一种以太网受供电相结合的交换机制造技术

本实用新型专利技术公开了一种以太网受供电相结合的交换机，包括交换机本体，还包括：以太网受电电路、以太网网络控制电路、以太网供电电路以及CPU和交换芯片；所述以太网受电电路通过受电端口接收从网线进来的直流电源信号，经转换后提供多路电源给整个交换机供电；本实用新型专利技术可在同一台交换机上实现受电和供电，受电和供电只通过网线来进行，不需要当地进行电力进行铺设，只需要架设网线，从而减少了架设的困难，还能节省能源。

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及网络通讯领域，具体而言，涉及一种以太网受供电相结合的交换机。
技术介绍
随着以太网技术的应用及普及，在社区的楼道内使用以太网交换机和ONU(OpticalNetworkUnit,光网络单元),也成了非常普遍的事情，实际上，早期多数的交换机都需要交换机所使用地提供电力，这种方式实际上给当地的电力架设会带来不少的困难。现有的网络交换机要么仅能实现单向受电，要么只能实现单向供电，在交换机所安设楼道仍然需要进行不少的电力架设，造成能源的浪费，同时增加了网络使用成本。
技术实现思路
本专利技术所要解决的技术问题是：针对现有交换机仅能单向受电或单向供电的问题，提供了一种可同时实现受电和供电相结合的交换机，利用以太网的双绞线进行受电，同时此交换机部分端口还可以给其他设备供电，形成一个双向供电架构，可有效解决电力架设繁琐复杂的问题。为了解决上述技术问题，本专利技术采用了以下技术方案：一种以太网受供电相结合的交换机，包括交换机本体，还包括：以太网受电电路、以太网网络控制电路、以太网供电电路以及CPU和交换芯片；所述以太网受电电路通过受电端口接收从网线进来的直流电源信号，经转换后提供多路电源给整个交换机供电；所述以太网网络控制电路包括隔离电路和IO扩展电路，所述隔离电路用于隔离以太网接收到的直流电源信号，所述经隔离后的直流电源信号输出给IO扩展电路，IO扩展电路上报中断给CPU，CPU打开受电端口的通信数据，与受电端口进行通信；所述以太网供电电路包括电流导向电路，所述电流导向电路通过电流导向器件将受电设备端口接受的电力转由交换机的其他端口对其他设备进行输出，受电电力与下挂设备经由电流导向器件完成握手协议。所述以太网受电电路包括电源转换电路，所述电源转换电路用于将网络设备电力转换成交换机设备所需要的电源。所述电源转换电路采用反激式拓扑结构。所述电流导向器件为二极管。本技术采用上述结构，可在同一台交换机上实现受电和供电，受电和供电只通过网线来进行，不需要当地进行电力进行铺设，只需要架设网线，从而减少了架设的困难，还能节省能源；本技术电源转换电路采用反激式拓扑结构，可是增强电源输出稳定性，又可以减少电源设计成本；另外，本技术在隔离电路和CPU之间设置IO扩展电路，既避免了信号与CPU的直接相连，对CPU减少了可能的信号冲击，又减少了CPU的GPIO口不够使用的负担。在结合附图阅读本专利技术的实施方式的详细描述后，本专利技术的特点和优点将变得更加清楚。附图说明图1是本技术的以太网受电供电电路结构框图；图2是本技术的以太网受电电路图；图3是本技术的以太网控制电路图；图4是本技术的以太网电流导向电路图。具体实施方式下面以一个实施方式对本技术作进一步详细的说明，但应当说明，本专利技术的保护范围不仅仅限于此。如图1所示，一种以太网受供电相结合的交换机，包括交换机本体，还包括：以太网受电电路、以太网网络控制电路、以太网供电电路以及CPU和交换芯片；所述以太网受电电路包括电源转换电路,所述以太网网络控制电路包括隔离电路和IO扩展电路，所述以太网供电电路包括电流导向电路。从网线进来的直流电源信号经R45接口进入交换机，与PD(PowerDevice，受电端设备)受电电路完成握手协议，开始对交换机进行供电，交换机将所接收的电源通过电源转换电路进行转换，提供多路电源供给交换机芯片使用。同时，以太网接收到直流电源信号后，经过隔离电路进行隔离，输出给IO扩展电路，IO扩展电路上报中断给CPU，CPU决定与以太网受电端口进行通信。另一方面，电流导向电路通过电流导向器件将受电设备端口接受的电力转由交换机的其他端口对其他设备进行输出，受电电力与下挂设备经由电流导向器件完成握手协议。如图2所示，为以太网受电电路部分电路图，本技术的受电模块采用的是TI的TPS23754芯片，即U25，在电路设计中，使用此控制器采用反激式拓扑结构进行电源设计，相比正激式电源拓扑结构来说，电路设计简单，可以节省设计成本，而且，因为其外围只需要接一个MOS管Q1，相对于正激式拓扑结构来说，采用两个MOS管需要严格走线及设置各项参数来打开上下管的打开时间，可以提高电源的稳定性。本技术的受电电路工作原理是：电流通过网口双绞线进入交换机设备之后，POE(PowerOverEthernet，有源以太网)模块扣板上的TPS23754按照POE协议与PSE(PowerSourcingEquipment，供电设备)对接，将网络设备电力转换成交换机设备所需要电源，给整个交换机设备供电，达到了交换机通过网线双绞线受电的目的。在本实施例中，48V电源由双绞线进入设备之后，因为会有不确定的干扰因素，故需要加一个TVS管D17对设备进行保护，本例中需要的正常工作电压是48V，设备的主要器件的工作电压为3.3V，故D17所以选择一颗SMAJ58A已足够，其最大峰值脉冲功率为400W，电流为40A，最大反向工作电压为58V，钳位电压为3.5V。另外，开关电源的频率选择也是设计中比较重要的一部分，通常来说，低频率设计往往是最为高效的，相对于设计者来说也比较安全，但是通常外围成本会增加。虽然调高频率可以减少外围电路，但会增加电路尤其是MOS管的损耗，开关损耗变高，会使效率降低，还有一个跟频率相关的是滤波器的尺寸，其与工作频率成反比。结合上述几种因素，TPS23754的频率选择通过R224设定为250KHz。图3所示为以太网控制电路部分电路图，交换机设备各个端口的受电情况，可以在经过隔离之后，通过一片PCF8574，通过I2C总线的通信协议方式，送由CPU记录并进行处理，CPU可以通过扫描PCF8574的中断信息，待有中断信息过后，通知CPU对PCF8574的各个端口进行扫描其各个位的变化，从而对相应的网络端口受电进行控制，这样就达到了远程控制对交换机设备进行供电的目的，当多个端口同时受电时，管理人员可以远距离决定由哪个端口进行受电，使用非常灵活。如图3所示，信号在经由隔离器件U23送入IO扩展芯片，U26，U26PIN13向CPU申请中断，CPU对该口通信数据打开，这样就完成了谁供电，与谁通信的功能。如图4所示，交换机还可以选择部分端口，通过一个导向器件D1二极管，将受电设备端口接受的电力，转由其他网口对其他设备进行输出，受电电力与下挂设备经由二极管完成握手协议，这样就达到了一个受供相结合的架构。以上对本专利技术的具体实施实例做了详细描述，但本专利技术并不限制于以上描述的具体实例，其仅作为范例。因此，在不脱离本专利技术的原则和范围内作出的均等变换和修改，都应涵盖在本专利技术的范围内。虽然结合附图描述了本专利技术的实施方式，但是本领域的技术人员可以在所附权利要求的范围之内作出各种变形或修改，只要不超过本专利技术的权利要求所描述的保护范围，都应当在本专利技术的保护范围之内。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种以太网受供电相结合的交换机，包括交换机本体，其特征在于，包括：以太网受电电路、以太网网络控制电路、以太网供电电路以及CPU和交换芯片；所述以太网受电电路通过受电端口接收从网线进来的直流电源信号，经转换后提供多路电源给整个交换机供电；所述以太网网络控制电路包括隔离电路和IO扩展电路，所述隔离电路用于隔离以太网接收到的直流电源信号，所述直流电源信号经隔离处理后的信号输出给IO扩展电路，IO扩展电路上报中断给CPU，CPU打开受电端口的通信数据，与受电端口进行通信；所述以太网供电电路包括电流导向电路，所述电流导向电路通过电流导向导向器件将受电设备端口接受的电力转由交换机的其他端口对其他设备进行输出，受电电力与下挂设备经由电流导向器件完成握手协议。

【技术特征摘要】
1.一种以太网受供电相结合的交换机，包括交换机本体，其特征在于，包括：以太网受电电路、以太网网络控制电路、以太网供电电路以及CPU和交换芯片；所述以太网受电电路通过受电端口接收从网线进来的直流电源信号，经转换后提供多路电源给整个交换机供电；所述以太网网络控制电路包括隔离电路和IO扩展电路，所述隔离电路用于隔离以太网接收到的直流电源信号，所述直流电源信号经隔离处理后的信号输出给IO扩展电路，IO扩展电路上报中断给CPU，CPU打开受电端口的通信数据，与受电端口进行通信；所述以太网供电电路包括电流导向电路，所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：张丽娜，刘方坤，
申请(专利权)人：深圳市新格林耐特通信技术有限公司，
类型：新型
国别省市：广东;44