过连接所述第十六电容116接地;

所述第二带磁芯电感线圈l102的另一端与所述第四十一电阻r141的一端、所述第四十二电阻r142的一端、所述第五十三电阻r153的一端电连接,所述第四十一电阻r141的另一端与所述第二单片机u102的引脚sense+和所述第二十九电容c129的一端连接,所述第四十三电阻r143的一端与所述第二十九电容c129的另一端和所述第二单片机u102的引脚sense-连接,所述第四十三电阻r143的另一端与所述第四十二电阻r142的另一端、所述第五十三电阻r153的另一端、所述第四十四电阻r144的一端、所述第四十六电阻r146的一端、所述第四电解电容ec104的正极、所述第五电解电容ec105的正极、所述第二十二电容c122的一端、所述第三十三电容c133的一端以及输出端,所述输出端与所述网络单元的电源接口连接,所述第四十四电阻r144的另一端与所述第二单片机u102的引脚fb、所述第四十五电阻r145的一端和所述第十七电容c117的一端连接,所述第十七电容c117的另一端与所述第四十六电阻r146的另一端连接,所述第四十五电阻r145的另一端接模拟地,所述第四电解电容ec104、所述第五电解电容ec105、所述第二十二电容c122和所述第三十三电容c133均接地。

10.根据权利要求6所述的受电端设备,其特征在于,所述受电端设备的网络单元与所述poe供电设备之间通过所述第一网络信号接收端口rp、所述第二网络信号接收端口rn、所述第一网络信号发送端口tp以及所述第二网络信号发送端口tn相互收发网络信号。

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