帶PoE功能的千兆網防雷器的製作方法

2023-05-14 20:39:11 5

專利名稱：帶PoE功能的千兆網防雷器的製作方法
技術領域：
本發明涉及到防雷領域，特別涉及到一種帶PoE功能的千兆網防雷器。
背景技術：
乙太網供電(Power Over Ethernet, PoE)指的 100是在現有的乙太網Cat. 5布線基礎架構不作任何改動的情況下，在為一些基於IP 的終端如IP電話機、無線區域網接入點或網絡攝像機等傳輸數據信號的同時，還為此類設 備提供直流供電的技術。參照圖1，目前PoE防雷主要是在PoE控制晶片14和RJ45接口 11之間連接第一 防雷模塊12和第二防雷模塊13，但此種方式的PoE防雷目前只能用於百兆網，而對於千兆 網，由於千兆網中RJ45接口 11的8根信號線必須同時用於信號傳輸，沒有單獨用於PoE的 信號線，無法採用上述方式進行設備防雷。因此，目前的千兆網設備沒有PoE以及PoE防雷。

發明內容
本發明的主要目的為提供一種帶PoE功能的千兆網防雷器，可為千兆網傳輸信號 的同時提供PoE，進一步地，對千兆網設備進行防雷保護。本發明提出一種帶PoE功能的千兆網防雷器，包括與千兆網的信號線連接的變壓 器，所述變壓器包括四繞組，其特徵在於，其中至少兩繞組的一次側和二次側的中心抽頭通 過電感連接。優選地，所述帶PoE功能的千兆網防雷器還包括陶瓷氣體放電管，所述變壓器的 繞組的一次側中心抽頭通過陶瓷氣體放電管接地。優選地，當所述信號線的4/5和7/8線對為供電線時，所述帶PoE功能的千兆網防 雷器還包括第一半導體放電管，所述4/5線對的繞組和7/8線對的繞組的二次側中心抽頭 通過第一半導體放電管連接。優選地，當所述信號線的1/2和3/6線對為供電線時，所述帶PoE功能的千兆網防 雷器還包括第二半導體放電管，所述1/2線對的繞組和3/6線對的繞組的二次側中心抽頭 通過第二半導體放電管連接。優選地，所述帶PoE功能的千兆網防雷器還包括放電管，每一放電管分別與對應 繞組的二次側信號線連接。本發明提供的帶PoE功能的千兆網防雷器，利用進行信號傳輸的變壓器，將變壓 器繞組的一次側和二次側的中心抽頭用電感連接，實現千兆網的PoE功能。進一步地，再在 變壓器一次側抽頭連接陶瓷氣體放電管，實現千兆網的PoE防雷保護。


圖1為現有技術的結構示意圖；圖2為本發明帶PoE功能的千兆網防雷器一實施例的結構示意圖3為本發明帶PoE功能的千兆網防雷器又一實施例的結構示意圖；圖4為本發明帶PoE功能的千兆網防雷器又一實施例的結構示意圖；圖5為本發明帶PoE功能的千兆網防雷器又一實施例的結構示意圖；圖6為本發明帶PoE功能的千兆網防雷器又一實施例的結構示意圖。本發明目的的實現、功能特點及優點將結合實施例，參照附圖做進一步說明。
具體實施例方式本發明提供的帶PoE功能的千兆網防雷器，利用進行信號傳輸的變壓器，將變壓 器繞組的一次側和二次側的中心抽頭用電感連接，實現千兆網的PoE功能。進一步地，再在 變壓器一次側中心抽頭連接陶瓷氣體放電管，實現千兆網的PoE防雷保護。參照圖2，提出本發明帶PoE功能的千兆網防雷器一實施例，包括與千兆網的信號 線連接的變壓器，該變壓器包括四繞組T1、T2、T3和Τ4，其中至少兩繞組的一次側和二次側 中心抽頭通過電感連接。本實施例中，變壓器包括四繞組Τ1、Τ2、Τ3和Τ4，每一繞組的一次側和二次側的中 心抽頭通過電感Ll、L2、L3和L4連接。如此保持了信號線的直流供電，實現了千兆網同時 傳輸信號和供電。需要注意的是，也可以利用四個繞組的其中兩個繞組如T1、Τ2或Τ3、Τ4進行供電， 將該兩個繞組的一次側和二次側的中心抽頭通過電感L1、L2或L3、L4連接，完成直流供電。本發明提供的帶PoE功能的千兆網防雷器，利用進行信號傳輸的變壓器，將變壓 器繞組的一次側和二次側的中心抽頭用電感連接，實現千兆網的PoE功能。參照圖3，提出帶PoE功能的千兆網防雷器又一實施例，在帶PoE功能的千兆網防 雷器一實施例中，還包括放電管U1、U2、U3和U4，繞組的一次側中心抽頭通過該陶瓷氣體放 電管U1、U2、U3和U4接地。當沒有雷擊能量時，帶PoE功能的千兆網防雷器按照供電和信號兩個部分實現供電部分採用1/2、3/6或者4/5、7/8兩對信號線供電，由於電感Li、L2、L3和L4 將變壓器中每一繞組的一次側與二次側的中心抽頭相連接，保持了 1/2、3/6或者4/5、7/8 兩對差分信號線的供電是完整的；信號部分由全部四對信號線通過變壓器的四個繞組U1、U2、U3和U4傳遞信號，將 設備內與設備外的幹擾噪聲最隔離，使其信號衰減最小。當有雷擊能量到來時，雷擊能量的表現形式為共模能量，即8條信號線上均為高 壓狀態，由於變壓器的結構原因，高壓能量通過與每一繞組中心抽頭連接的陶瓷氣體放電 管U1、U2、U3和U4釋放到大地，在輸入端對設備進行了保護。本實施例的變壓器的四個繞組中，每一繞組的一次側和二次側的中心抽頭通過電 感連接，在實際應用中，可任意選擇1/2、3/6或者4/5、7/8兩對信號線進行供電，將該兩組 繞組的一次側和二次側的中心抽頭通過電感連接，以節約成本。本發明提供的帶PoE功能的千兆網防雷器，利用進行信號傳輸的變壓器，將變壓 器繞組的一次側和二次側的中心抽頭用電感連接，實現千兆網的PoE功能。進一步地，再在 變壓器一次側中心抽頭連接陶瓷氣體放電管U1、U2、U3和U4，實現千兆網的PoE防雷保護。參照圖4，提出本發明帶PoE功能的千兆網防雷器又一實施例，在帶PoE功能的
4千兆網防雷器一實施例中，當信號線的4/5和7/8線對為供電線時，4/5線對的繞組和7/8 線對的繞組的二次側中心抽頭通過第一半導體放電管Dl連接。供電部分的線路，由於陶瓷氣體放電管放電的不一致性，會導致差模能量的存在， 通過4/5線對的繞組和7/8線對的繞組的二次側中心抽頭間的第一半導體放電管D1，將電 壓箝位在安全的範圍，達到保護PoE控制晶片的目的。本發明提供的帶PoE功能的千兆網防雷器，利用進行信號傳輸的變壓器，將變壓 器繞組的一次側和二次側的中心抽頭用電感連接，實現千兆網的PoE功能。進一步地，再在 變壓器一次側和二次側的中心抽頭分別連接陶瓷氣體放電管Ul、U2、U3和U4，實現千兆網 的PoE防雷保護。進一步地，供電線對應繞組的二次側中心抽頭間放置第一半導體放電管 Dl，完成精細保護。參照圖5，提出本發明帶PoE功能的千兆網防雷器又一實施例，在帶PoE功能的 千兆網防雷器一實施例中，當信號線的1/2和3/6線對為供電線時，1/2線對的繞組和3/6 線對的繞組的二次側中心抽頭通過第二半導體放電管D2連接。供電部分的線路，由於陶瓷氣體放電管放電的不一致性，會導致差模能量的存在， 通過1/2線對的繞組和3/6線對的繞組的二次側中心抽頭間的第二半導體放電D2管，將電 壓箝位在安全的範圍，達到保護PoE控制晶片的目的。本發明提供的帶PoE功能的千兆網防雷器，利用進行信號傳輸的變壓器，將變壓 器繞組的一次側和二次側的中心抽頭用電感連接，實現千兆網的PoE功能。進一步地，再在 變壓器一次側和二次側的中心抽頭分別連接陶瓷氣體放電管Ul、U2、U3和U4，實現千兆網 的PoE防雷保護。進一步地，供電線對應繞組的二次側中心抽頭間放置第二半導體放電管 D2，完成精細保護。參照圖6，提出本發明帶PoE功能的千兆網防雷器又一實施例，在帶PoE功能的 千兆網防雷器一實施例中，還包括放電管TVS1、TVS2、TVS3和TVS4，每一放電管分別與對應 繞組的二次側信號線連接。一小部分雷擊能量因為變壓器中繞組的中心抽頭沒有完全對稱，耦合至變壓器的 二次側，此時通過二次側的放電管TVS1、TVS2、TVS3和TVS4吸收掉，達到保護乙太網IC的 目的。本實施例利用變壓器良好的信號傳遞能力，和其中心抽頭的對稱性，使雷電能在 洩放的同時又使耦合至二次側的能量變小。同時為了保證POE的正常實現，還需要使用變 壓器的中心抽頭，即一次側和二次側的中心抽頭相對應連接，使之可以保證POE功能的完整性。本發明提供的帶PoE功能的千兆網防雷器，利用進行信號傳輸的變壓器，將變壓 器繞組的一次側和二次側的中心抽頭用電感連接，實現千兆網的PoE功能。進一步地，再 在變壓器一次側和二次側的中心抽頭分別連接陶瓷氣體放電管，實現千兆網的PoE防雷保 護。進一步地，在變壓器的的二次側信號線間放置放電管TVS1、TVS2、TVS3和TVS4，實現對 乙太網IC的保護。以上所述僅為本發明的優選實施例，並非因此限制本發明的專利範圍，凡是利用 本發明說明書及附圖內容所作的等效結構或等效流程變換，或直接或間接運用在其他相關 的技術領域，均同理包括在本發明的專利保護範圍內。
權利要求
一種帶PoE功能的千兆網防雷器，包括與千兆網的信號線連接的變壓器，所述變壓器包括四繞組，其特徵在於，其中至少兩繞組的一次側和二次側的中心抽頭通過電感連接。
2.如權利要求1所述的帶PoE功能的千兆網防雷器，其特徵在於，還包括陶瓷氣體放電 管，所述變壓器的繞組的一次側中心抽頭通過陶瓷氣體放電管接地。
3.如權利要求2所述的PoE功能的千兆網防雷器，其特徵在於，當所述信號線的4/5和 7/8線對為供電線時，還包括第一半導體放電管，所述4/5線對的繞組和7/8線對的繞組的 二次側中心抽頭通過第一半導體放電管連接。
4.如權利要求2或3所述的PoE功能的千兆網防雷器，其特徵在於，當所述信號線的 1/2和3/6線對為供電線時，還包括第二半導體放電管，所述1/2線對的繞組和3/6線對的 繞組的二次側中心抽頭通過第二半導體放電管連接。
5.如權利要求2或3所述的PoE功能的千兆網防雷器，其特徵在於，還包括放電管，每 一放電管分別與對應繞組的二次側信號線連接。
全文摘要
本發明揭示了一種帶PoE功能的千兆網防雷器，包括與千兆網的信號線連接的變壓器，所述變壓器包括四繞組，其中至少兩繞組的一次側和二次側的中心抽頭通過電感連接。帶PoE功能的千兆網防雷器還包括陶瓷氣體放電管，所述變壓器的繞組的一次側中心抽頭通過陶瓷氣體放電管接地。本發明的帶PoE功能的千兆網防雷器，可為千兆網傳輸信號的同時提供PoE，進一步地，對千兆網設備進行防雷保護。
文檔編號H02H9/06GK101976831SQ201010520078
公開日2011年2月16日 申請日期2010年10月26日 優先權日2010年10月26日
發明者何家朋, 葉毓明, 張以警, 李亞文, 王久 申請人:深圳市檳城電子有限公司