[发明专利]一种高可靠性车载二层交换机

说明书

本发明是一种高可靠性车载二层交换机，包括电源模块、以太网信号处理模块、前面板和嵌入式子模块，所述电源模块由依次连接的机载直流电源、防护电路、滤波电路和DC‑DC降压电路构成，所述以太网信号处理模块包括控制器CPU，所述控制器CPU通过RvMII接口连接以太网Switch芯片，所述以太网Switch芯片的输出端输出有多路百兆以太网并连接至连接器，以太网Switch芯片通过SGMII接口连接以太网PHY芯片，所述以太网PHY芯片的输出端输出有多路千兆以太网并连接至连接器。本发明的交换机系统安全性和稳定性高，能让以太网络在苛刻的环境中可靠安全地工作，并且交换机不受设备自身当前状态的影响，避免了因网络手工切换带来的时间延误和网络运维管理的困难。

技术领域

本发明涉及轨道交通及航空上的车/机载通讯技术领域，具体涉及一种高可靠性车载二层交换机。

背景技术

现有技术：目前市面上有成熟的二层交换机，这种普通的二层交换机具有多口、多协议等功能且设置简单，在商业及工业中具有广泛应用。

问题缺点：在车载行业，对于稳定性、安全性有着更高的要求，常规的二层交换机达不到相关要求，常规二层交换机组网时有一个交换机出现故障这个网络就会出现瘫痪。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术存在的问题，提供一种高可靠性车载二层交换机。

为实现上述技术目的，达到上述技术效果，本发明通过以下技术方案实现：

一种高可靠性车载二层交换机，该交换机包括电源模块、以太网信号处理模块、前面板和嵌入式子模块，其中，

所述电源模块由依次连接的机载直流电源、防护电路、滤波电路和DC-DC降压电路构成，分别用于防短路、防反接、消除尖峰与浪涌的干扰、消除电源上的共模信号减低电磁干扰、以及为交换机内的芯片提供不同电压的电源；

所述以太网信号处理模块包括控制器CPU，所述控制器CPU通过RvMII接口连接以太网Switch芯片，所述以太网Switch芯片的输出端输出有多路百兆以太网并连接至连接器，以太网Switch芯片通过SGMII接口连接以太网PHY芯片，所述以太网PHY芯片的输出端输出有多路千兆以太网并连接至连接器；

所述前面板上设有若干外部接口和内部连接器，前面板通过内部连接器与以太网信号处理模块上的连接器对应连接，用于传输多路百兆以太网和多路千兆以太网信号；

所述嵌入式子模块由微处理器CPU、以及连接所述微处理器CPU的内存DDR、存储器Flash和晶振XTAL组成，其中，微处理器CPU用于进行处理运算，内存DDR用于暂存微处理器CPU的运算数据，存储器Flash用于存储相应的运行操作系统，以确保软件系统稳定高效运行，高效可靠运行网络数据。

进一步的，所述防护电路由保险丝、瞬态抑制二极管TVS和防反二极管组成，所述保险丝和瞬态抑制二极管依次串接在机载直流电源的正相输出通路上，分别用于防短路和防反接，所述瞬态抑制二极管TVS的一端连接在机载直流电源的负相输出通路上，瞬态抑制二极管TVS的另一端与保险丝和瞬态抑制二极管的公共串接端连接在一起，用于消除尖峰与浪涌，防止通路上的尖峰和浪涌干扰设备。

进一步的，所述滤波电路由共模电感、专用滤波器、电容和电感组成，由一个电感与两个电容环形连接组成π滤波器，所述共模电感、专用滤波器和π滤波器依次串接，用于消除机载直流电源上的共模信号，滤除机载直流电源上的杂讯，并减低电磁干扰EMI，提高电磁兼容性EMC。

进一步的，所述机载直流电源提供24V电压，所述DC-DC降压电路由七个电源芯片组成，分别将经过防护电路和滤波电路输入的24V电压转换成12V、3.3V、1.8V、1.2V和1.1V，用于给交换机内各个不同的芯片供电。