CN206743267U - 一种非隔离供电电路及设备 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种非隔离供电电路及设备，包括：直流直流转换模块、供电防护模块、以太网供电模块以及以太网接口；其中，直流直流转换模块用于将供电电源输入端的电源电压转换后经直流直流转换模块的输出端输出；供电防护模块用于对直流直流转换模块在对供电电源输入端的电源电压进行转换处理时产生的干扰信号进行噪声处理，以及将电源电压传输给以太网供电模块；以太网供电模块用于在接收供电防护模块传输的电源电压后通过以太网接口的输出端输出。因此，通过设置供电防护模块可以对直流直流转换模块产生的干扰信号进行滤波及噪声处理，从而可以避免干扰信号耦合到以太网接口上，进而可以避免CE超标问题。
Description
技术领域
本实用新型涉及电子电路技术领域，特别涉及一种非隔离供电电路及设备。
背景技术
以太网供电(Power Over Ethernet，POE)指的是在现有的以太网布线基础架构不作任何改动的情况下，在为一些通讯产品传输数据的同时，还能为这些通讯产品进行直流供电的技术。并且POE技术已广泛应用于安防监测***中。目前，在低端的网络视频录像机(Network Video Record，NVR)中，为了降低成本，通常采用POE和低压电源供电均与同一供电电源相连的低成本模式。其中，POE是通过POE芯片接收供电电源的电源电压，并将接收到的电源电压输出到POE网络接口，通过POE网络接口向与POE网络接口相连的外部设备供电。低压电源供电是通过直流直流(Direct Current Direct Current，DCDC)转换电路接收供电电源的电源电压，并将接收到的电源电压转换为NVR的工作电压，以向NVR供电。
然而，由于DCDC转换电路在将电源电压转换为NVR的工作电压的过程中，产生的开关电源噪声一般都比较大。而对于POE芯片，由于供电电源通过POE芯片与POE网络接口向外部设备供电，这样开关电源噪声也会被耦合到POE网络接口上，从而导致POE网络接口的传导发射(Conducted Emission，CE)超标。
因此，如何通过简单的结构抑制开关电源噪声以及兼顾浪涌防护，是本领域技术人员亟需解决的问题。
实用新型内容
本实用新型实施例提供一种非隔离供电电路及设备，用以通过简单的结构来抑制开关电源噪声。
因此，本实用新型实施例提供了一种非隔离供电电路，包括：直流直流转换模块、供电防护模块、以太网供电模块以及以太网接口；其中，
所述直流直流转换模块的输入端与供电电源输入端相连；所述直流直流转换模块用于将所述供电电源输入端的电源电压转换后经所述直流直流转换模块的输出端输出；
所述供电防护模块的输入端与所述供电电源输入端相连，所述供电防护模块的输出端与所述以太网供电模块的输入端相连；所述供电防护模块用于对所述直流直流转换模块在对所述供电电源输入端的电源电压进行转换处理时产生的干扰信号进行滤波及噪声处理，以及将所述电源电压传输给所述以太网供电模块；
所述以太网供电模块的输出端与所述以太网接口的输入端相连；所述以太网供电模块用于在接收所述供电防护模块传输的电源电压后通过所述以太网接口的输出端输出。
优选地，在本实用新型实施例提供的上述非隔离供电电路中，还包括：浪涌防护模块；其中，
所述浪涌防护模块的输入端与所述供电防护模块的输出端相连，所述浪涌防护模块的输出端与所述供电防护模块的输入端相连；所述浪涌防护模块用于在所述以太网接口具有浪涌电压时，使所述供电防护模块的输出端与其输入端之间的电压差为第一预设电压差。
优选地，在本实用新型实施例提供的上述非隔离供电电路中，所述浪涌防护模块包括：快速二极管；其中，
所述快速二极管的正极作为所述浪涌防护模块的输入端，所述快速二极管的负极作为所述浪涌防护模块的输出端。
优选地，在本实用新型实施例提供的上述非隔离供电电路中，所述供电防护模块包括：电感；其中，
所述电感的第一端作为所述供电防护模块的输入端，所述电感的第二端作为所述供电防护模块的输出端。
优选地，在本实用新型实施例提供的上述非隔离供电电路中，还包括：电源防护模块；其中，
所述电源防护模块的输入端与所述供电电源输入端相连，输出端与接地端相连；所述电源防护模块用于在所述以太网接口具有浪涌电压时，使所述供电电源输入端与所述接地端之间的电压差为第二预设电压差。
优选地，在本实用新型实施例提供的上述非隔离供电电路中，所述电源防护模块包括：瞬变电压抑制二极管；其中，所述瞬变电压抑制二极管的正极为所述电源防护模块的输出端，负极为所述电源防护模块的输入端；和/或，
所述电源防护模块包括：压敏电阻；其中所述压敏电阻的第一端为所述电源防护模块的输入端，第二端为所述电源防护模块的输出端。
优选地，在本实用新型实施例提供的上述非隔离供电电路中，所述以太网供电模块包括：以太网供电芯片；其中，
所述以太网供电芯片的直流输入端为所述以太网供电模块的输入端，所述以太网供电芯片的直流输出端为所述以太网供电模块的输出端。
优选地，在本实用新型实施例提供的上述非隔离供电电路中，所述直流直流转换模块包括：直流直流转换电路；其中，
所述直流直流转换电路的直流输入端为所述直流直流转换模块的输入端，所述直流直流转换电路的直流输出端为所述直流直流转换模块的输出端。
相应地，本实用新型实施例还提供了一种非隔离供电设备，包括本实用新型实施例提供的上述任一种非隔离供电电路。
优选地，在本实用新型实施例提供的上述非隔离供电设备中，还包括：与所述非隔离供电电路中所述直流直流转换模块的输出端电性连接的视频存储处理器，所述非隔离供电设备为网络视频录像机。
本实用新型有益效果如下：
本实用新型实施例提供的非隔离供电电路及设备，包括：直流直流转换模块、供电防护模块、以太网供电模块以及以太网接口；其中，直流直流转换模块用于将供电电源输入端的电源电压转换后经直流直流转换模块的输出端输出；供电防护模块用于对直流直流转换模块在对供电电源输入端的电源电压进行转换处理时产生的干扰信号进行滤波及噪声处理，以及将电源电压传输给以太网供电模块；以太网供电模块用于在接收供电防护模块传输的电源电压后通过以太网接口的输出端输出。因此，通过设置供电防护模块可以对直流直流转换模块产生的干扰信号进行滤波及噪声处理，从而可以避免直流直流转换模块产生的干扰信号耦合到以太网接口上，进而可以避免CE超标问题。
附图说明
图1a为本实用新型实施例提供的非隔离供电电路的结构示意图之一；
图1b为本实用新型实施例提供的非隔离供电电路的结构示意图之二；
图2a为图1a所示的非隔离供电电路的具体结构示意图；
图2b为图1b所示的非隔离供电电路的具体结构示意图。
具体实施方式
为了使本实用新型的目的，技术方案和优点更加清楚，下面结合附图，对本实用新型实施例提供的非隔离供电电路及设备的具体实施方式进行详细地说明。应当理解，下面所描述的优选实施例仅用于说明和解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。并且在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。
本实用新型实施例提供了一种非隔离供电电路，如图1a所示，包括：直流直流转换模块10、供电防护模块20、以太网供电模块30以及以太网接口40；其中，
直流直流转换模块10的输入端10a与供电电源输入端VDD相连；直流直流转换模块10用于将供电电源输入端VDD的电源电压转换后经直流直流转换模块10的输出端(图1a未示出)输出；
供电防护模块20的输入端20a与供电电源输入端VDD相连，供电防护模块20的输出端20b与以太网供电模块30的输入端30a相连；供电防护模块20用于对直流直流转换模块10在对供电电源输入端VDD的电源电压进行转换处理时产生的干扰信号进行滤波及噪声处理，以及将电源电压VDD传输给以太网供电模块30；
以太网供电模块30的输出端30b与以太网接口40的输入端40a相连；以太网供电模块30用于在接收供电防护模块20传输的电源电压VDD后通过以太网接口40的输出端(图1a未示出)输出。
本实用新型实施例提供的上述非隔离供电电路，包括：直流直流转换模块、供电防护模块、以太网供电模块以及以太网接口；其中，直流直流转换模块用于将供电电源输入端的电源电压转换后经直流直流转换模块的输出端输出；供电防护模块用于对直流直流转换模块在对供电电源输入端的电源电压进行转换处理时产生的干扰信号进行滤波及噪声处理，以及将电源电压传输给以太网供电模块；以太网供电模块用于在接收供电防护模块传输的电源电压后通过以太网接口的输出端输出。因此，本实用新型实施例提供的上述非隔离供电电路，通过设置供电防护模块可以对直流直流转换模块产生的干扰信号进行滤波及噪声处理，从而可以避免直流直流转换模块产生的干扰信号耦合到以太网接口上，进而可以避免CE超标问题。
在具体实施时，在本实用新型实施例提供的上述非隔离供电电路中，供电电源输入端的电源电压可以为48V的直流电压，并且该电源电压由外部供电设备提供。直流直流转换模块可以将供电电源输入端的48V的电源电压转换处理为12V的直流电压并输出。当然，在实际应用中，电源电压也可以为能够实现本实用新型的功能的具有其它电压值的直流电压，直流直流转换模块也可以将供电电源输入端的电源电压转换处理为具有其它电压值的直流电压并输出，在此不作限定。
一般在户外有雷电情况时，以太网接口40使用的网络传输线缆往往会感应到较高的雷电浪涌电压，从而可能会通过以太网接口40向非隔离供电电路流入较高能量的浪涌电压，以在供电防护模块20的输入端20a与其输出端20b之间产生一个较高的电压，该电压叠加在电源电压上一同传输到以太网供电模块30的输入端30a，从而可能造成以太网供电模块30中的电路过压损坏，影响其正常工作。因此，为了避免以太网供电模块30过压损坏，在具体实施时，在本实用新型实施例提供的上述非隔离供电电路中，如图1b所示，还可以包括：浪涌防护模块50；其中，
浪涌防护模块50的输入端50a与供电防护模块20的输出端20b相连，浪涌防护模块50的输出端50b与供电防护模块20的输入端20a相连；浪涌防护模块50用于在以太网接口40具有浪涌电压时，使供电防护模块20的输出端20b与其输入端20a之间的电压差为第一预设电压差。
进一步地，由于浪涌电压也可能使向供电电源输入端提供电源电压的外部供电设备造成损坏，影响外部供电设备正常工作。因此为了避免外部供电设备损坏，在具体实施时，在本实用新型实施例提供的上述非隔离供电电路中，如图1b所示，还包括：电源防护模块60；其中，
电源防护模块60的输入端60a与供电电源输入端VDD相连，输出端60b与接地端GND相连；电源防护模块60用于在以太网接口40具有浪涌电压时，使供电电源输入端VDD与接地端GND之间的电压差为第二预设电压差。
下面结合具体实施例，对本实用新型进行详细说明。需要说明的是，本实施例中是为了更好的解释本实用新型，但不限制本实用新型。
具体地，在具体实施时，在本实用新型实施例提供的上述非隔离供电电路中，如图2a和图2b所示，供电防护模块20具体可以包括：电感L；其中，
电感L的第一端作为供电防护模块20的输入端20a，电感L的第二端作为供电防护模块20的输出端20b。
由于快速二极管的正向导通压降小(一般约0.4V-0.5V)、反向恢复时间短以及开关损耗小。因此，在具体实施时，在本实用新型实施例提供的上述非隔离供电电路中，如图2b所示，浪涌防护模块50具体可以包括：快速二极管D；其中，
快速二极管D的正极作为浪涌防护模块50的输入端50a，快速二极管D的负极作为浪涌防护模块50的输出端50b。
在具体实施时，在本实用新型实施例提供的上述非隔离供电电路中，第一预设电压差可以为快速二极管的正向导通压降。
在具体实施时，在本实用新型实施例提供的上述非隔离供电电路中，快速二极管的正向导通压降可以为0.4V-0.5V范围中的一个。当然，在实际应用中，快速二极管的正向导通压降需要根据实际应用环境来确定，在此不作限定。
在具体实施时，在本实用新型实施例提供的上述非隔离供电电路中，如图2b所示，电源防护模块60具体可以包括：瞬变电压抑制二极管TVS；其中，瞬变电压抑制二极管TVS的正极为电源防护模块60的输出端60b，负极为电源防护模块60的输如端60a。
或者，如图2b所示，电源防护模块60具体可以包括：压敏电阻R；其中压敏电阻R的第一端为电源防护模块60的输入端60a，第二端为电源防护模块60的输出端60b。
较佳地，为了进一步提高供电电源输入端的浪涌防护能力，在具体实施时，在本实用新型实施例提供的上述非隔离供电电路中，如图2b所示，电源防护模块60具体可以包括：瞬变电压抑制二极管TVS与压敏电阻R；其中，
瞬变电压抑制二极管TVS的正极为电源防护模块60的输出端60b，负极为电源防护模块60的输入端60a；并且，压敏电阻R的第一端为电源防护模块60的输入端60a，第二端为电源防护模块60的输出端60b。
在具体实施时，在本实用新型实施例提供的上述非隔离供电电路中，当电源防护模块仅包括瞬变电压抑制二极管时，第二预设电压差为瞬变电压抑制二极管的正向导通压降。在具体实施时，瞬变电压抑制二极管的正向导通压降可以为50V。当然，在实际应用中，瞬变电压抑制二极管的正向导通压降需要根据实际应用环境来确定，在此不作限定。
在具体实施时，在本实用新型实施例提供的上述非隔离供电电路中，当电源防护模块仅包括压敏电阻时，第二预设电压差为压敏电阻的压敏电压。在实际应用中，压敏电阻的压敏电压需要根据实际应用环境来确定，在此不作限定。
在具体实施时，在本实用新型实施例提供的上述非隔离供电电路中，当电源防护模块包括瞬变电压抑制二极管与压敏电阻时，第二预设电压差由瞬变电压抑制二极管的正向导通压降与压敏电阻的压敏电压共同作用。在实际应用中，瞬变电压抑制二极管的正向导通压降与压敏电阻的压敏电压需要根据实际应用环境来确定，在此不作限定。
具体地，在具体实施时，在本实用新型实施例提供的上述非隔离供电电路中，以太网供电模块具体可以包括：以太网供电芯片；其中，
以太网供电芯片的直流输入端为以太网供电模块的输入端，以太网供电芯片的直流输出端为以太网供电模块的输出端。其中，以太网供电芯片的具体结构与现有技术相同，为本领域的普通技术人员应该理解具有的，在此不做详述，也不应作为对本实用新型的限制。
当然，在具体实施时，在本实用新型实施例提供的上述非隔离供电电路中，以太网供电模块也可以包括网络交换机或中央路由器，在此不作限定。
具体地，在具体实施时，在本实用新型实施例提供的上述非隔离供电电路中，直流直流转换模块包括：直流直流转换电路；其中，
直流直流转换电路的直流输入端为直流直流转换模块的输入端，直流直流转换电路的直流输出端为直流直流转换模块的输出端。其中，直流直流转换电路的具体结构与现有技术相同，为本领域的普通技术人员应该理解具有的，在此不做详述，也不应作为对本实用新型的限制。
下面以图2b所示的非隔离供电电路的结构说明本实用新型提供的非隔离供电电路的防护过程。
由于直流直流转换模块10中的直流直流转换电路在对供电电源输入端VDD的电源电压进行转换处理时会产生交流的干扰信号，并且电感L对交流信号具有阻碍作用，从而可以使产生的干扰信号被隔离在电感L的第一端。并且直流信号输入电感L，电感L即相当于一根导线，使得电感L对直流信号具有导通作用，因此电感L对供电电源输入端VDD的电源电压输入以太网供电模块30的影响不大。从而不仅可以不影响电源电压输入以太网供电模块30，还可以避免干扰信号耦合到以太网接口上，进而可以避免CE超标的问题。
当以太网接口40上具有雷电导致的浪涌电压时，一般会通过以太网供电模块30的输出端30b传输到其输入端30a，此时由于快速二极管D响应时间短及反应速度快，可以及时导通以将浪涌电压传输出去，并且导通后的二极管D可以将其正极与负极之间的电压差钳制为其正向导通压降，因此使电感L的第一端与第二端之间的电压差为二极管D的正向导通压降。由于二极管D的正向导通压降一般在0.4V-0.5V范围内，因此可以避免浪涌电压使电感L的第一端与第二端之间产生较高的感应电动势，从而可以避免以太网供电模块30中的以太网供电芯片产生过压损坏，从而可以使以太网接口40的浪涌防护能力大于或等于4kV。并且，在直流直流转换电路产生交流干扰信号时，由于二极管D反向截止特性，因此二极管D对干扰信号也具有阻碍作用，因此也可以避免干扰信号耦合到以太网接口上，从而可以进一步避免CE超标的问题。
本实用新型实施例提供的上述非隔离供电电路可以仅通过使用电感与快速二极管的简单结构，既可以避免直流直流转换模块中的直流直流转换电路产生的干扰信号耦合到以太网接口上造成CE超标的问题，又可以避免雷电浪涌的问题。
基于同一实用新型构思，本实用新型实施例还提供了一种非隔离供电设备，包括本实用新型实施例提供的上述任一种非隔离供电电路。该非隔离供电设备解决问题的原理与前述非隔离供电电路相似，因此该非隔离供电设备的实施可以参见前述非隔离供电电路的实施，重复之处在此不再赘述。
在具体实施时，在本实用新型实施例提供的上述非隔离供电电路中，还可以包括：与非隔离供电电路中直流直流转换模块的输出端电性连接的视频存储处理器，非隔离供电设备为网络视频录像机。其中，视频存储处理器的具体结构以及工作过程与现有技术相同，为本领域的普通技术人员应该理解具有的，在此不做详述，也不应作为对本实用新型的限制。
本实用新型实施例提供的非隔离供电电路及设备，包括：直流直流转换模块、供电防护模块、以太网供电模块以及以太网接口；其中，直流直流转换模块用于将供电电源输入端的电源电压转换后经直流直流转换模块的输出端输出；供电防护模块用于对直流直流转换模块在对供电电源输入端的电源电压进行转换处理时产生的干扰信号进行滤波及噪声处理，以及将电源电压传输给以太网供电模块；以太网供电模块用于在接收供电防护模块传输的电源电压后通过以太网接口的输出端输出。因此，通过设置供电防护模块可以对直流直流转换模块产生的干扰信号进行滤波及噪声处理，从而可以避免直流直流转换模块产生的干扰信号耦合到以太网接口上，进而可以避免CE超标问题。
显然，本领域的技术人员可以对本实用新型进行各种改动和变型而不脱离本实用新型的精神和范围。这样，倘若本实用新型的这些修改和变型属于本实用新型权利要求及其等同技术的范围之内，则本实用新型也意图包含这些改动和变型在内。
Claims (10)
1.一种非隔离供电电路，其特征在于，包括：直流直流转换模块、供电防护模块、以太网供电模块以及以太网接口；其中，
所述直流直流转换模块的输入端与供电电源输入端相连；所述直流直流转换模块用于将所述供电电源输入端的电源电压转换后经所述直流直流转换模块的输出端输出；
所述供电防护模块的输入端与所述供电电源输入端相连，所述供电防护模块的输出端与所述以太网供电模块的输入端相连；所述供电防护模块用于对所述直流直流转换模块在对所述供电电源输入端的电源电压进行转换处理时产生的干扰信号进行滤波及噪声处理，以及将所述电源电压传输给所述以太网供电模块；
所述以太网供电模块的输出端与所述以太网接口的输入端相连；所述以太网供电模块用于在接收所述供电防护模块传输的电源电压后通过所述以太网接口的输出端输出。
2.如权利要求1所述的非隔离供电电路，其特征在于，还包括：浪涌防护模块；其中，
所述浪涌防护模块的输入端与所述供电防护模块的输出端相连，所述浪涌防护模块的输出端与所述供电防护模块的输入端相连；所述浪涌防护模块用于在所述以太网接口具有浪涌电压时，使所述供电防护模块的输出端与其输入端之间的电压差为第一预设电压差。
3.如权利要求2所述的非隔离供电电路，其特征在于，所述浪涌防护模块包括：快速二极管；其中，
所述快速二极管的正极作为所述浪涌防护模块的输入端，所述快速二极管的负极作为所述浪涌防护模块的输出端。
4.如权利要求1所述的非隔离供电电路，其特征在于，所述供电防护模块包括：电感；其中，
所述电感的第一端作为所述供电防护模块的输入端，所述电感的第二端作为所述供电防护模块的输出端。
5.如权利要求1-4任一项所述的非隔离供电电路，其特征在于，还包括：电源防护模块；其中，
所述电源防护模块的输入端与所述供电电源输入端相连，输出端与接地端相连；所述电源防护模块用于在所述以太网接口具有浪涌电压时，使所述供电电源输入端与所述接地端之间的电压差为第二预设电压差。
6.如权利要求5所述的非隔离供电电路，其特征在于，所述电源防护模块包括：瞬变电压抑制二极管；其中，所述瞬变电压抑制二极管的正极为所述电源防护模块的输出端，负极为所述电源防护模块的输入端；和/或，
所述电源防护模块包括：压敏电阻；其中所述压敏电阻的第一端为所述电源防护模块的输入端，第二端为所述电源防护模块的输出端。
7.如权利要求1-4任一项所述的非隔离供电电路，其特征在于，所述以太网供电模块包括：以太网供电芯片；其中，
所述以太网供电芯片的直流输入端为所述以太网供电模块的输入端，所述以太网供电芯片的直流输出端为所述以太网供电模块的输出端。
8.如权利要求1-4任一项所述的非隔离供电电路，其特征在于，所述直流直流转换模块包括：直流直流转换电路；其中，
所述直流直流转换电路的直流输入端为所述直流直流转换模块的输入端，所述直流直流转换电路的直流输出端为所述直流直流转换模块的输出端。
9.一种非隔离供电设备，其特征在于，包括如权利要求1-8任一项所述的非隔离供电电路。
10.如权利要求9所述的非隔离供电设备，其特征在于，还包括：与所述非隔离供电电路中所述直流直流转换模块的输出端电性连接的视频存储处理器，所述非隔离供电设备为网络视频录像机。
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| CN201720222025.5U CN206743267U (zh) | 2017-03-08 | 2017-03-08 | 一种非隔离供电电路及设备 |
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Cited By (1)
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|---|---|---|---|---|
| CN110011290A (zh) * | 2019-05-14 | 2019-07-12 | 罗山县三通达电子科技有限公司 | 一种以太网接口防浪涌电路 |
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2017
- 2017-03-08 CN CN201720222025.5U patent/CN206743267U/zh active Active
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| CN110011290B (zh) * | 2019-05-14 | 2021-10-22 | 罗山县三通达电子科技有限公司 | 一种以太网接口防浪涌电路 |
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|---|---|---|---|
| GR01 | Patent grant | ||
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