TWM305929U - Electrical connector interface circuit - Google Patents

Description

M305929 八、新型說明： 【新型所屬之技術領域】 本創作涉及-種電連接器介面電路，尤其涉及一種應用於乙太 網路供電线用電設備介面電路。 【先前技術】 傳統之乙太網僅用於傳輪資料，乙太網設備必須自帶電池或與 外口p包源相連才此工作。然，最新通過之ιεεΕ8〇2·3#標準定義了

一種新方法，允許乙太網在資料傳輪線上同時傳送直流電源，如是 小型資料設備就可以直接用乙太網連接來供電（ρ〇Ε，ρ。· 〇ver Ethernet) ’而不需要ι池或與牆壁上之交流電源插座連接。在乙太 'MiOPoH'統+ ’提供電源之設備稱為‘‘供電設備”（psE， P晴r Sourcing _ipment)，而使用電源之設備稱爲“用電設備” (PD, Powered Device) ° PSE If f ^ ^ ^ ^ ^ ^ ^ ^ ^ 或其他網路交換設備，PD則有多種形式，如數位正電話、無線網 路接入點、PDA或筆舌己本電腦接敬器、移動電話充電器及hvac 溫度自動調節器等等。 •14本案相關之專利貝料请參閱2〇〇4年12月2日公開之美國第 20040239465號專财晴，料獅請之說明書圖示之第8圖揭示 了-種用於局域網路之介面電路9(請參閱本說明#圖示之第一圖 所示）’該局域網路至少包括第_通道9〇1及第二通道，該兩通 道分別包括傳輸線接線端903及带^ 冰 及％子設備線路接線端904，該磁介 面電路包括第一隔離變壓器91，甘日丄， mw ^ ’其具有與第一通道9〇1電子設備 線路接線端904相連之初級繞園q彳 逆初及深圈911及與傳輸線接線端903相連之 次級線圈912,初級線圈911盥今纽治m 人、及線圈912分別具有兩個輸出端， 5 M305929 次級線圈912具有中間抽頭913 ;第一三線共模扼流圈92，該共模 扼流圈92具有一中間線圈921及兩外側線圈922，中間線圈921 與第一隔離變壓器91次级線圈912之中間抽頭913相連接，兩外 側線圈922分別與次級線圈912之兩輪出端相連接，第一隔離變壓 器91通過第一共模扼流圈92與傳輪線接線端903相連；第二隔離 變壓器93，其具有與第二通道902電子設備線路接線端904相連 之初級線圈931及與傳輸線端903相連之次級線圈932，初級線圈 931與次級線圈932分別具有兩個輪出端，並且次級線圈932具有 中間抽頭933 ;第二三線共模扼流圈94，該共模扼流圈94具有一 中間線圈941及兩外側線圈942，中間線圈941與第二隔離變壓器 93次級線圈932之中間抽頭933相連接，兩外侧線圈942分別與 次級線圈932之兩輸出端相連接，第二隔離變壓器93通過第二共 模扼流圈94與傳輸線接線端903相連。第一及第二共模扼流圈92、 94之中間線圈921、941分別與接地網路95相連。 在乙太網供電（POE)系統中，可以將上述電路應用於供電設備 (PSE)内，第一與第二線共模扼流圈之中間線圈921、941分別通過 直流電源匯流排96與供電設備（PSE)之直流電源相連，是以通過與 扼流圈92、94外側線圈922、942相連之雙絞線對將電源傳輸到用 電設備（PD)。將該介面電路應用於用電設備（pD)時，第一及第二乓 杈扼流圈外側線圈92、94分別連接到供電設備（pSE)提供電源之正 負極，電源匯流排96將電源連接到電子設備内部，因此構成乙太 網供電(POE)m用㈣備(pD)在接人乙太網供電(p〇E)系統 前尚未確定電源之極性或當供電設備（psE)之直流電源正負極性變 化時，直流電源匯流排上之電壓極性也發生變化，是故要求用電設 6 M305929 備（PD)適應不同極性之電源輸入。對於上述介面電路則需要在用電 設備（PD)内部電路板上設置額外之電路來進行處理，勢必增加電路 板設計複雜程度及佔用電路板寶貴空間。 又，隨著電子設備系統集成化程度之不斷發展，往往將一些介 面電路設置到相關連接器中以形成整合連接器模組（ICM， Integrated Connector Modules)。故，有必要設計一種能應用於用電 設備（PD)整合連接器模組(ICM)中並能適應不同電源極性之連接器 介面電路。 【新型内容】 本創作之目的在於提供一種同時滿足乙太網供電系統中不受 雙絞線傳輸供電設備（PSE)提供電源之極性限制之電連接器介面電 路。 爲實現前述目的，本創作採用如下技術方案：一種電連接器介 面電路，包括第一變壓器、第二變壓器、第一共模扼流圈、第二共 模扼流圈，第一變壓器具有初級線圈、次級線圈，初級線圈與次級 線圈分別具有兩輸出端及一中間抽頭；第二變壓器具有初級線圈、 次級線圈，該初級與次級線圈分別具有兩輸出端及一中間抽頭；第 一共模扼流圈，其具有一中間線圈及兩外側線圈，中間線圈與第一 變壓器初級線圈之中間抽頭相連，兩外側線圈與第一變壓器初級線 圈之兩輸出端相連；第二共模扼流圈，其具有一中間線圈及兩外側 線圈，中間線圈與第二變壓器初級線圈之中間抽頭相連，兩外側線 圈與第二變壓器初級線圈之兩輸出端相連；還包括一電源提取網 路’其具有兩輸入端及兩輸出端’兩輸入端分別與第一及第二變壓 器次級線圈之中間抽頭相連。 M3 05929 爲實現前述目的，本創作電連接器介面電路還可以採用如 樹：-種電連接器介面電路’包括第一變屢器、第二變壓器： 弟，、板扼机圈、弟二共模扼流圈，第一變屢器具有初級線圈、—a 級線圈，初級線圈舆次級線圈分別具有兩輸出端，次級線圈具有— 中間抽頭，第—變磨器具有初級線圈、次級線圈該初級與次級線 圈分別具有兩輸出端，次級線圈具有—中間抽頭·第—共模拖流 圈-具有中間線圈及兩外側線圈，中間線圈與第一變遂器次級 線圈之中間抽頭相連’兩外侧線圈與第一變遷器次級線圈之兩輪出 端相連；第二共模扼流圈，其具有一中間線圈及兩外側線圈，中間 線，與第二變壓器次級線圈之中間抽頭相連，兩外側線圈與第二變 ㈣次級線圈之兩輸出端相連，該電連接器介面電路還包括—電源 提^路’用以從網路中獲取並輸出極性一致之電源，其具有兩輸 入端及兩輸出端，兩輸入端分別與第一及第二扼流圈之中間線圈相 連0 相^于現有技術，本創作電連接器介面電路增設有電源提取網 路使传輸出之電壓極性保持一致，因而能適應電源設備提供電源 之極性之變化。 【實施方式】 睛麥閱第二圖所示，本創作電連接器介面電路100包括-個傳 輸通道101及-個接收通道1〇2，兩個通道結構湘，各通道分別 匕括個隔離、麦壓為1、一個共模扼流圈2。該介面電路刚亦包 括一個電源提取網路3及接地網路6。 隔離變壓器1包括初級線圈u及次級線圈12，次級線圈Η 之輸入端與傳輸線接線端細相連，其中間抽頭14與電源提取網 M3 05929 路3相連。隔離變壓器之初級線目U與共模扼流圈2相連，並具 有中間抽頭。共模扼流圈2連接電子設備内部電路端與隔 離變遷器1，其由三個線圈共同繞制在—㈣成，是以更好之抑： 雜訊對傳輸信號之干擾。該共模扼流圈2包括中間線圈21及兩外 側線圈22、23,其中中間線圈21連接到隔離變屡器】初級線圈“ 之中間抽頭13上’兩外側線圈22、23則與初級線圈^之兩輸出 端相連。 電源提取網路3包括橋式整流電路4及共模扼流圈5。橋式整 机電路4由第一一極體41、第二二極體42、第三二極體43及第四 二極體44組成。第一二極體41與第二二極體c順向串聯，於其 中間引出第一輸入端45 ;第三二極體43與第四二極體44順向串 %於其中間引出輸入端46。第一與第四二極體41、44之同極性 為相連並引出第一輸出端47，第二與第三二極體42、Μ之同極性 端相連並引出第二輸出端48。橋式整流電路4之第一輸入端45及 第一輸入端46分別連接至第一通道1〇1及第二通道1〇2隔離變壓 -1之夂級線圈12之中間抽頭14上。共模扼流圈5，其包括第一 、水圈51及第一線圈52，第一線圈51之一端與橋式整流電路4之 第輸出端47相連，另一端連接至電子設備内部電路端3〇〇 ;第 線圈52之一端與橋式整流電路4之第二輸出端48相連，另一端 連接至電子設備内部電路端300。 如别述’傳輸通道及接收通道1〇2次級線圈12之中間抽 、刀別與橋式整流電路4之第一輸入端45及第二輸入端46相 連另外’兩中間抽頭14還分別連接到接地網路6上。接地網路 由隔離兒谷61與電阻62串聯之兩支路並聯後串聯到一電容03 M305929 後接:組成，兩中間抽頭14分別與― 。 用，：=…線圈於外加直流電源時相當於導線作 用故如弟二圖所示，在傳輪通道101盘拉 電源，傳^ 舁接收通道102間加上直流 电源得輸通道10J之輸入 帝 接帝湄g K , I原正極，接收通道102之輸入端 接迅源負極，則橋式整流電路4 入瑞46 & ^ u . 弟一輪入端45爲負極，第二輸 入鳊46舄正極，此時通過第四二 ^ ^ ^ ^ 體44、共模扼流圈5、電子設 備内邛電路端300及第二二極體 ^ 2烙成回路，從而給電子設備提

供電源，並且共模扼流圈5之 治名枝认 ， 線圈51爲正極性，第二線圈52 爲負極性。與前述情抓相反，若將 山竹得輸通道之輸入端101接電源負 编，接收通道102之輸入端接電湄 强冤源正端，則橋式整流電路4之第一 輸入端45爲正極性，而第二輸入 為負極性，此時通過第一'一 極體41、共模扼流圈5、電子 又1有内部電路端300及第三二極體 4—3形成回路，從而給電子設備提供電源，然而此時共模扼流圈之 第-線圈51仍爲正極性’第二線圈52仍爲負極性。 以上電路中，共模扼流圈5用於抑制橋式整流電路4引入直流 電源時所對電子設備内部電路所產生之雜訊，同時也可以抑制電子^ 設備内部電路雜訊向外輻射。對於接地網路6，隔離電容61能阻 止直流電源接地直接與地導通，同時可以將直流電源中存在之雜訊 引入地中。 由前述，該電連接器介面電路100爲電子設備提供電源之杨性 不隨外加直流電源之極性變化而變化。另，亦可以將隔離變壓器1 與共模扼流圈2之位置調換，隔離變壓器1與電子設備内部電路端 300相連，共模扼流圈2與傳輸線接線端200相連，而電源提取網 路3之輸入端45、46連接到共模扼流圈2之中間線圈21上。 M305929 傳統之乙太網路使用之電纜由四對雙絞線組成，各對雙絞線分 別連接到對應之RJ45插頭連接器上。在10/100 Base-T網路中，兩 對雙絞線用來傳輸資料，另兩對空閒以作備用。在1000Base-T網 路中，四對雙絞線均用來傳輸資料。因此IEEE 802.3af規定乙太網 供電（Ρ ο E)有通過兩對空閒雙絞線或其中兩對資料線來傳輸電源兩 種模式，然兩者不可同時採用。 請參閱第三圖所示係本創作電連接器介面電路應用於10/100 Base-T乙太網電連接器RJ45中，該介面電路400包括四個通道 401、402、403、404，第一及第二通道401、402爲傳輸與接收通 道，第三及第四通道403、404爲兩空閒通道，該四個通道之八個 輸入端分別電性接到電連接器之八個端子上以與外部線纜相連 接。由於第一通道401及第二通道402之電路結構與圖2所示電路 結構相同，故於此不再贅述。第三輸入通道403之兩輸入端連接到 一起並與接地網路6’相連，第四輸入通道404之兩輸入端也連接到 一起與接地網路6’相連，接地網路6’係於接地網路6的基礎上增加 兩電容與電阻串聯支路構成。該介面電路還設有第二橋式整流電路 7，其結構與橋式整流電路4結構相同，包括連接到第三通道403 之第一輸入端75、連接到第四通道404之第二輸入端76、與橋式 整流電路4第一輸出端47共同連接到共模扼流圈第一線圈51之第 一輸出端77、及與橋式整流電路4第二輸出端48共同連接到共模 扼流圈第二線圈52之第二輸出端78。通過以上設置，介面電路400 可以適應乙太網供電（P〇E)系統兩種供電模式，並通過共模扼流圈5 輸送到電子設備端300之電源極性保持不變。 請參閱第四圖所示係本創作電連接器介面電路100應用於 11

M305929 10/100/1000 Base-τ乙太網路電連接器RJ45中電連接哭介面電胳。 該介面電路500包括通道501、502、503、504，該四個通道結構 相同並均可以傳輸資料和電源。每個通道包括隔離變屢器i及彡線 共模扼流圈2 ’隔離變壓器之初級線圈^接到電子設備電賂端 300，次級線圈I2與共模扼流圈2相連。共模扼流圈2連接刻傳輸 線接線端200，其中間線圈21 —端與隔離變壓器^次級線圈口之 中間抽頭14連接，另一端同時連接到電源提取網路3與接地網路 6，。第-通道501與第二通道502之中間線目14分別連接到第一 橋式整流電路4之第-與第二輪入端45、46，第三通道$⑽與第 四通道504之中間線圈U分別連接到第二橋式整流電路7之第一 與第二輸人端75、76。第-橋式整流電路4之第―輸出端a與第 二橋式整流電路7之第-輸出端77共同連接到共摸扼流圈之第一 線圈51，同樣，兩橋式整流電路4、7之第二輸出端48與78共同 連接到共模扼流圈之第二線圈52。 綜上所述，本創作確已符合新型專利之要件，爱依法提出申往 專利。惟，以上所述者僅係本新型之較佳實施方式，本新型之^ 並不以上述實施方式爲限’舉凡熟習本案技藝之人士援依本^ 精神所作之等效修飾或變化’皆應涵蓋於以下中請專利範之 【圖式簡單說明】 第一圖係現有技術應用於乙太網 弟一圖係本創作電連接器介面電路之原 第二圖係本創作電連接器介面電路應用 網供電系統中之原理圖。 之介面電路原理圖。

理圖。 於 10/100 Base、T 乙太 u Base、丁 12 M305929 乙太網供電系統中之原理圖。 【主要元件符號說明】 電連接器介面電路 100、400、500傳輸線接線端 200 電子設備内部電路端 300 接收通道 102 共模扼流圈 2 橋式整流電路 4 接地網路 6、6， 次級線圈 12 中間線圈 21 第一二極體 41 第三二極體 43 橋整流電路輸入端 45、46 線圈 5卜52 電阻 62 第二通道 402 第四通道 404 第二橋整流電路輸入端 75、76 第一通道 501 第三通道 503 傳輸通道 101 隔離變壓器 1 電源提取網路 3 共模扼流圈 5 初級線圈 11 中間抽頭 13、14 外侧線圈 22、23 第二二極體 42 第四二極體 44 橋整流電路輸出端 47、48 電容 61、63 第一通道 401 第三通道 403 第二橋整流電路 7 第二橋整流電路輸出端 77、78 第二通道 502 第四通道 504 13

Claims (1)

1. M305929 九、申請專利範圍： 1· 一種電連接器介面電路，包括： 第一艾壓為，其具有初級線圈、次級線圈，初級線圈與次級線圈 分別具有兩輸出端及一中間抽頭； 第一變壓裔，其具有初級線圈、次級線圈，該初級與次級線圈分 別具有兩輸出端及一中間抽頭； 刀 第-共杈扼流圈’其具有一中間線圈及兩外側線圈，中間線圈與 第變壓器初級線圈之中間抽頭相連，兩外側線圈與第一變壓 器初級線圈之兩輸出端相連； 第一共核扼流圈，其具有一中間線圈及兩外側線圈，中間線圈與 第二變壓器初級線圈之中間抽頭相連，兩外側線圈與第二變壓 器初級線圈之兩輸出端相連； -電源提取網路，其具有兩輸人端及兩輸出端，兩輸人端分別與 第一及第二變壓器次級線圈之中間抽頭相連。 〃 2·=專射請範圍第丨項所述之電連接器介面電路，其特徵在於·· 可述電源提取網路包括—橋式整流電路，該橋式整流電路由四個 二極體組成，其輸人端與第—及第二變㈣次級線圈之中間抽頭 相連，俾從乙太網路中獲取電源。 3.=專利申請範圍第2項所述之電連接器介面電路，其特徵在於· 前述電源提取祕還包括第三共模扼㈣，前述橋式整流電路之 兩輸出端與該共模扼流圈之兩線圈分別相連。 4·=專利申請_第！項所述之電連㈣介面電路，其特徵在於： 前述第-及第二變壓器次級線圈之中間抽頭還與接地網路相連。 5· —種電連接器介面電路，包括： 弟一變麼器，其具有初級線圈、次級線圈，初級線圈與次級線圈 14 M3 05929 ^ =具有兩輪出端，次級線圈具有_中間抽頭，· 弟，其具有初級線圈、次級線圈，該初級與次級線圈分 別具有兩輸出端，次級線圈具有—㈣抽頭； 第：=扼:?圈，其具有一中間線圈及兩外側線圏，中間線圈與 交堅-人.、及線圈之中間抽頭相連，兩外側線圈盘第一變屡 器次級線圈之兩輪出端相連； 、 第二共模扼流圈，其具有一中間線圈及兩外側線圈，中間線圈盘

   =二變遂器次級線圈之中間抽頭相連，兩外側線圈與第二變屬 器次級線圈之兩輸出端相連； 一致之電源，其具 一及第二扼流圈之 -電源提取網路，俾從網路中獲取並輸出極性 有兩輸入鳊及兩輸出端，兩輸入端分別與第 中間線圈相連。 6·如專利申請範圍第5項所述之電連接器介面電路，其特徵在於： 前述電源提取網路包括—橋式整流電路，該橋式整流電路由四個 一極體組成，其輸入端與第一及第二共模扼流圈之中間線圈相 連’俾從乙太網路中獲取電源。

   7·如專射請範圍第6項所述之電連接器介面電路，其特徵在於： 河述電源提取網路還包括第三共模扼流圈，前述橋式整流電路之 兩輸出端與該共模扼流圈之兩線圈分別相連。 8.如專利中請範圍第5項所述之電連接器介面電路，其特徵在於： 前述第-及第二共模扼流圈之中間線圈還與接地網路相連。 15