[实用新型]千兆以太网POE供电的防雷电路

说明书

技术领域

本实用新型涉及防雷保护技术领域，具体涉及用于通讯设备的防雷保护电路。

背景技术

随着网络技术的发展，10/100/1000 BASE以太网接口的应用也越来越普及，已成为目前网络中较常用的一种以太网接口，千兆以太网POE供电接口已较多的应用于工业级户外通讯产品。在雷电情况下，户外产品的以太网电缆中会感应暂态过电压，会损坏户外产品内的器件，影响产品的工作。

以太网接口与网络芯片之间设置有网络变压器，网络变压器的输入端连接电源芯片，以太网接口的防雷电路需要设计四级保护，即：位于以太网接口处的第一级保护电路、以太网接口输出端与网络变压器输入端之间第二级保护电路、网络变压器与网络芯片之间的第三级保护电路以及电源芯片与网络变压器之间的第四级保护电路。

现有的百兆以太网接口为电源和信号分别走线，1236线走信号，4578线走电源。POE供电的百兆以太网防雷技术：第一级保护电路，主要是在以太网接口处采用气体放电管进行差模和共模的保护，其特点是气体放电管的响应时间较慢，残压较高，不能很好的对后端电路进行保护。第二级保护电路，气体放电管与网络变压器之间的电源线路主要采用瞬态电压抑制器进行电压钳位，将电压拉低到一定的值，通过前端的气体放电管泄放大电流来对电路进行保护，TVS管特点是响应时间快，通流量较低，极间电容较大；信号线路主要此采用TSS管进行泄放电流，会瞬间将过电流拉低到零来对电路进行保护，TSS管特点是响应时间快，通流量较大，极间电容较小，维系电流较小。第三级保护电路，网络变压器与网络芯片之间的信号线上加载ESD器件，消除通过网络变压器耦合到后端的电压，其特点钳位电压较低，极间电容较低。第四级保护电路，电源部分在电源芯片前端加TVS管钳压，保护电源芯片。

现有千兆以太网接口是电源和信号复用线路，8根线既走电源又走信号，复用线路在网络变压器上将电源和信号分开。千兆以太网接口的气体放电管与网络变压器之间的电源和信号复用电路上采用百兆以太网接口用的TVS管时，由于TVS管的极间电容较大，会影响网络信号的传输质量。千兆以太网接口的气体放电管与网络变压器之间的电源和信号复用电路上采用百兆以太网接口用的TSS管时，由于TSS管的维系电流较小，会导致TSS管在雷击时开启后存在无法关断的风险。并且百兆以太网的防雷等级较低，无法满足千兆以太网防雷等级的要求。

发明内容

本实用新型解决的技术问题是提供一种千兆以太网POE供电的防雷保护电路，以满足千兆以太网的防雷等级要求。

为解决上述技术问题，本实用新型所采取的技术方案如下。

千兆以太网POE供电的防雷电路，包括连接在以太网接口处的第一级保护电路、网络变压器前端的第二级保护电路、网络变压器与网络芯片之间的第三级保护电路以及电源芯片与网络变压器之间的第四级保护电路；

所述第一级保护电路为并联设置在以太网接口MX1端与MX2端之间的气体放电管AR1、MX3端与MX4端之间的气体放电管AR2、MX5端与MX6端之间的气体放电管AR3以及MX7端与MX8端之间的气体放电管AR4；所述气体放电管的中间信号端接地；

所述第二级保护电路为分别串联连接在网络变压器四个抽头与地之间的瞬态电压抑制器XR1~XR4；所述瞬态电压抑制器XR1~XR4的钳位电压高于气体放电管AR1~ AR4的动作电压；

所述第三级保护电路为串联连接在网络变压器与网络芯片之间的第一静电阻抗器U2和第二静电阻抗器，所述第二静电阻抗器为分别跨接在网络芯片信号输入端的瞬态电压抑制器XR11~XR14；

所述第四级保护电路为分别并联设置在电源芯片输入端的压敏电阻MOV5和瞬态电压抑制器XR5；所述瞬态电压抑制器XR5的钳位电压需小于电源芯片的最大承受的电压值。

本实用新型的改进在于：所述气体放电管的中间信号端经压敏电阻MOV1~MOV4接地。

由于采用了以上技术方案，本实用新型所取得技术进步如下。

本实用新型应用在千兆以太网POE供电接口中，可以有效的防止由于雷击感应产生的共模和差模过电压和过电流对以太网口的损坏。在不影响网络传输线号的的前提下，其防雷等级为40欧姆10/700us波形共模6KV差模2.5kV，增强了以太网口的抗雷击能力，降低了以太网接口的雷击损坏率。

附图说明

图1为本实用新型的电路原理图。

具体实施方式

下面将结合附图和具体实施例对本实用新型进行进一步详细说明。