矿用本安型以太网信号转换装置的制作方法

本发明涉及信号转换装置，特别是涉及矿用本安型以太网信号转换装置。

背景技术：

1、现有技术br(broadr-reach)：博通车载以太网物理层技术，采用单对非屏蔽双绞线电缆和标准以太网phy组件实现100mbps速率数据传输。

2、现有技术中专利号：cn201820865368.8，该专利采用的以太网通信控制装置包含：至少两个支持broadr-reach或1000base-t1两芯物理层接口的以太网交换机芯片，和一个与所述以太网交换机芯片通信连接的通信功能管理配置单元，两个分别与所述以太网交换机芯片的两个两芯物理层接口通信连接的本质安全型隔离耦合单元。

技术实现思路

1、本发明旨在至少在一定程度上解决相关技术中的技术问题之一。

2、为此，本发明提出一种矿用本安型以太网信号转换装置，通过减少以太网交换机芯片和通信功能管理配置单元，降低系统组成的复杂程度；通过增加热插拔保护电路进行设备频繁断电时保护；通过增加限能电路，保证本发明产品能量得到可靠限制从而替换本质安全型隔离耦合单元；本发明为外接电路方案，可以满足系统组成的变动的灵活性。

3、为达上述目的，本发明一方面提出一种矿用本安型以太网信号转换装置，包括热插拔保护电路、限能电路、dc/dc稳压电路和信号转换核心单元；其中，

4、所述热插拔保护电路，用于通过矿用本安型以太网信号转换装置的电源接口接入第一电信号并输出第二电信号，使得在通电情况下接入矿用通讯系统；

5、所述限能电路，用于限制接入的所述第二电信号的数值大小以确保矿用本安型以太网信号转换装置满足预设的本质安全要求；

6、所述dc/dc稳压电路，用于将所述第二电信号的直流电源电压通过变换器调整得到所需电压以为所述信号转换核心单元提供供电电源；

7、所述信号转换核心单元，包括两芯物理层接口芯片和四芯物理层接口芯片，用于在所述供电电源工作情况下实现两芯物理层接口芯片接入的br以太网信号和四芯物理层接口芯片接入的百兆或千兆以太网信号的信号转换。

8、另外，根据本发明上述实施例的矿用本安型以太网信号转换装置还可以具有以下附加的技术特征：

9、进一步地，在本发明的一个实施例中，所述热插拔电路，包括加在电源正负极间的tvs管。

10、进一步地，在本发明的一个实施例中，所述限能电路，包括保险丝、电阻和齐纳稳压管，其中，所述保险丝和电阻进行电流限制，两重并联齐纳稳压管进行电压限制。

11、进一步地，在本发明的一个实施例中，所述dc/dc稳压电路，包括宽电源输入范围的dc/dc电源芯片和外围电路，通过dc/dc电源芯片实现稳压，所述外围电路用于实现电源波动滤波、芯片使能。

12、进一步地，在本发明的一个实施例中，所述电源接口，用于连接外部的本安电源，所述本安电源输出所述第一电信号。

13、进一步地，在本发明的一个实施例中，所述dc/dc电源芯片包括线性稳压芯片、开关稳压芯片、低压差稳压芯、双极性稳压芯片、电荷泵稳压芯片中的一种。

14、进一步地，在本发明的一个实施例中，所述两芯物理层接口芯片，用于通过两芯以太网串联口和具备两芯以太网串联口设备进行br以太网信号传输；所述四芯物理层接口芯片，用于通过四芯以太网串联口和具备四芯以太网串联口设备进行百兆或千兆以太网信号传输。

15、进一步地，在本发明的一个实施例中，当所述矿用本安型以太网信号转换装置作为主设备时，所述四芯物理层接口芯片通过四芯以太网串联口接入具备四芯以太网串联口设备的百兆或千兆以太网信号，并通过mii类型的接口将百兆或千兆以太网信号转换为两芯物理层接口芯片接入的br以太网信号输出。

16、进一步地，在本发明的一个实施例中，当所述矿用本安型以太网信号转换装置作为从设备时，所述两芯物理层接口芯片通过两芯以太网串联口接入具备两芯以太网串联口设备的br以太网信号，并通过mii类型的接口将br以太网信号转换为四芯物理层接口芯片接入的百兆或千兆以太网信号输出。

17、本发明实施例的矿用本安型以太网信号转换装置，通过一个供电单元、一个两芯物理层接口芯片、一个四芯(或八芯)以太网单元可实现两芯以太网与四芯以太网信号之间的协议转换。普通矿用以太网接口设备通过外接以太网信号转换装置，可以实现两芯以太网通信。本发明结构简单，易于实现。

18、本发明附加的方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本发明的实践了解到。

技术特征：

1.一种矿用本安型以太网信号转换装置，其特征在于，包括热插拔保护电路、限能电路、dc/dc稳压电路和信号转换核心单元；其中，

2.根据权利要求1所述的矿用本安型以太网信号转换装置，其特征在于，所述热插拔电路，包括加在电源正负极间的tvs管。

3.根据权利要求1所述的矿用本安型以太网信号转换装置，其特征在于，所述限能电路，包括保险丝、电阻和齐纳稳压管，其中，所述保险丝和电阻进行电流限制，两重并联齐纳稳压管进行电压限制。

4.根据权利要求1所述的矿用本安型以太网信号转换装置，其特征在于，所述dc/dc稳压电路，包括宽电源输入范围的dc/dc电源芯片和外围电路，通过dc/dc电源芯片实现稳压，所述外围电路用于实现电源波动滤波、芯片使能。

5.根据权利要求1所述的矿用本安型以太网信号转换装置，其特征在于，所述电源接口，用于连接外部的本安电源，所述本安电源输出所述第一电信号。

6.根据权利要求4所述的矿用本安型以太网信号转换装置，其特征在于，所述dc/dc电源芯片包括线性稳压芯片、开关稳压芯片、低压差稳压芯、双极性稳压芯片、电荷泵稳压芯片中的一种。

7.根据权利要求1所述的矿用本安型以太网信号转换装置，其特征在于，所述两芯物理层接口芯片，用于通过两芯以太网串联口和具备两芯以太网串联口设备进行br以太网信号传输；所述四芯物理层接口芯片，用于通过四芯以太网串联口和具备四芯以太网串联口设备进行百兆或千兆以太网信号传输。

8.根据权利要求7所述的矿用本安型以太网信号转换装置，其特征在于，当所述矿用本安型以太网信号转换装置作为主设备时，所述四芯物理层接口芯片通过四芯以太网串联口接入具备四芯以太网串联口设备的百兆或千兆以太网信号，并通过mii类型的接口将百兆或千兆以太网信号转换为两芯物理层接口芯片接入的br以太网信号输出。

9.根据权利要求8所述的矿用本安型以太网信号转换装置，其特征在于，当所述矿用本安型以太网信号转换装置作为从设备时，所述两芯物理层接口芯片通过两芯以太网串联口接入具备两芯以太网串联口设备的br以太网信号，并通过mii类型的接口将br以太网信号转换为四芯物理层接口芯片接入的百兆或千兆以太网信号输出。

10.一种电子设备，其特征在于，包括如权利要求1-9任一项所述的矿用本安型以太网信号转换装置。

技术总结
本发明公开了矿用本安型以太网信号转换装置，该装置，包括热插拔保护电路，用于通过矿用本安型以太网信号转换装置的电源接口接入第一电信号并输出第二电信号；限能电路，用于限制接入的第二电信号的数值大小；DC/DC稳压电路，用于将第二电信号的直流电源电压通过变换器调整得到所需电压以为信号转换核心单元提供供电电源；信号转换核心单元，用于在供电电源工作情况下实现两芯物理层接口芯片接入的BR以太网信号和四芯物理层接口芯片接入的百兆或千兆以太网信号的信号转换。本发明通过减少以太网交换机芯片和通信功能管理配置单元，降低了系统组成的复杂程度；通过增加限能电路，保证本发明的产品能量得到可靠限制从而替换本质安全型隔离耦合单元。

技术研发人员：黄骞,谷敏永,任伟,王朕,张松阳
受保护的技术使用者：北京天玛智控科技股份有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/2/8