CN103095465A - 一种poe以太网电源***以及使用该***的led照明装置 - Google Patents

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谢波
石中强
谢文立
郭登五
张磊
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Abstract

本发明提供了一种POE以太网电源***，包括网络接口（RJ45）、与网络接口（RJ45）相连接的整流桥（1）、以及与整流桥（1）相连接的POE电源模块（3），其中，POE电源模块（3）具有一个反馈电路。本发明另提供了使用上述POE以太网电源***的LED照明装置。本发明设计了反馈电路，使得输入端和输出端地线隔离，大大提高了电源的安全性，具有抗干扰能力强、安全性高、功耗低、选择灵活、安装维护方便的优点，符合国家标准，具有较大的市场前景。

Description

一种POE以太网电源***以及使用该***的LED照明装置
技术领域
本发明涉及一种POE以太网电源***以及使用该***的LED照明装置，属于照明***中的电子设备。
背景技术
PoE也被称为基于局域网的供电***(PoL, Power over LAN )或有源以太网( Active Ethernet)，有时也被简称为以太网供电，这是利用现存标准以太网传输电缆的同时传送数据和电功率的最新标准规范，并保持了与现存以太网***和用户的兼容性。IEEE 802.3af标准是基于以太网供电***POE的新标准，它在IEEE 802.3的基础上增加了通过网线直接供电的相关标准，是现有以太网标准的扩展，也是第一个关于电源分配的国际标准。LED照明的优点非常明显：绿色、环保、经济、节能、寿命长。因此,LED 照明应用越来越广。传统的LED电源一般有从交流到直流变换的、也有直接用交流供电的。本专利的技术涉及一种从直流到直流变化的POE的PD电源技术。LED和POE两者好像是为对方而生，LED需要的功耗范围正好是POE能提供的功耗范围，配合POE再加上高功率的LED或者低功率LED阵列，便可诞生出一个适用性较强的技术方案。因此，有必要开发一种电源技术，利用以太网口，给LED照明装置供电。
经检索，发现一篇华为公司的发明专利，申请号为200910088410.5，名称为一种以太网供电的POE的实现方法、装置及***，披露了一种POE控制装置以及***，但设计复杂，与申请人所要解决的技术问题也不同，尤其未能在LED照明领域予以应用。
发明内容
本专利旨在提供一种POE以太网电源***，以及包含该POE以太网电源***的低功耗LED照明装置，产品具有结构简单、安装灵活、维护方便、实用性强，同时完全符合现行国家标准《电梯制造与安装安全规范》中对电梯LED照明的各项指标要求，具有较大的市场前景。
本专利的技术方案描述如下：
一种POE以太网电源***，包括网络接口RJ45、与所述网络接口RJ45相连接的整流桥1、以及与整流桥1相连接的POE电源模块3，所述POE电源模块3具有一个反馈电路。
所述反馈电路包括一个稳压器模块35和一个光电耦合器36，所述稳压器模块35连接在所述POE电源模块3的输出端，所述稳压器模块35的输出端连接有所述光电耦合器36，所述光电耦合器36的输出端与所述POE电源模块3的输入端相连接。
所述POE电源模块3由POE电源接口31、MOS管开关32、POE变压器33、稳压滤波模块34以及反馈电路组成，所述POE电源接口31接有电源，POE电源接口31的输出端与所述MOS管开关32相连接，所属MOS管开关32控制所述POE变压器33的通断，所述POE变压器33与所述稳压滤波模块34相连接，所述稳压滤波模块34的输出端输出直流电源并在输出端连接有所述稳压器模块35，所述稳压器模块35的输出端连接有所述光电耦合器36，所述光电耦合器36的输出端与所述POE电源接口31的输入端相连接。
进一步讲，所述的一种POE以太网电源***还包括两个抗干扰组件2，所述抗干扰组件2一个连接在所述POE电源模块3的输入端，另一个连接在所述POE电源模块3的输出端。
所述抗干扰组件2由共模电感21和一个瞬态电压抑制器TVS组成，所述瞬态电压抑制器TVS连接在所述共模电感21的输出端。
所述抗干扰组件2还包括滤波器，所述滤波器由电容组成，分别布置在抗干扰组件2的输入输出两端。
本发明还提供了一种LED照明装置，包括了上述的一种POE以太网电源***，所述POE以太网电源***的电源输出端连接有LED照明设备。
本专利与现有技术相比具有以下积极效果：
1、本发明设计了反馈电路，使得输入端和输出端地线隔离，输出端的电源失效不会影响到输入端，大大提高了电源的安全性。
2、本装置功耗低，最大功耗达到13W。不会引起由于电源发热而发生的火灾问题。
3、本装置装配调试简单，可扩转性和实用性非常强，也能适用于非电梯领域。
总之，本产品具有抗干扰能力强、安全性高、功耗低、选择灵活、安装维护方便的优点，符合国家标准，具有较大的市场前景。
附图说明
图1 本发明一种POE以太网电源***的电路结构图
图2  POE电源模块的电路结构图
图3 抗干扰组件的电路结构图
图4 大功率LED照明应用框图
图5 小功率LED照明应用框图
图中所示： 1：整流器、2抗干扰组件、3：POE电源模块、21：共模电感、31：POE电源接口、32：MOS管开关、33：POE变压器、34：稳压滤波模块、35：稳压器模块、36：光电耦合器、TVS：瞬态电压抑制器。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案和有益技术效果更加清晰明白，以下结合附图进一步描述本发明的技术内容和具体实施方式。应当理解的是，本说明书中描述的具体实施方式仅仅是为了解释本发明，并不是为了限定本发明。
根据图1所示，48V电源接入可以从网络接口RJ45的1、2管脚和3、6管脚接入，或者从4、5管脚和7、8管脚接入。极性未知的48V电源经过压保护和整流桥1后得到极性已知的48V，然后通过抗干扰组件2进行EMI和EMC的滤除电磁干扰，抗干扰组件2有两组，分别在POE电源模块3的输入端和输出端，抗干扰组件2由共模电感21和一个瞬态电压抑制器TVS组成，瞬态电压抑制器TVS连接在共模电感21的输出端，可以对浪涌、群脉冲、静电和EMI起到保护作用，具有很强的抗干扰能力。输入电源经过抗干扰组件2后输入到POE电源模块3，POE电源模块3转换为12V目标电源，再经过POE电源模块3输出端的抗干扰组件2，得到稳定的12V输出电源供负载使用。
如图2所示，POE电源接口31是POE电源模块3的以太网电源接口，它会自动检测到以太网电源，并通过供电电流向以太网电源提供反馈信息，48V以太网电源稳定后，POE电源接口31向MOS管开关32发出开关信号，通过控制MOS管开关32来控制POE变压器33的通断，再经过稳压滤波模块34后，进行DC-DC电压变换，其中稳压滤波模块34包括了稳压器和滤波器，最后得到12V的目标直流电压。
根据图2所示，POE电源模块3还包括一个反馈电路，反馈电路具有地线隔离作用，即48V输入电源和12V输出电源之间有一路反馈电路，这样的好处是，一旦在12V输出端发生短路之类的危险现象，不会影响到以太网电源48V输入端。如图所示，所述的反馈电路由一个稳压器模块35和一个光电耦合器36组成，稳压器模块35的输入端与稳压滤波模块34的输出端相连接，稳压器模块35的输出端连接光电耦合器36，光电耦合器36再连接至POE电源接口31。稳压器模块35从POE电源模块3的输出端得到所需要的反馈电压信息，稳压器模块35把反馈电压信息输入到光电耦合器36，光电耦合器36起反馈作用，从而得到稳压输出的目标电压，达到控制输出电压值的目的。
抗干扰组件2包括一个共模电感21和一个瞬态电压抑制器TVS，共模电感21也叫共模扼流圈，用于开关电源中过滤共模的电磁干扰信号。共模电感21也有起EMI滤波的作用，用于抑制高速信号线产生的电磁波向外辐射发射。瞬态电压抑制器TVS响应速度较快，用于抑制瞬态的浪涌。抗干扰组件2可以根据实际情况来选取它们的参数。必要的话，还需配合由电容组成的滤波器一起使用，电容组成的滤波器可以同时并联在图3中的抗干扰组件2的输入和输出端。
以上所述为POE以太网电源***，根据该***的设计，可以通过普通的有线网络为负载提供适合的稳定电源，本发明将POE以太网电源***转制而成的稳定电源用于LED照明装置，如图4所示为大功率LED照明应用框图，在POE以太网电源***之外增加负载LED照明装置，LED照明装置并联连接，每一路并联的LED照明装置还可以加一限流电路，这里限流电阻、稳压管皆可，用于保护LED灯具。图5所示为小功率LED照明应用框图，图中可知，小功率LED照明装置以串并联的方式设计成方阵式的电路***，为LED照明装置的布置方式提供了不同的实施方案。由此可知，上述POE以太网电源***可用于不同场合的LED照明装置，为不同场合的照明需求提供电源的解决方案。
根据上述说明书的揭示和教导，本发明所属领域的技术人员还可以对上述实施方式进行适当的变更和修改。因此，本发明并不局限于上面揭示和描述的具体实施方式，对本发明的一些修改和变更也应当落入本发明的权利要求的保护范围内。此外，尽管本说明书中使用了一些特定的术语，但这些术语只是为了方便说明，并不对本发明构成任何限制。

Claims (7)

1.一种POE以太网电源***，包括网络接口（RJ45）、与所述网络接口（RJ45）相连接的整流桥（1）、以及与整流桥（1）相连接的POE电源模块（3），其特征在于：所述POE电源模块（3）具有一个反馈电路。
2.根据权利要求1所述的一种POE以太网电源***，其特征在于：所述反馈电路包括一个稳压器模块（35）和一个光电耦合器（36），所述稳压器模块（35）连接在所述POE电源模块（3）的输出端，所述稳压器模块（35）的输出端连接有所述光电耦合器（36），所述光电耦合器（36）的输出端与所述POE电源模块（3）的输入端相连接。
3.根据权利要求2所述的一种POE以太网电源***，其特征在于：所述POE电源模块（3）由POE电源接口（31）、MOS管开关（32）、POE变压器（33）、稳压滤波模块（34）、以及反馈电路组成，所述POE电源接口（31）接有电源，POE电源接口（31）的输出端与所述MOS管开关（32）相连接，所属MOS管开关（32）控制所述POE变压器（33）的通断，所述POE变压器（33）与所述稳压滤波模块（34）相连接，所述稳压滤波模块（34）的输出端输出直流电源并在输出端连接有所述稳压器模块（35），所述稳压器模块（35）的输出端连接有所述光电耦合器（36），所述光电耦合器（36）的输出端与所述POE电源接口（31）的输入端相连接。
4.根据权利要求1所述的一种POE以太网电源***，其特征在于：还包括两个抗干扰组件（2），所述抗干扰组件（2）一个连接在所述POE电源模块（3）的输入端，另一个连接在所述POE电源模块（3）的输出端。
5.根据权利要求4所述的一种POE以太网电源***，其特征在于：所述抗干扰组件（2）由共模电感（21）和一个瞬态电压抑制器（TVS）组成，所述瞬态电压抑制器（TVS）连接在所述共模电感（21）的输出端。
6.根据权利要求5所述的一种POE以太网电源***，其特征在于：所述抗干扰组件（2）还包括滤波器，所述滤波器由电容组成，分别布置在抗干扰组件（2）的输入输出两端。
7.一种LED照明装置，其特征在于：包括权利要求1-6任一项所述的一种POE以太网电源***，所述POE以太网电源***的电源输出端连接有LED照明设备。
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