[发明专利]一种以太网用电设备低损耗过流保护电路

说明书

本发明提供了一种以太网用电设备过流保护电路，其包括四个部分，分别为阈值电路、比较放大电路、供电电路和延时电路。本发明的主要目的在于，防止以太网用电设备上电及正常工作时，过大电流对设备造成的损坏。出于减少电路损耗的考虑，本发明选取了相对较小的保护阈值电压。而为了减少阈值电压切换过程的错误触发，本发明设置了相关延时电路。为了有效提高电路控制的精准度，比较放大电路采用工艺偏差较小晶体管做为正向输入端口和反相输入端口，并在阈值电路中引入相关电阻以减少电压采样信号和阈值电压信号的误差。可见，本发明在有效保护以太网设备上电及正常工作的同时，又具有低损耗和高精准度的优点。

技术领域

本发明涉及以太网设备用电接口电路的设计，尤其涉及的是，一种设备用电接口过流保护电路的设计。

背景技术

当以太网设备开始上电工作时，会出现过冲电流使电路及其器件损坏。并且，在设备正常工作的过程中，由于负载的变化或电路短路，同样会出现较大的电流损坏设备。因此，有必要设计以太网用电设备的过流保护电路来保护设备。由于以太网设备上电过程中，电流在较短时间内迅速升高，因此设定的过流保护阈值应相对较小。而在设备正常工作时，应以IEEE802.3af标准为依据，设定一个相对大的过流保护阈值，以保证设备的正常工作。可见以太网设备过流保护电路应具有双阈值，并能根据设备的工作状态进行切换。在设备过流保护电路的设计中，同样应考虑电路的结构简化及损耗问题，以使电路更具有实用性。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供了一种以太网用电设备过流保护电路。

本发明的技术方案如下：以太网用电设备过流保护电路包括四个部分，其分别为阈值电路、比较放大电路、供电电路和延时电路。在设备上电过程中，供电电路将电压采样信号通过阈值电路输入到比较放大电路的反相输入端，同时阈值电路将上电状态阈值电压信号输入到比较放大电路的正向输入端。比较放大电路对正向输入端和反向输入端的信号进行比较，并输出控制信号，以限制供电电路的过冲电流。当设备由上电状态向正常工作状态转变时，供电电路输出的电压采样信号会被拉低至接近零电位，比较放大电路会输阈值出切换信号，经延时电路输入到阈值电路。当阈值电路接收到阈值切换信号，电路将根据时序逻辑输出工作状态阈值电压信号到比较放大电路的正向输入端。放大比较电路根据工作状态阈值电压信号及电压采样信号输出控制信号，并对设备进行过流保护。

以太网用电设备过流保护电路中，阈值电路包括阈值切换信号输入端、电压采样信号输入端、电压采样信号输出端、阈值电压信号输出端、1至6号MOS管、1至4号电阻、基准电流源、1号反相器。阈值电路能够分别产生11.5mV和37mV的阈值电压，当阈值切换信号为低电平时，电路输出11.5mV上电状态阈值电压信号，当阈值切换信号为高电平时，电路输出37mV工作状态阈值电压信号。其中阈值切换信号输入端通过1号反相器连接2号MOS管的栅极，并直接连接1号MOS管的栅极。电压采样信号输入端连接1号电阻及2号电阻的上端，电压采样信号输出端连接1号MOS管及2号MOS管的漏极。阈值电压信号输出端连接3号MOS管及4号MOS管的漏极。1号MOS管的源极连接2号电阻的下端，2号MOS管源极连接1号电阻的下端。3号MOS管的栅极连接6号MOS管的栅极，3号MOS管的源极连接4号电阻的上端。4号MOS管的栅极连接5号MOS管的栅极，4号MOS管的源极连接3号电阻的上端。5号MOS管的栅极连接1号MOS管的栅极，5号MOS管的漏极连接基准电流源的下端。6号MOS管的栅极连接2号MOS管的栅极，6号MOS管的漏极连接5号MOS管的漏极。在阈值电路中，1至4号电阻的采用能够消除两路输出信号在比较时的误差，而较小阈值电压的设定则能够有效降低电路的损耗。