[发明专利]一种以太网设备、双向变换器及其控制方法

说明书

本申请公开了一种以太网设备、双向变换器及其控制方法，双向变换器设置在任一以太网设备中，包括：第一至第四开关管，第一变压器以及控制器；控制器用于：通过控制第一至第四开关管各自的开关状态，使得双向变换器处于正激或反激模式；在正激模式时，双向变换器接收网口的供电并将电能传输给负载母线；在反激模式时，双向变换器接收负载母线的供电并将电能传输给网口；在正激模式，网口的第一接线端和网口的第二接线端中的任意一个作为正极供电端时，负载母线正极的电压均高于负载母线负极的电压。应用本申请的方案，以太网设备可以作为PSE设备也可以作为PD设备使用，提高了以太网设备的使用灵活性，且有利于降低系统空间和成本。

技术领域

本发明涉及电路技术领域，特别是涉及一种以太网设备、双向变换器及其控制方法。

背景技术

PoE(Power over Ethernet，以太网供电)系统包括PSE(Power SourcingEquipment，供电设备)和PD(Powered Device，受电设备)两部分。PSE设备可以向PD设备供电，同时也是整个PoE以太网供电过程的管理者，PD设备则是接受PSE供电的负载，例如IP电话、网络安全摄像机、掌上电脑等以太网设备。PSE和PD基于IEEE 802.3标准建立有关受电端设备的连接情况、设备类型、功耗级别等方面的信息联系，并以此为根据使得PSE通过以太网向PD供电。

标准的五类网线有四对双绞线，IEEE 802.3af允许两种线序供电方法，可参阅图1。一种供电方法是在4、5、7、8线对上传输电流，并且规定4、5为正极，7、8为负极。另一种供电方法是在1、2、3、6线对上传输电流，且极性是任意的，即1、2为正极，3、6为负极，或者是1、2为负极，3、6为正极。因此，虽然PSE提供的是直流电，但仍然存在两种供电线选择的不确定性和供电极性的不确定性，即可能是4、5、7、8供电，可能是1、2、3、6供电，还可能同时采用了1、2、3、6和4、5、7、8供电。当采用1、2、3、6供电时，正负极是不确定的。

因此，传统方案中需要采用整流电路来确定供电方向。在图1中，PSE设备与PD设备通过Cat-5网线相连接，同时PSE设备也通过该网线向PD设备供电，如上文的描述，由于1、2、3、6的正负极不确定，导致图1中的PD设备需要采用整流桥整流。由于需要额外设置整流桥来整流，使得增加了系统空间和成本。

此外，在目前的PoE系统中，作为供电方的PSE设备，向作为受电方的PD设备供电，PSE设备无法切换为PD设备使用，PD设备也无法切换为PSE设备使用，使得灵活性很低。

综上所述，如何有效地提高PoE系统中的以太网设备的使用灵活性，使得以太网设备既可以作为PSE设备使用，又可以作为PD设备使用，以及如何降低系统空间和成本，是目前本领域技术人员急需解决的技术问题。

发明内容

本发明的目的是提供一种以太网设备、双向变换器及其控制方法，以有效地提高PoE系统中的以太网设备的使用灵活性，使得以太网设备既可以作为PSE设备使用，又可以作为PD设备使用，且降低系统空间和成本。

为解决上述技术问题，本发明提供如下技术方案：

一种双向变换器，所述双向变换器设置在任一以太网设备中，包括：

第一端与网口的第一接线端连接，第二端与第一变压器的原边绕组的第一端连接的第一开关管；

第一端与所述网口的第二接线端连接，第二端与所述第一变压器的原边绕组的第二端连接的第二开关管；

第一变压器；所述第一变压器的副边绕组包括第一副边绕组和第二副边绕组，所述第一副边绕组的第二端与所述第二副边绕组的第一端连接，且连接端与负载母线正极连接；所述第一变压器的第一端与所述第一副边绕组的第一端以及所述第二副边绕组的第一端互为同名端；

第一端与所述第一副边绕组的第一端连接，第二端分别与第四开关管的第二端以及负载母线负极连接的第三开关管；