一种具有二次侧浪涌保护的PSE电源电路制造技术

本实用新型专利技术公开了一种具有二次侧浪涌保护的PSE电源电路,包括PSE电源电路和二次侧浪涌保护电路,PSE电源电路包括C1‑C8、R1、R2、R3、D1、D5、L1、L2、F1、寄生共模电容CCM和电源开关MOS管U1；D5、C1和C2并联后串接D1和C3，C3两端分别连接L1和L2后作为输出端，输出端还接入保险丝F1；R1、C5、C7及R2、C6、C8分别组成RC电涌吸收回路接入输出端；二次侧浪涌保护电路包括D3和D4，D3和D4串接后一端接电源正极，一端接地，中间接点连接C3、L2和U1。本实用新型专利技术能将浪涌电流流经钳位二极管D3或二极管D4，转移至PSE底座保护地，有效避免施加于PSE二次侧的共模电压瞬态造成PSE组件的电压击穿；可以用于PoE电路的单口保护，也可以扩展应用到多端口保护。

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及保护电路
，特别是一种具有二次侧浪涌保护的PSE电源电路。
技术介绍
以太网供电POE(Power Over Ethernet)指的是在现有的以太网Cat.5布线基础架构不作任何改动的情况下，在为一些基于IP的终端(如IP电话机、无线局域网接入点AP、网络摄像机等)传输数据信号的同时，还能为此类设备提供直流供电的技术。在PoE系统中，有两个重要的组成部分。提供电力的叫做“供电设备”(PSE，Power Sourcing Equipment)，而用电源的叫做“受电设备”(PD，Powered Device)。PSE负责将电源注入以太网线，并实施功率的规划和管理。在PoE应用中，通常，PSE会寄生一些与大地接地相连的共模电容。这些电容可以是离散电容，也可以是PCB板的层间电容，或两类电容的结合。由于PSE实际上并不是浮动的，因此施加于数据连接器上的任何共模电压瞬态都能造成PSE组件的电压击穿。对于PSE端口电源开关MOS管来说，尤其如此。
技术实现思路
本技术针对现有PSE设备二次侧电路共模电压瞬态容易造成PSE组件的电压击穿等问题，提供一种具有二次侧浪涌保护的PSE电源电路。本技术的技术方案为：一种具有二次侧浪涌保护的PSE电源电路,包括PSE电源电路和二次侧浪涌保护电路,所述PSE电源电路包括C1-C8、R1、R2、R3、D1、D5、L1、L2、F1、寄生共模电容CCM和电源开关MOS管U1；所述D5、C1和C2并联后串接D1和C3，所述C3两端分别连接L1和L2后作为输出端，输出端还接入保险丝F1；所述R1、C5、C7及R2、C6、C8分别组成RC电涌吸收回路接入输出端；所述二次侧浪涌保护电路包括D3和D4，所述D3和D4串接后一端接电源正极，一端接地，中间接点连接C3、L2和U1，所述D3和D4组成钳位二极管保护电路对开关MOS管U1共模保护。作为本技术进一步说明，所述二极管D1用于AC断接功能时，所述二次侧浪涌保护电路还包括TVS管D2；所述TVS管D2与二极管D1并接，TVS管D2正极接于PSE设备正极VDD，TVS管D2负极与二极管D3负极连接并接于PSE设备输出端口电感L1的一端。更进一步地，所述U1为内置或外置电源开关MOS管。更进一步地，所述具有二次侧浪涌保护的PSE电源电路用于PoE电路的单口保护，也可以扩展应用到多端口保护。更进一步地，所述具有二次侧浪涌保护的PSE电源电路的所有器件采用表面贴装的封装形式封装，并带有很低的寄生电感。更进一步地，所述保险丝F1为可恢复保险丝。本技术的优点：本技术通过钳位二极管D3、二极管D4和TVS管D2形成对开关MOS管及芯片的共模保护，大电流流经钳位二极管D3或二极管D4后经共模电容接地，不经过开关MOS管及芯片，有效避免施加于数据连接器上的共模电压瞬态造成PSE组件的电压击穿，尤其是对于PSE端口电源开关MOS管，能对进入PSE的浪涌转移至PSE底座保护地的路径，达到对端口电源开关MOS管的共模保护；本技术可以用于PoE电路的单口保护，也可以扩展应用到4、8、16端口等多端口保护；电源开关MOS管不管为内置或外置，都可得到保护。附图说明图1为本技术实施例的电路示意图；图2为无保护电路共模电压瞬态对PSE电源开关晶体管损坏的大电流路径示意图；图3为本技术正浪涌从PSE正级输入时的电流路径示意图；图4为本技术正浪涌从PSE负级输入时的电流路径示意图。具体实施方式实施例：如图1所示，一种具有二次侧浪涌保护的PSE电源电路,包括PSE电源电路和二次侧浪涌保护电路,PSE电源电路包括C1-C8、R1、R2、R3、D1、D5、L1、L2、F1、寄生共模电容CCM和电源开关MOS管U1；D5、C1和C2并联后串接D1和C3，C3两端分别连接L1和L2后作为输出端，输出端还接入可恢复保险丝F1；R1、C5、C7及R2、C6、C8分别组成RC电涌吸收回路接入输出端；U1为内置电源开关MOS管；C1、C2和C3为低阻抗陶瓷电容器，提供电源滤波路径；D5为TVS二极管，设置于VDD输入连接座很近位置，作用为PSE一次侧的浪涌保护；L1和L2可为差模电感，也可为共模电感，作用为一、二次耦合防护器件。二次侧浪涌保护电路包括D2、D3、D4，D2为TVS二极管，并接于D1；D3和D4串接后一端接电源正极，一端接地，中间接点连接C3、L2和U1，钳位二极管D3、二极管D4和TVS管D2形成对开关MOS管U1的共模保护；为达到良好的滤波效果，C1和C2设置在靠近钳位二极管D1和D3的位置；D3对正共模干扰信号导流，提供一个低阻抗的路径，D4对负共模干扰信号导流，提 供一个低阻抗的路径。上述所有的器件采用表面贴装的封装形式封装，并带有很低的寄生电感。如图2所示，在没有保护电路时，造成对PSE电源开关晶体管损坏的大电流路径，CCM表示系统的VDD线路与外壳接地之间的共模电容，可以是VDD电源的正或负线路；为简化原理图，图2仅在负极线路显示了CCM。本实施例具有二次侧浪涌保护的PSE电源电路的大电流路径与如图2所示电路不同，大电流流经钳位二极管D3或二极管D4后经共模电容接地，不经过开关MOS管及芯片，钳位二极管D3、二极管D4和TVS管D2形成对开关MOS管及芯片的共模保护。对于钳位二极管D3和二极管D4而言，关键参数是指前向恢复时间、瞬态电流能力以及前向电压瞬态；TVS管D2的关键参数是响应时间、电流处理能力以及低阻抗；只有当D1用于AC断接功能时，才要求TVS管D2。不管浪涌极性为正还是为负，也不管是从PSE的正级或负级进入PSE，本电路均可避免浪涌电流进入PSE的电源开关MOS管的N到RTN路径，或P到RTN路径，本电路都能将浪涌电流转移到PSE底座保护地的路径。不过，这些浪涌电流由于浪涌的极性不同，可能会有不同的路径，图3、图4表示浪涌为正时，浪涌电流经过D3,转移到PSE底座保护地的路径图，当浪涌为负时，路径改由D4，转移到PSE底座保护地的路径。本技术可以用于PoE电路的单口保护，也可以扩展应用4、8、16端口等多端口保护。以上仅就本技术较佳的实施例作了说明，但不能理解为是对权利要求的限制。本技术不仅局限于以上实施例，其具体结构允许有变化，总之，凡在本技术独立权利要求的保护范围内所作的各种变化均在本技术的保护范围内。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种具有二次侧浪涌保护的PSE电源电路,其特征在于：包括PSE电源电路和二次侧浪涌保护电路,所述PSE电源电路包括C1‑C8、R1、R2、R3、D1、D5、L1、L2、F1、寄生共模电容CCM和电源开关MOS管U1；所述D5、C1和C2并联后串接D1和C3，所述C3两端分别连接L1和L2后作为输出端，输出端还接入保险丝F1；所述R1、C5、C7及R2、C6、C8分别组成RC电涌吸收回路接入输出端；所述二次侧浪涌保护电路包括D3和D4，所述D3和D4串接后一端接电源正极，一端接地，中间接点连接C3、L2和U1，所述D3和D4组成钳位二极管保护电路对开关MOS管U1共模保护。

【技术特征摘要】
1.一种具有二次侧浪涌保护的PSE电源电路,其特征在于：包括PSE电源电路和二次侧浪涌保护电路,所述PSE电源电路包括C1-C8、R1、R2、R3、D1、D5、L1、L2、F1、寄生共模电容CCM和电源开关MOS管U1；所述D5、C1和C2并联后串接D1和C3，所述C3两端分别连接L1和L2后作为输出端，输出端还接入保险丝F1；所述R1、C5、C7及R2、C6、C8分别组成RC电涌吸收回路接入输出端；所述二次侧浪涌保护电路包括D3和D4，所述D3和D4串接后一端接电源正极，一端接地，中间接点连接C3、L2和U1，所述D3和D4组成钳位二极管保护电路对开关MOS管U1共模保护。2.根据权利要求1所述的具有二次侧浪涌保护的PSE电源电路，其特征在于：所述二极管D1用于AC断接功能时，所述二次侧浪涌保...

【专利技术属性】
技术研发人员：廖玉国，聂怀军，聂怀东，张新，
申请(专利权)人：深圳市优特普电子有限公司，深圳市优特普科技有限公司，
类型：新型
国别省市：广东;44