[发明专利]一种支持POE与电源同时连接的PD设备防雷设计电路

说明书

本发明提供了一种支持POE与电源同时连接的PD设备防雷设计电路，所述PD设备是采用包括变压器T4、网口JP10和协议芯片U20在内电路的被供电设备，所述变压器T4和网口JP10之间设有防雷设计电路，所述防雷设计电路包括降压模块和稳压模块，所述降压模块并联在变压器T4与网口JP10的连接中，所述稳压模块与协议芯片U20的输入端连接。采用本发明的设计方案可以使智能家居的PD设备在同时使用3芯电源和POE供电的方式时通过雷击2KV甚至3KV的电压的实验后，POE功能正常，3芯供电功能也是正常使用。

技术领域

本发明涉及PoE供电技术领域，尤其涉及一种支持POE与电源同时连接的PD设备防雷设计电路。

背景技术

目前市面上几乎所有的PD设备在未进行雷击实验前，不管是单独使用3芯电源供电，或者单独使用POE供电方式，设备都是可以正常启动的。但是在使用PSE设备通过POE供电方式给PD设备供电时，若PD设备同时还使用3芯电源电源适配器供电，则在网口进行2KV的雷击实验后，会出现PD设备上的POE功能失效的问题。即经过雷击实验后，去除3芯电源供电，直接只是采用POE方式对PD设备进行供电时，PD设备无法启动。主要原因在于原有设计上存在的缺陷，原有设计中不管是非隔离POE方案的芯片原厂提供的参考设计还是市面上的竞品的设备，他们在变压器的PIN10和PIN15都是使用连接到两个BS4200N的设计，其作用钳位电压是400V，同时还是双向，而后级的协议芯片的最大输入电压实际才100V，这样会造成上面说的问题，在进行网口雷击2KV(甚至以上)的时候，后面的协议芯片就会大概率的损坏，甚至有的会烧毁到后级的器件，也就导致POE功能的失效。

由于现有的智能家居的PD设备(采用非隔离方案)使用环境极大可能存在同时使用3芯电源和POE供电的方式，因此上述问题亟待解决。

发明内容

本发明要解决的技术问题，在于提供一种支持POE与电源同时连接的PD设备防雷设计电路，确保PD设备中POE供电和协议芯片均能在雷击后正常使用。

本发明是这样实现的：一种支持POE与电源同时连接的PD设备防雷设计电路，所述PD设备内部包括变压器T4、网口JP10和协议芯片U20，所述变压器T4和网口JP10之间设有防雷设计电路，所述防雷设计电路包括降压模块和稳压模块，所述降压模块并联在变压器T4与网口JP10的连接中，所述稳压模块与协议芯片U20的输入端连接。

进一步的，所述降压模块包括单向双通道TVS防雷管D80，所述单向双通道TVS防雷管D80的第1引脚与变压器T4的第10引脚连接，所述单向双通道TVS防雷管D80的第2引脚与变压器T4的第15引脚连接，所述单向双通道TVS防雷管D80的第3引脚分别与网口JP10的第11引脚和第12引脚连接。

进一步的，所述单向双通道TVS防雷管D80的型号为SMCJ-58CA。

进一步的，所述稳压模块包括瞬态抑制二极管D65和瞬态抑制二极管D109，所述瞬态抑制二极管D65的负极分别与POE电源的正极和协议芯片U20的第8引脚连接，所述瞬态抑制二极管D65的正极分别与POE电源的负极和协议芯片U20的第4引脚连接，所述瞬态抑制二极管D109的负极分别与POE电源的正极和协议芯片U20的第8引脚连接，所述瞬态抑制二极管D109的正极分别与POE电源的负极和协议芯片U20的第4引脚连接。

进一步的，所述瞬态抑制二极管D65和瞬态抑制二极管D109的型号均为SMAJ58A。

本发明的优点在于：

用单向双通道TVS防雷管替代原有的BS4200N设计，可以防止反向能量，且其作用钳位电压是58V，58V以上能量都会被阻截进入到后级，可以在前级当雷击进行时，有效的将能量保持在100V以内，甚至58V以内，保证了后级协议芯片U20在雷击实验中不被损坏，同时通过在协议芯片U20的输入端加上D109和D65的单向的TVS管，实现稳压，确保协议芯片U20的正常工作。

附图说明