[实用新型]一种RJ45连接器和以太网供电系统

说明书

技术领域

本实用新型涉及以太网供电领域，尤其是一种RJ45连接器和以太网供电系统。

背景技术

PoE(Power over Ethernet，以太网供电)技术，是一种通过以太网线缆在传输数据的同时输送直流电的方式。其中，PoE系统包括：供电设备(PowerSource Equipment，PSE)、RJ45连接器以及受电设备(Powered Device，PD)。在PoE系统中，提供电源的设备称为供电设备，接受PSE设备提供的直流电源的设备称为受电设备。在PoE系统中，一般采用RJ45连接器，连接PSE和PD，如图1所示为PoE系统的结构图，RJ45连接器的CABLE SIDE(线缆侧)为接线缆一端，通过线缆和远端PD负载连接；RJ45连接器的PCB SIDE(物理层)端和以太网交换机的相关信号连接，其中CH1+/--CH4+/-和以太网交换机的物理层芯片的对应的信号连接，用于传输和接收数据，pin11、pin12和PSE相连，用于实现PSE对远端PD负载的供电。

如图2所示为RJ45连接器的内部电路图，RJ45连接器的CABLE端为接线缆一端，有8根双绞线，共4对差分线对，分为信号线对(1、2和3、6)和空闲线对(4、5和7、8)；RJ45连接器电路包括：隔离变压器T1/A、T2/A、T3/A、T4/A，T1/A和T2/A的二次线圈输出端分别为信号线对(1、2)和(3、6)，T3/A和T4/A的二次线圈输出端分别为空闲线对；还包括电容C1、C2、C3、C4，电容值为0.022uF，耐压值为250V，电阻R1、R2、R3、R4，阻值为75OHM，每一个电容和电阻分别组成滤波电路，对发送到信号线对和空闲线对的以太网信号进行滤波。T5为隔离变压器，pin11、pin12与PSE相连，然后通过T5耦合到CABLE端的差分线对上为远端的PD负载供电。

PoE供电工作过程为：检测过程、PD端设备分类、开始供电、供电、断电。其中，检测过程为PSE发出一个2.8V-10V的检测电压，用于检测线缆终端连接的PD是否符合IEEE802.3af标准，只有符合IEEE802.3af标准，才能为PD供电，一个符合IEEE802.3af标准的PD，其供电线对之间的电阻和电容有如下要求：19K≤Rgood≤26.5K和Cgood≤150nF；一个不符合IEEE802.3af的PD，其供电线对之间的电阻和电容为：Rbad＜15K或Rbad＞33K或Cbad＞10uF。

当RJ45连接器接上PD负载时，供电线对之间的阻值的等效电路图如图3所示，RJ45CABLE端供电线对AB之间的阻值Rab和远端PD负载供电线对之间的阻值Rpd为并联关系，并联后，PD负载供电线对之间的等效电阻R＝1/(1/Rab+1/Rpd)。因为C1、C2的等效阻值为无穷大，因此AB间的阻值Rab为无穷大，根据R＝1/(1/Rab+1/Rpd)，可得到PD负载供电线对之间的阻值R＝Rpd。

以太网交换机等供电设备为受电设备如IP电话机、无线局域网接入点AP、安全网络摄像机以及其他一些基于IP的终端传输数据信号的同时，还能为此类设备提供直流供电的能力，但对于以太网交换机来说，其布线系统更多的是在建筑物外部，因此更容易遭受雷击。雷击是对布放在建筑物外部的线缆放电，线缆上的雷电波或过电压几乎以光速沿着电缆线路侵入供电设备、导致供电设备损坏。

因此，当遭受雷击时，雷击产生的高压会通过RJ45连接器的CABLE端的信号线对或空闲线对进来，通过RJ45连接器的内部电路，到达PCB端，将雷击产生的高压泄放。

当雷击产生的高压从RJ45连接器的CABLE端的信号线对进来时，当从信号线对3、6进来时，电流通过的路径为：从信号线3或6经隔离变压器T2/A的二次线圈的中心抽头到pin12端，能够将雷击产生的高压泄放；当从信号线对1、2进来时，电流通过的路径为：从信号线1或2经隔离变压器T1/A的二次线圈的中心抽头到达pin11端，将雷击产生的高压泄放。这样，当雷击产生的高压从RJ45连接器的CABLE端的信号线对进来时，并没有通过C1、C2，因此雷击产生的高压不会把C1、C2击穿。因此不会影响PSE对远端PD负载的供电。