一種大功率乙太網供電裝置的製作方法

2023-06-14 10:41:06

專利名稱：一種大功率乙太網供電裝置的製作方法
技術領域：
本實用新型涉及乙太網技術領域，特別涉及一種長距離乙太網供電裝置。
技術背景 美國電子電氣工程師協會IEEE於2003年6月批准了一項新的乙太網供電標準 (PoE， Power Over Ethernet) IEEE802. 3af，確保用戶能夠利用現有的結構化布線為此類新 的應用設備提供供電的能力(如圖l)。大部分情況下，PoE的供電端輸出埠在網線上輸 出44-57V的直流電壓，為一般功耗在15. 4W以下的設備提供乙太網供電。該標準針對的 IEEE802. 310Base-T/100Base-Tx乙太網的傳輸距離限制為100米(主要技術指標如圖2)。 其中PSE(Power SourcingEquipment)供電端設備，PD(Powered Device)受電設備。然而 實際應用中，常常需要的網絡傳輸距離遠大於IOO米，而且用電設備端需要的的功率也遠 大於15. 4W。

實用新型內容本實用新型目的在於提供一種為網線長度大於100米、功耗大於15.4W的網絡用 電設備提供大功率乙太網的供電裝置。 為達到上述目的，本實用新型採用的技術方案如下一種大功率乙太網供電裝置， 包括供電端設備11、用電設備9、電壓轉換模塊A1、B1、電源模塊A2、B3、B4、穩壓模塊B2、 標準乙太網網線接口 101、201、大功率乙太網網線接口 102、202，所述供電端設備11提供網 絡信號，所述用電設備9為無線網橋、電話或視頻設備，還包括大功率乙太網供電裝置1和 大功率乙太網供電裝置2，所述供電端設備11提供的網絡信號通過網絡信號線和標準以太 網網線接口 101送入所述大功率乙太網供電裝置1 ， 110V或220V交流電源向所述大功率以 太網供電裝置1供電，所述大功率乙太網供電裝置1和所述大功率乙太網供電裝置2通過 大功率乙太網網線接口 102和202及200-1400米網絡信號線和電源線電性連接，所述大功 率乙太網供電裝置2通過標準乙太網網線接口 201和網絡信號線、電源線與所述用電設備 9電性連接。 所述大功率乙太網供電裝置1由電壓轉換模塊A1、電源模塊A2、標準乙太網網線 接口 101、大功率乙太網網線接口 102電性連接構成，標準乙太網網線接口 101與供電端設 備ll電性連接，所述標準乙太網網線接口 101、大功率乙太網網線接口 102的網線對1、2和 3、6分別對應電性連接，所述電壓轉換模塊A1與所述電源模塊A2電性連接，110V或220V 交流電源向所述電壓轉換模塊A1供電，所述電壓轉換模塊A1輸出5V和48-100V兩路直流 電壓， 一路5V直流電壓為所述大功率乙太網供電裝置1自身供電，另一路48-100V直流電 壓通過所述電源模塊A2加載到大功率乙太網網線接口 102網線對的4、5和7、8上，並通過 200-1400米的網線為所述大功率乙太網供電裝置2供電。 所述大功率乙太網供電裝置2由電壓轉換模塊Bl、穩壓模塊B2、電源模塊B3、電 源模塊B4、標準乙太網網線接口 201、大功率乙太網網線接口 202電性連接構成，所述標準乙太網網線接口 201、大功率乙太網網線接口 202的網線對1、2和3、6分別對應電性連接， 所述電壓轉換模塊B1通過所述大功率乙太網網線接口 202、大功率乙太網網線接口 102和 200-1400米的網線與所述大功率乙太網供電裝置l中的所述電源模塊A2電性連接，所述電 壓轉換模塊Bl、穩壓模塊B2、電源模塊B3順序電性連接，所述穩壓模塊B2的輸出一路輸入 至所述電源模塊B3，另一路輸入至所述電源模塊B4，所述電源模塊B3輸出的5V直流電壓 向所述大功率乙太網供電裝置l自身供電，所述電源模塊B4的輸出通過標準乙太網網線接 口 201的網線對4、5和7、8與所述用電設備9電性連接。 由於採用了上述技術方案，本實用新型具有以下顯著特點 1、信號傳輸距離長。 2、可為用電設備功率大於15. 4W的乙太網供電。

圖l-標準乙太網供電示意圖 圖2—標準乙太網技術指標示意圖 圖3—本實用新型結構示意圖 圖4一本實用新型電氣原理圖 圖5—本實用新型大功率乙太網供電裝置1電氣原理圖 圖6—本實用新型大功率乙太網供電裝置2電氣原理圖 其中l一大功率乙太網供電裝置，ll-供電端設備，2—大功率乙太網供電裝置， A1、B1—電壓轉換模塊、B2-穩壓模塊，A2、B3、B4—電源模塊，9-用電設備，101、201—標 準乙太網網線接口， 1Q2、202—大功率乙太網網線接口， 1、2和3、6、4、5和7、8—網線對。
具體實施方式本實用新型包括供電端設備11、用電設備9、電壓轉換模塊Al、 Bl、電源模塊A2、 B3、 B4、穩壓模塊B2、標準乙太網網線接口 101、201、大功率乙太網網線接口 102、202，所述 供電端設備11提供網絡信號，所述用電設備9為無線網橋、電話或視頻設備，還包括大功 率乙太網供電裝置1和大功率乙太網供電裝置2，所述供電端設備11提供的網絡信號通過 網絡信號線和標準乙太網網線接口 101送入所述大功率乙太網供電裝置1，110V或220V交 流電源向所述大功率乙太網供電裝置1供電，所述大功率乙太網供電裝置1和所述大功率 乙太網供電裝置2通過大功率乙太網網線接口 102和202及200-1400米網絡信號線和電 源線電性連接，所述大功率乙太網供電裝置2通過標準乙太網網線接口201和網絡信號線、 電源線與所述用電設備9電性連接。 所述大功率乙太網供電裝置1由電壓轉換模塊A1、電源模塊A2、標準乙太網網線 接口 101、大功率乙太網網線接口 102電性連接構成，標準乙太網網線接口 101與供電端設 備ll電性連接，所述標準乙太網網線接口 101、大功率乙太網網線接口 102的網線對1、2和 3、6分別對應電性連接，所述電壓轉換模塊Al與所述電源模塊A2電性連接，110V或220V 交流電源向所述電壓轉換模塊A1供電，所述電壓轉換模塊A1輸出5V和48-100V兩路直流 電壓， 一路5V直流電壓為所述大功率乙太網供電裝置1自身供電，另一路48-100V直流電 壓通過所述電源模塊A2加載到大功率乙太網網線接口 102網線對的4、5和7、8上，並通過200-1400米的網線為所述大功率乙太網供電裝置2供電。 所述大功率乙太網供電裝置2由電壓轉換模塊B1、穩壓模塊B2、電源模塊B 3、電 源模塊B4、標準乙太網網線接口 201、大功率乙太網網線接口 202電性連接構成，所述標準 乙太網網線接口 201、大功率乙太網網線接口 202的網線對1、2和3、6分別對應電性連接， 所述電壓轉換模塊B1通過所述大功率乙太網網線接口 202、大功率乙太網網線接口 102和 200-1400米的網線與所述大功率乙太網供電裝置1中的所述電源模塊A2電性連接，所述電 壓轉換模塊Bl、穩壓模塊B2、電源模塊B3順序電性連接，所述穩壓模塊B2的輸出一路輸入 至所述電源模塊B3，另一路輸入至所述電源模塊B4，所述電源模塊B3輸出的5V直流電壓 向所述大功率乙太網供電裝置l自身供電，所述電源模塊B4的輸出通過標準乙太網網線接 口 201的網線對4、5和7、8與所述用電設備9電性連接。 本實用新型通過採用以下技術實現了大功率乙太網的供電 1、提高乙太網供電電壓以提供更高的功率，從而抵消長距離網絡線纜的功率損 耗； 2、採用寬輸入電壓範圍的電壓轉換模塊和穩壓模塊，以適應不同長度的網絡線纜。 其中大功率乙太網的供電技術是指能為網絡用電設備(PD)端提供遠大於15. 4W 功率的乙太網的供電技術(如附圖3、4所示)。 本實用新型主要由大功率乙太網供電裝置1和大功率乙太網供電裝置2電性連接
組成，用於向傳輸距離在ioo米以上的長距離乙太網提供大功率電源。
其中 (1)、大功率乙太網供電裝置1由電壓轉換模塊A1和電源模塊A2等構成。 電壓轉換模塊A1把110-220V的交流電轉換為5V直流和48-100V直流電源，其中 5V直流為設備本身(大功率乙太網供電裝置1)供電，48-100V直流電壓通過電源模塊A2 加載到大功率乙太網供電裝置l接口 102網線對的4、5和7、8上，並通過200-1400米的網 線為大功率乙太網供電裝置2提供48-100V的直流電源。 (2)、大功率乙太網供電裝置2由電壓轉換模塊B1 、穩壓模塊B2 、電源模塊B3 、電源 模塊B4等構成。 電壓轉換模塊Bl從大功率乙太網供電裝置2網線接口 202的網線對4、5和7、8 接受大功率乙太網供電裝置1的直流供電；穩壓模塊B2對由電壓轉換模塊B1輸出的直流 電穩壓，並分別輸出給電源模塊B3和電源模塊B4 ;電源模塊B 3輸出5V直流電壓為本設備 供電；電源模塊B4為46-100V直流電源模塊，通過大功率乙太網供電裝置2網線接口 201 的網線對4、5和7、8為用電設備9供電。 本實用新型的關鍵技術如下 1、提高了大功率乙太網的供電電壓。網線本身有阻抗，800米的網線的直流阻 抗約為64歐姆，按直流電壓48V、直流電流0. 35A計算，網線本身的壓降約為22. 4V(U = I*R = 0.35*64)，用電設備端輸入功耗為小於8. 9W(P = U*I = (48-22. 4)*0. 35);而電 壓轉換模塊A1把大功率乙太網的供電電壓提高到48-100V，按直流電壓80V、直流電流 0. 35A計算，則800米網線本身的壓降約為22. 4V，用電設備端輸入功率為20W(P = U*I = (80-22. 4) *0. 35)。[0032] 2、採用了寬電壓輸入範圍的電壓轉換技術和穩壓技術，電源模塊B1是電壓轉換 模塊，因為電壓轉換模塊A1的輸出電壓範圍為48-100V，且由於網線的長度不一定而導致 網線上的壓降不一定，則用電設備端的輸入電壓範圍為22-100V。本電壓轉換模塊B1能實 現電壓範圍為25. 6-100V之間的電壓轉換。電源模塊B2為穩壓模塊，實現對電壓轉換模塊 Bl轉換的輸出電壓的穩壓。 電源模塊B4接受電源模塊B2的電源輸出，並加載到大功率乙太網供電裝置2網 線接口 201的網線對4、5、7、8上，為下一個網絡用電設備PD供電。 採用本實用新型提供的技術方案可提高乙太網用電設備的輸入功率，並使乙太網
信號傳輸距離加大到200-1400米，故本實用新型具有極好的應用前景。 凡是未脫離本實用新型技術方案的內容或依據本實用新型的技術實質對以上方
案所作的任何簡單修改、等同變化與修飾，均仍屬於本實用新型保護範圍之內。
權利要求一種大功率乙太網供電裝置，包括供電端設備(11)、用電設備(9)、電壓轉換模塊(A1)、(B1)、電源模塊(A2)、(B 3)、(B4)、穩壓模塊(B2)、標準乙太網網線接口(101)、(201)、大功率乙太網網線接口(102)、(202)，所述供電端設備(11)提供網絡信號，所述用電設備(9)為無線網橋、電話或視頻設備，其特徵在於還包括大功率乙太網供電裝置(1)和大功率乙太網供電裝置(2)，所述供電端設備(11)提供的網絡信號通過網絡信號線和標準乙太網網線接口(101)送入所述大功率乙太網供電裝置(1)，110V或220V交流電源向所述大功率乙太網供電裝置(1)供電，所述大功率乙太網供電裝置(1)和所述大功率乙太網供電裝置(2)通過大功率乙太網網線接口(102)和(202)及200-1400米網絡信號線和電源線電性連接，所述大功率乙太網供電裝置(2)通過標準乙太網網線接口(201)和網絡信號線、電源線與所述用電設備(9)電性連接。
2. 如權利要求1所述的一種大功率乙太網供電裝置，其特徵在於所述大功率乙太網 供電裝置(1)由電壓轉換模塊(Al)、電源模塊(A2)、標準乙太網網線接口 (101)、大功率 乙太網網線接口 (102)電性連接構成，標準乙太網網線接口 (101)與供電端設備(11)電 性連接，所述標準乙太網網線接口 (101)、大功率乙太網網線接口 (102)的網線對(1)、 (2) 和(3)、 (6)分別對應電性連接，所述電壓轉換模塊(Al)與所述電源模塊(A2)電性連接， 110V或220V交流電源向所述電壓轉換模塊(Al)供電，所述電壓轉換模塊(Al)輸出5V和 48-100V兩路直流電壓，一路5V直流電壓為所述大功率乙太網供電裝置(1)自身供電，另 一路48-100V直流電壓通過所述電源模塊(A2)加載到大功率乙太網網線接口 (102)網線 對的(4) 、(5)和(7) 、(8)上，並通過200-1400米的網線為所述大功率乙太網供電裝置(2) 供電。
3. 如權利要求1、2所述的一種大功率乙太網供電裝置，其特徵在於所述大功率以太 網供電裝置(2)由電壓轉換模塊(Bl)、穩壓模塊(B2)、電源模塊(B3)、電源模塊(B4)、標準 乙太網網線接口 (201)、大功率乙太網網線接口 (202)電性連接構成，所述標準乙太網網線 接口 (201)、大功率乙太網網線接口 (202)的網線對(1)、 (2)和(3)、 (6)分別對應電性連 接，所述電壓轉換模塊(Bl)通過所述大功率乙太網網線接口 (202)、大功率乙太網網線接 口 (102)和200-1400米的網線與所述大功率乙太網供電裝置(1)中的所述電源模塊(A2) 電性連接，所述電壓轉換模塊(Bl)、穩壓模塊(B2)、電源模塊(B3)順序電性連接，所述穩壓 模塊(B2)的輸出一路輸入至所述電源模塊(B3)，另一路輸入至所述電源模塊(B4)，所述電 源模塊(B3)輸出的5V直流電壓向所述大功率乙太網供電裝置(1)自身供電，所述電源模 塊(B4)的輸出通過標準乙太網網線接口 (201)的網線對(4)、 (5)和(7)、 (8)與所述用電 設備(9)電性連接。
專利摘要本實用新型公開了一種大功率乙太網供電裝置。它由電性連接的大功率乙太網供電裝置和用電設備等組成，用於向傳輸距離在100米以上的長距離乙太網提供大功率電源。具有信號傳輸距離遠、輸出功率大、使用方便等諸多優點，極具良好的市場價值與使用價值。
文檔編號H04L12/10GK201444637SQ200820132028
公開日2010年4月28日 申請日期2008年8月1日 優先權日2008年8月1日
發明者陳建華 申請人:陳建