CN101980472B - 带唤醒功能的远程恒压馈电方法和系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种通过有线方式实现带唤醒功能的远程恒压馈电方法和系统，其中局端供电设备中的智能供电模块从局端电源产生馈电电压，经由馈线馈送到终端电源模块。其特征在于，所述智能供电模块可持续向终端电源模块提供恒压馈电且在需要远程唤醒休眠状态下的终端电源模块时根据已定规则改变馈电电压极性，所述终端电源模块中的电压极性监控模块可通过监控局端所馈电压的极性决定是否唤醒处于休眠状态下的终端电源模块进入正常供电状态。本发明的有益效果是：馈电灵活、馈电功率大、能源效率高、馈电电路及唤醒方法简单易实现、降低了耐压工艺要求。

Description

带唤醒功能的远程恒压馈电方法和系统

技术领域

本发明属于一种智能的远程恒压馈电方法和系统，尤其是一种带有唤醒功能的远程恒压馈电方法和系统。

背景技术

普通有线电话系统通过双绞线向终端设备远程馈电。实际上多数电信终端设备均需要电信机构从局端通过双绞线取得正常工作所需电源。局端提供电源的设备称为供电设备，终端接受远程馈电的设备称为受电设备。由局端馈电可以提高电信系统的可用性，是电信远端设备的设计目标。

普通电话系统远程供电的实现框图如图1所示。局端向远端设备的馈电系统由局端电池、供电和监测模块(12)、变压器(14和15)、双绞线(3)、叉簧开关(K)、整流桥和稳压模块(22)，以及必要的模块间互联电路构成。局端供电设备(1)中的供电和监测模块(12)用输入直流电压(VA)产生馈电电压，馈电电压经变压器(14和15)施加到电话双绞线局端端口(T-R)上。这里的变压器(14和15)对于直流馈电而言相当于低通滤波电感，对于馈送电源功率没有影响。根据GB-T 15279规范，在挂机状态下，电话机(2)的叉簧开关(K)处于断开的状态，电话机的漏电电流应小于25微安，局端供电设备(1)输出的馈电电压为直流48伏；在取机状态下，叉簧开关(K)处于闭合状态，电话机的直流电阻必须小于350欧姆，供电和监测模块(12)通过检测馈电电流，判断出电话机已处于取机状态，供电和监测模块(12)一方面将该取机状态通过端口(W)送至局端其他模块进一步处理，另一方面将馈电输出电压调整到10伏左右。支持远程计费指示的局端供电和监测模块(12)在有信息传递时，可以根据馈电控制端口(J)的指示，交换馈电电压极性即在端口(T-R)输出的馈电电压正负极性对调来启动计费功能。

为了通知电话被叫用户有来话到达，在局端设备(1)中还设置有铃流发生器模块(13)，在电话机(2)中设有提示模块(23)。在叉簧断开的情况下，电话机(2)的提示模块(23)的等效阻抗应大于3K欧姆。处于提示状态时，局端铃流发生器模块(13)产生一个约90伏25赫兹的交流电压，通过变压器(14和15)输出到局端端口(T-R)。铃流发生器模块(13)以工作1秒停4秒的间歇方式产生铃流电压。在铃流发生器模块(13)输出铃流电压的1秒钟期间，暂停供电和监测模块(12)的馈电电压输出和馈电电流检测；在铃流发生器模块(13)停止输出铃流电压的4秒钟期间，启用供电和监测模块(12)的馈电电压输出和馈电电流检测。

来电显示技术推出以后，需要在用户取机以前由电话机向用户显示来电号码。这就要求局端馈电系统能够容忍更大的终端设备漏电流，而不误认为是用户已经取机。

新出现的xDSL数字用户线技术是未来电信系统的发展方向。数字用户线的远端设备普遍电源功耗较大，一般整机功率超过2瓦。而传统的电话馈电系统只能提供不超过0.8瓦的馈电功率，无法满足xDSL远端设备正常工作的需要。

此外老式的铃流方式不仅耗电大、成本高，而且由于大多数电话所提供的音乐铃声更受喜爱，因此老式的铃流方式已经没有继续存在的必要。应当取消局端铃流功能以优化局端馈电系统设计。

众所周知，电信远端设备的便利性和可靠性很大程度上来自于电信局端馈电技术。电话等电信远端设备无需本地电源就可以正常工作，因此可以不受本地电网停电或供电故障的影响。如果电信局端馈电功率太小而必须使用本地电源，就限制了电信远端设备的便利性和可靠性的提高，因此各种远程供电规范和技术纷纷出台，如IEEE 802.3af以太网供电标准及很多关于远程供电的专利。

其中IEEE 802.3af以太网供电标准提供了一种通过以太网线缆将电源从供电设备(PSE)输送到受电设备(PD)的方法。以太网供电分三个步骤提供：(一)首先由供电设备(PSE)发送一个2.8V至10V之间的测试电压，检测线缆相应端口是否存在有效的共模电阻和特征电容。如果存在19KΩ～26.5KΩ的共模电阻且端口电容小于150pF，说明支持以太网供电的受电设备存在；如果共模电阻小于15KΩ或大于33KΩ或端口电容大于10μF，说明不存在支持以太网供电的受电设备。(二)然后可以选择由供电设备(PSE)通过以太网线缆向受电设备(PD)施加15～20V的测试电压，并通过测量电流大小确定受电设备的功率等级。标准将受电设备按所需功率分成了五个等级，并默认受电设备需要第0功率等级。(三)最终供电设备(PSE)按规定极性通过以太网线缆向受电设备(PD)施加48V直流电压，提供最大不超过15.4瓦的电源功率。

根据IEEE规范，以太网供电设备(PSE)可以复用两对用于收发数据(10S、10R、20R、20S)的双绞线(3、4)来提供远程馈电图2(a)，也可以使用两对通常空闲的双绞线来提供远程馈电图2(b)。

当复用收发数据的双绞线图2(a)来馈送以太网电源功率时，局端(1A)供电设备(PSE)输出的直流电源正极接以太网发送隔离变压器(16、17)线缆侧的中心抽头，输出的直流电源负极接以太网接收隔离变压器(26、27)线缆侧的中心抽头。因此供电时终端(2A)受电设备(PD)的以太网发送隔离变压器线缆侧的中心抽头处输出的是到达馈电的负极，以太网接收隔离变压器线缆侧的中心抽头处输出的是到达馈电的正极。

当使用空闲的两对双绞线图2(b)来馈送以太网电源功率时，局端(1B)供电设备(PSE)输出的直流电源正极同时接RJ45的第4和5脚，输出的直流电源负极同时接RJ45的第7和8脚。因此供电时终端(2B)受电设备(PD)的以太网RJ45接口的第4和5脚输出的是到达馈电的正极，以太网RJ45接口的第7和8脚输出的是到达馈电的负极。

由于以太网的覆盖半径通常小于100米，不适用于要求较长距离的电信应用。

同时授权专利200510068309.5中提出一种同时利用信号双绞线和监控信号双绞线向终端电源模块供电的方案。其特征在于在局端设置了控制模块，在远端设置了监控模块，并专门设置了2对监控信号双绞线来传递受电设备提供的监测和交互控制信号，以实现通过对终端电源模块的监控提高终端电源模块可维护性的目的。

可见从现有提出的各种远程恒压供电技术中，缺少明确的可以利用简单明确的方法来实现对需要远程供电的处在休眠状态下的终端电源模块的唤醒机制，而在未来的恒压馈电系统中，希望在实现远程供电的基础上能够有更灵活的唤醒机制，使得根据需要能够很方便的唤醒需要远程供电的处在体眠状态的终端电源模块随时进入正常供电状态，从而为家庭用电设备或其他公用用电设备提供所需要的工作电压。

发明内容

为了概括本发明的目的，在这里描述了本发明的某些方面、优点和新颖特征。应了解，无需所有这些方面、优点和特征包含在任一特殊的实施例中。

本发明的目的是提供一种远程恒压馈电的方法和系统，尤其是一种带有唤醒功能的远程恒压馈电方法和系统。

本发明的一种带唤醒功能的远程恒压馈电方法，包括智能供电模块、终端电源模块和连接智能供电模块和终端电源模块的馈线，其特征在于：

所述智能供电模块可持续向终端电源模块提供恒压馈电且在需要远程唤醒休眠状态下的终端电源模块时可根据已定规则改变馈电电压极性，

所述智能供电模块还时刻监测终端电源模块的活动状态并将监测到的终端电源模块的活动状态输出给局端其他模块，

所述终端电源模块初态时为休眠状态且消耗较小的馈电电流，当被唤醒进入正常供电状态时消耗较大的馈电电流，并开始为本地所接用电设备提供正常工作电压。

优选地，所述终端电源模块包括电压极性监控模块。

优选地，所述电压极性监控模块根据局端馈电电压的极性决定是否唤醒远端处于休眠状态下的终端电源模块进入正常供电状态。

优选地，所述电压极性监控模块还可根据局端馈电电压极性改变的参数决定是否唤醒休眠状态下的终端电源模块进入正常供电状态。

一种带唤醒功能的远程恒压馈电系统，包括：“智能供电模块”、“终端电源模块”和连接“智能供电模块”和“终端电源模块”的“馈线”，其特征在于，

所述智能供电模块包括可持续向终端电源模块提供恒压馈电的“电源模块”、在需要远程唤醒处在休眠状态下的终端电源模块时根据已定规则改变输出馈电电压极性的“电压极性控制模块”和时刻监测终端电源模块的活动状态且将监测到的终端电源模块的活动状态输出给局端其他模块的“电流检测模块”，

所述终端电源模块初态时为休眠状态且消耗较小的馈电电流，当被唤醒进入正常供电状态时消耗较大的馈电电流，并开始为本地所接用电设备提供正常工作电压。

所述终端电源模块包括电压极性监控模块和稳压电源模块。

所述电压极性监控模块可根据监控到的局端馈电电压极性改变的参数决定是否激活稳压电源模块进入正常工作状态。

所述稳压电源模块初态时为待机状态，激活后进入正常工作状态，且其在待机状态时消耗极少电流，在正常工作状态时为其后所接用电设备提供正常工作电压并消耗较大电流。

本发明的有益效果：

1.馈电灵活

传统的电话远程馈电由于受信号处理模块的限制，使得局端馈电在检测到远端设备处于正常工作状态时，会将局端馈电下调到10伏左右，这大大局限了局端向远端的馈电功率。而采用本发明的远程馈电方式，在局端和远端分别加入了一对变压器，使得通信信号和直流馈电得到及时有效的分离，或直接将通信信号和直流馈电在不同线路上馈送，这样局端馈电就不必受限于信号处理模块而下调远程馈电电压。而且本发明的馈电方法使得局端可以根据需要馈送出正反两种极性的电压，馈电方式非常灵活。

2.馈电功率大

现有的电话馈电方式馈电功率最大不超过800毫瓦。本发明采用恒压馈电方式，取机工作状态馈电电流增大，因此馈电功率大大提高，可以达到4瓦以上，可以实现为远端通信设备或其他用电设备馈电。

3.馈电电路简单易实现

本发明采用恒压馈电，无需取挂机状态的电压调整，可以屏蔽掉局端的铃流发生器模块，因此馈电电路较简单，容易实现。

4.降低了耐压工艺要求

本发明改进方案中完全取消了传统电话馈电系统中高达90伏交流电压的铃流发生器模块，整个系统的最高工作电压降低到直流48伏，对系统漏触电安全和耐压工艺要求都大为降低，便于系统向更广阔领域的应用和系统自身集成度的进一步提高。

附图说明

图1是本发明背景技术的电信局端接口设备和用户电话机实现示意图。

图2是本发明背景技术中的以太网供电示意图。

图3是本发明点对点方案中实施例的系统实现示意图。

图4是采用一对双绞线做馈线的示例系统馈线连接示意图。

图5是采用一对双绞线加一根导线做馈线的馈线连接示意图。

图6是采用两对双绞线做馈线的馈线连接示意图。

图7是本发明实施例中电源模块41的三种实现方案示意图。

图8是本发明实施例中电流检测模块42的三种实现方案示意图。

图9是本发明实施例中输出电压极性控制模块43的两种实现方案示意图。

图10是本发明实施例中稳压电源模块的两种实现方案示意图。

图11是本发明点对点实施例中电压极性监控模块的三种实现方案示意图。

图12是本发明实施例中本地控制电路的一种实现方案示意图。

图13是本发明点对多点方案第一实施例的电压极性监控模块和多路稳压电源模块配合使用的一种实现方案示意图。

图14是本发明点对多点方案第二实施例的系统实现示意图。

图15是本发明点对多点方案第二实施例中用电设备中的终端电源模块的一种实现方案示意图。

具体实施方式

下面描述本发明的具体实施例。为了提供这些实施例的简明描述，本文件中未描述实际实现方案的所有特征。应当认识到，在任何实际实现方案的开发过程中，可能还必须做出一些针对特定应用的其它具体决定，以符合与特定系统和业务相关的约束条件。对于受益于本公开内容的普通技术人员而言，这些可能复杂而耗时的具体决定只是设计、制造和生产的常规任务。

在具体实施方案的描述中，为了配合现实中不同的应用场景，将分成两类来介绍，一类为实质是点对点的带唤醒功能的远程恒压馈电方法和系统，一类为点对多点的带唤醒功能的远程恒压馈电方法和系统。

下面首先介绍点对点的带唤醒功能的远程恒压馈电方法和系统的具体实施方案。

该点对点的带唤醒功能的远程恒压馈电具体实施方案的核心方法是：在局端设置智能供电模块，在终端设置一个终端电源模块，且用馈线将智能供电模块和终端电源模块相连。

所述终端电源模块在初始状态下处于断电休眠状态且所耗馈电电流极小，当被远程或本地唤醒后进入正常供电状态，开始为与其相连的一个用电设备或并联的多个用电设备提供正常工作所需的工作电压，此时所耗馈线上的电流将增大。

所述智能供电模块常态时向终端电源模块馈送确定极性的恒压馈电，当需要远程唤醒处于休眠状态下的终端电源模块时改变输出馈电电压的极性，并时刻监测馈线上馈电电流的大小，如果发现馈电电流小于规定阈值时，就判定终端电源模块处于休眠状态；如果发现馈电电流大于规定的阈值，就判定终端电源模块处于正常供电状态；并根据实际需要决定是否将监测到的终端电源模块休眠/正常供电的不同状态输出给局端的其他模块使用。

实现智能供电模块常态时远程唤醒终端电源模块进入正常供电状态的方法是，在智能供电模块设置局端控制电路，该控制电路根据局端其他模块的控制指令在需要唤醒终端电源模块时按已定规则翻转输出馈电电压的极性作为唤醒信号，而在终端电源模块则设置电压极性监控模块来识别该唤醒信号，并根据监控到的唤醒信号来激活属于终端电源模块的稳压电源模块进入正常工作状态从而激活整个终端电源模块进入正常供电状态。

实现本地唤醒终端电源模块进入正常供电状态的方法可以是简单的本地开关电路，也可以是简单的本地控制电路。

下面以一个点对点的带唤醒功能的远程恒压馈电系统的具体实现电路来进一步说明所述的带唤醒功能的远程恒压馈电方法。

所述点对点带唤醒功能的远程恒压馈电系统包括：“智能供电模块4”、“终端电源模块5”和连接“智能供电模块4”和“终端电源模块5”的“馈线6”，如图3所示。

“智能供电模块4”和“终端电源模块5”与“馈线6”的连接可以是直接的连接，如图3所示，也可以是通过某种中间装置的耦合连接。如图4、图5、图6中所示，“局端智能供电模块4”和“终端电源模块5”分别以不同的方式经过变压器耦合连接到“馈线”。

用于连接“智能供电模块4”与“终端电源模块5”的“馈线”，可以是多种形式的导电线缆。

最简单的“馈线6”实现方式是两根平行导线，如图3所示。图4、图5和图6分别给出了“馈线6”采用一对双绞线6A、一对双绞线6B1加一根导线6B2，和6C1加6C2两对双绞线的不同实现方法。对于低频等效电路而言，由于所述连接方法的耦合变压器对于传输唤醒信号和供电状态信号而言相当于串联电阻，双绞线等效于单根直导线，实施例所给出的馈线实施方案在电路原理上与图3是等价的。

所述“智能供电模块4”常态时向终端电源模块馈送确定极性的恒压馈电，当需要唤醒终端电源模块5时按已定规则改变馈电电压极性输出，并通过“馈线6”送达“终端电源模块5”。同时“局端智能供电模块4”还检测输出到“馈线6”中的电流，并在馈线电流超过规定阈值时判定终端电源模块5已经处于被唤醒的正常供电状态。

智能供电模块4可以是一个单独的设备，也可以是其它设备中的一部分，类似于普通模拟电话局端供电设备中的供电和监测模块12。

为了实施带唤醒功能的远程恒压馈电方法，本实施例中的“局端智能供电模块4”包括了：输入供电端口V_B、控制端口G、远端状态输出端口S、馈线输出端口61、电源模块41、电流检测模块42和输出电压极性控制模块43。

所述“电源模块41”从“输入供电端口V_B”取得电能，经过变换以后恒压输出给“智能供电模块4”中的其他模块使用。

当供电端口V_B提供的是交流电源时，电源模块41的一种实现方案如图7(a)中电源模块411，是由交直流电压变换模块4111和稳压模块4112组成。其中交直流电压变换模块4111可根据实际需要在市场上买到成熟的芯片，例如广州市爱浦电子科技有限公司生产的SA系列中的TYPE型号的AC/DC变换芯片，可满足输入电压在85VAC到256VAC，输出电压在2VDC到48VDC。同样稳压模块(4112)也可根据实际需要在市场上买到成熟的芯片，例如广州全升阳科技有限公司生产的SRD_(M)P_3S系列，可满足输入电压范围为5V到80V，输出电压范围为5V到24V；还有美国VICOR公司采用“零电流开关”技术研制而成的新型大功率稳压模块，输入电压范围可达10V到400V，输出电压范围为2V到48V，最高的还可到95V。

对于采用稳定的电池供电的系统，电源模块甚至可以是图7(b)和(c)所示的简单直导线连接的412和413。

所述“电流监测模块42”可以是一个电流表，也可以是图8(a)所示的电流检测电路421，或图8(b)所示的电流检测电路422，或图8(c)所示的电流检测模块423，其中电流检测模块423中的市售成熟芯片LT2940在输入电流为4V到80V的范围内可同时实现电流和功率检测。电流检测模块42如果发现馈电电流小于规定阈值时，就判定远端终端电源模块5处于休眠状态；如果发现馈电电流大于规定的阈值，就判定终端电源模块5处于正常供电状态；并将监测到的终端电源模块休眠/正常供电的不同状态通过“远端状态输出端口S”输出。

所述“电压极性控制模块43”在需要唤醒“终端电源模块5”时根据“控制端口G”的指示，控制电源模块41向“馈线输出端口61”输出指定极性的远程馈电电压作为唤醒信号。它的两种实现方式如图9(a)中的电压极性控制模块431中的K1和图9(b)中的电压极性控制模块432中的K2，也可使用继电器实现输出确定的馈电电压极性，或者也可以通过采用全桥驱动电路实现输出确定极性的电压，例如采用美国国家半导体公司生产的LMD18245、荷兰恩智普公司生产的UBA2036、以及Allegro公司生产的A3959等市售成熟芯片，均可以方便地实现利用控制端口G输入的控制信号来控制馈电输出电压的极性，具体电路见相关芯片手册中的推荐参考设计。

所述“终端电源模块5”在初态下处于断电休眠状态，被唤醒后进入正常供电状态并开始向本地用电设备提供正常工作电压，且通过“馈线6”将其供电状态信号反馈给“智能供电模块4”。

“终端电源模块5”在断电休眠状态下有极小的泄漏电流，而一旦被唤醒进入正常供电状态时，“馈线”中流过的电流将急剧增大，因此可以将馈线电流用作供电状态信号。当馈线电流小于某个规定阈值时，可以认为“终端电源模块5”处于断电休眠状态；而当馈线电流大于该规定阈值时，可以认为“终端电源模块5”已经处于正常供电状态。

“终端电源模块5”处于正常供电状态时为终端用电设备提供恒定的正常工作电压。本实施例中“终端电源模块5”包括：馈线端口62、电压极性监控模块53、稳压电源模块51和本地电源输出端口V。

所述的“稳压电源模块51”初始状态下处于待机状态，消耗极小的漏电流，从而使得终端电源模块处在休眠状态；当其被激活进入正常工作状态时开始为其所接用电设备提供正常工作电压，所耗馈电电流迅速增大，从而使得终端电源模块进入正常供电状态。

所述“稳压电源模块51”有两种形式，一种是使用带有使能控制端的稳压集成电路芯片，一种是使用不带使能控制端的稳压电源。

当使用带有使能控制端的稳压集成电路芯片时，优选实施例稳压电源模块包括了接入输入端口(IN)的滤波电路(C1、L1、L2和C2)、集成稳压电路(LM2575HV、L3和D1)和接到输出端口(OUT)的滤波电路(C3)三部分电路，如图10(a)中的稳压电源模块511所示。所述的稳压电源模块511在收到电压极性监控模块53输出的低电平有效控制信号时，从馈线上取得电能，经变换后稳压输出，为本地用电设备提供恒定的直流电压。除了美国国家半导体公司生产的LM2575HV外，摩托罗拉公司生产的μA78S40、POWER公司生产的TNY268、安森美公司生产的NCP3063等市售成熟芯片均可用于实现稳压电源模块51，具体电路可以参考相关芯片手册中的说明和推荐参考设计。

优选实施例稳压电源模块511中选用了带有使能控制端的稳压集成电路芯片LM2575HV。更多更典型的直流稳压电源可能没有使能控制端。这时可以采用图10(b)所示的稳压电源模块512。当所述的稳压电源模块512的输入端有远程馈电输入时，经稳压后从输出端口(VOUT)输出稳定的直流电压，供本地用电设备正常工作使用。稳压电路5121可以是任何一种符合该实施例的市售成熟稳压电源模块。

由于远程馈电电压极性存在翻转功能，因此稳压电源模块应该在其输入端前面串联一个整流模块，以保证直流稳压电源模块正常工作所需的输入电源极性。

所述“电压极性监控模块53”能监控局端馈电电压的极性，且当监控到的馈电电压极性为唤醒信号时，可使“稳压电源模块51”接受远程馈电电能进入正常工作状态，从而唤醒整个终端电源模块进入正常供电状态开始向本地用电设备输出稳定的恒压馈电。

当所述的稳压电源模块51使用的是不带使能控制端的稳压电源模块时，所述“电压极性监控模块53”的一种实现方法如图11(a)所示，可以由一支单向(或双向)可控硅D5和为该可控硅提供控制信号的电路组成。实现唤醒的过程如下：

设置智能供电模块4常态下输出的电压极性是使二极管D2、D3、D4截止的极性，此时可控硅处于截止状态，因此稳压电源模块仅有极小的漏电流输入，处于待机状态，因而整个终端电源模块5所耗馈电电流较小处于休眠状态；

当智能供电模块4常态下需要远程唤醒处于休眠状态下的终端电源模块5时，局端通过控制端口G输入的控制信号控制智能供电模块输出使二极管D2导通的电压极性，从而通过R1和R2的分压向可控硅D5提供控制触发电压使其导通，远程馈电电压开始经整流桥整流后送入稳压电源模块的输入端，激活稳压电源模块51进入正常工作状态，从而唤醒整个终端电源模块5进入正常供电状态，开始向本地用电设备提供工作电压。此时终端电源模块所耗馈电电流增大。当馈电电流增大到大于规定阈值时，智能供电模块监测到终端电源模块处于正常供电状态，并将该状态通过远端状态输出端口S输出给局端的其他模块；

当需要本地直接唤醒处于休眠状态下终端电源模块时，可通过本地控制电路(C)向双向可控硅提供控制触发电压信号，二极管D4导通触发可控硅D5使其导通，从而实现本地唤醒终端电源模进入正常供电状态，此时终端电源模块所耗馈电电流增大，当馈电电流增大到大于规定阈值时，局端智能电源模块监测到终端电源模块处于正常供电状态，并将该状态通过远端状态输出端口S输出给局端的其他模块。

实施例图11(a)中还包括了实际应用中需要考虑的起限流保护作用的电阻。实际保护电路可以更加复杂。在此仅作简单的示意说明，并非限定具体的保护电路形式。

实现本地控制电路的一种方法如图12所示。该示例方案使用一个电池加开关的方法，通过人工合上开关来产生使可控硅导通的控制电压信号。

当所述的稳压电源模块51使用的是不带使能控制端的稳压电源模块时，所述“电压极性监控模块53”的另一种实现方法如图11(b1)所示，由电压极性监控提示电路5321和叉簧K1组合实现，其中电压极性监控提示电路5321的一种实现方法如图11(b2)所示，由二极管、电阻和蜂鸣器5323串联组成。实现唤醒的过程如下：

设置智能供电模块4常态下输出的电压极性是使电压极性监控提示电路5322中的二极管截止的电压，且此时的叉簧开关处于断开状态，因此稳压电源模块不消耗电流处于待机状态，因而整个终端电源模块5所耗馈电电流较小处于休眠状态；

当智能供电模块常态下需要远程唤醒处于休眠状态下的终端电源模块时，通过控制端口G输入的控制信号控制智能供电模块输出使电压极性监控提示电路5322中的二极管导通的电压，此时馈电电压会施加到蜂鸣器上，从而蜂鸣器发出鸣响或音乐，提醒操作人员闭合叉簧开关K1，使得馈电电压送到整流桥的输入端，经整流桥整流后，以正确的极性送至稳压电源模块的输入端激活稳压电源模块进入正常工作状态从而唤醒整个终端电源模块进入正常供电状态，开始向本地的用电设备提供正常工作电压，此时终端电源模块所耗馈电电流增大，当馈电电流增大到规定阈值时，局端智能电源模块监测到终端电源模块处于正常供电状态，并将该状态通过远端状态输出端口S输出给局端的其他模块，同时局端的智能电源模块通过控制端口G的控制再次改变馈电电压极性，使二极管截止，从而使蜂鸣器停止发声。由于整流模块的存在，此时不影响其后稳压电源模块的正常工作状态；

当需要本地唤醒终端电源模块时，只需要操作人员闭合叉簧开关即可实现唤醒终端电源模块进入正常供电状态，开始向本地的用电设备提供正常工作电压，此时终端电源模块所耗馈电电流增大，当馈电电流增大到大于规定阈值时，局端智能电源模块监测到终端电源模块处于正常供电状态，并将该状态通过远端状态输出端口S输出给局端的其他模块。

所述电压极性监控提示电路5321还可以用一个发光二极管来实现，即在终端电源模块处于休眠状态时，发光二极管熄灭，当检测到馈电电压极性改变时，发光二极管点亮提醒操作人员闭合叉簧开关K1，唤醒终端电源模块进入正常供电状态，此时终端电源模块所耗馈电电流增大，当馈电电流增大到大于规定阈值时，局端智能电源模块监测到终端电源模块处于正常供电状态，并将该状态通过远端状态输出端口S输出给局端的其他模块，且通过控制端口G再次改变馈电电压极性，使发光二极管熄灭。由于整流模块的存在，此时不影响其后稳压电源模块的正常工作状态。

当所述的稳压电源模块是带使能端的稳压电源模块时，所述“电压极性监控模块53”将根据监控到的馈电电压极性决定是否为带使能端的稳压电源模块提供使能控制信号激活其进入正常工作状态。

此时所述电压极性监控模块53的一种实现方法如图11(c1)中的电压极性监控模块533所示，由二极管和电阻的简单组合实现，实现唤醒的过程如下：

设置智能供电模块常态下输出的是使二极管D6、D7、D8截止的电压，且此时稳压电源模块的使能端无效只消耗极小的漏电流处在待机状态，因而整个终端电源模块5所耗馈电电流较小处在休眠状态；

当智能供电模块常态下需要进行远程唤醒终端电源模块时，通过控制端口G输入的控制信号控制智能供电模块输出使二极管D6、D7、D8导通的极性，则可通过R3、R4的分压为相应的带正极性电压有效的使能端的稳压电源模块提供高电平的使能信号，从而激活稳压电源模块接受远程馈电电压进入正常工作状态并经稳压以后从本地电源输出端口V输出给本地用电设备。此时整个终端电源模块所耗馈电电流将增大从而进入了正常的供电状态；

当需要本地直接唤醒终端电源模块时，则可通过本地控制电路向稳压电源模块51提供使能信号，该本地控制电路实现的一种方法如图12，使用一个电池加开关的方法，很容易通过人工合上开关来产生使能信号，从而激活稳压模块进入正常工作状态进而唤醒整个终端电源模块进入正常供电状态开始向本地用电设备提供工作电压，此时终端电源模块所耗馈电电流增大，当馈电电流增大到大于规定阈值时，智能供电模块监测到终端电源模块处于正常供电状态，并将该状态通过远端状态输出端口S输出给局端的其他模块。

此时所述“电压极性监控模块53”的另一种实现方法如图11(c2)中的电压极性监控模块534所示，由二极管、电阻(R5、R6、R7)和场效应管的简单组合电路实现，实现唤醒的过程如下：

设置智能供电模块常态下输出的是使二极管D9截止的电压，此时场效应管也截止，电阻R5输出高电平，稳压电源模块的使能端无效只消耗极小的漏电流而处在待机状态，因而整个终端电源模块5所耗馈电电流较小处在休眠状态；

当智能供电模块常态下需要远程唤醒处在休眠状态下的终端电源模块时，通过控制端口G输入的控制信号控制智能供电模块输出使二极管D9导通的极性，则可为相应的带使能端的稳压电源模块提供低电平的使能信号从而激活稳压电源模块接受远程馈电电压进入正常工作状态，并经稳压以后从本地电源输出端口V输出给本地用电设备，此时整个终端电源模块所耗馈电电流将增大从而进入了正常的供电状态；

当需要本地直接唤醒终端电源模块时，则可通过本地控制电路向稳压电源模块51提供使能信号，该本地控制电路实现的一种方法如图12，使用一个电池加开关的方法，很容易通过人工合上开关来产生使能信号，从而激活稳压模块进入正常工作状态从而唤醒整个终端电源模块进入正常供电状态，开始向本地用电设备提供正常工作电压，此时终端电源模块所耗馈电电流增大，当馈电电流增大到大于规定阈值时，局端智能电源模块监测到终端电源模块处于正常供电状态，并将该状态通过远端状态输出端口S输出给局端的其他模块。

可知上述的点对点系统中，在终端电源模块可以挂接一个用电设备，也可同时并联挂接多个用电设备，特点是，当终端电源模块被唤醒进入正常供电状态后，终端电源模块输出端并联挂接的所有用电设备都可得到正常工作所需的工作电压。

下面介绍两种点对多点的带唤醒功能的远程恒压供电方法和系统的具体实施方案。

第一种具体实施方案的核心方法是：在局端设置“智能供电模块”，在终端设置一个“终端电源模块”，且用“馈线”将“智能供电模块”和“终端电源模块”相连。

所述“终端电源模块”中设置有并联的多路“稳压电源输出模块”，且每路稳压电源输出模块在初始状态下处于待机状态，当某路稳压电源输出模块被远程或本地唤醒后进入正常供电状态，开始为与其相连的一个用电设备或并联的多个用电设备提供正常工作所需的工作电压，此时所耗馈线上的电流将增大相应的值。

所述“智能供电模块”常态时向终端电源模块馈送确定极性的恒压馈电，当常态下需要远程唤醒终端电源模块中的某路处于待机状态下的稳压电源输出模块时按已定规则改变输出馈电电压的极性，并时刻监测馈线上馈电电流的大小，如果发现馈电电流增大了相应值时，就判定终端电源模块中的某路处于待机状态下的稳压电源输出模块进入了正常供电状态；如果发现馈电电流减小了相应值时，就判定终端电源模块中某路稳压电源输出模块进入了待机状态；并将监测到的终端电源模中的该路稳压电源输出模块待机/正常供电的不同状态输出给局端的其他模块使用。

实现智能供电模块常态下远程唤醒终端电源模块中某路处于待机状态下的稳压电源输出模块进入正常供电状态的方法是，在智能供电模块中设置电压极性控制电路，该电压极性控制电路根据局端其他模块的控制指令在需要唤醒终端电源模块中的某路处于待机状态下的稳压电源输出模块时按已定规则翻转输出馈电电压的极性作为唤醒该路稳压电源输出模块的唤醒信号，而在终端电源模块则设置电压极性监控模块，该电压极性监控模块根据监控到的相应的唤醒信号激活该路处于待机状态下的稳压电源输出模块进入正常供电状态。

实现本地唤醒终端电源模块中的处于待机状态下的稳压电源输出模块进入正常供电状态的方法是，为每路稳压电源输出模块提供一个本地控制电路为其需要本地唤醒时唤醒其进入正常供电状态。

下面以一个点对多点带唤醒功能的远程恒压馈电系统的具体实现电路来进一步说明如上的方法。

所述点对多点带唤醒功能的远程恒压馈电系统包括：“智能供电模块4”、“终端电源模块5”和连接“智能供电模块4”和“终端电源模块5”的“馈线6”，如图3所示。其中智能供电模块4和终端电源模块5同馈线6的连接方法和智能供电模块4的实现方法同点对点方案完全一样，这里不再赘述。与点对点方案不同的是终端电源模块的具体实现，下面介绍实现该终端电源模块5的一种具体实现方法。

所述“终端电源模块5”设置有：“电压极性监控模块53”和“稳压电源模块51”。

所述“稳压电源模块51”的一种实现方案如图13中的513所示，包括整流桥、二极管、带使能控制端的稳压电源输出模块(5131、5132、...、513N)、本地电源输出端口(V1、V2、...、VN)和本地控制端口(C1、C2、...、CN)。

所述“带使能控制端的稳压电源输出模块(5131、5132、...、513N)”的输入端经整流桥直接连在馈线的输入端，且各路带使能控制端的稳压电源输出模块在初态时使能端无效，处在待机状态，只消耗极小漏电流，输出端输出电压为零；当某一带使能控制端的稳压电源输出模块的使能控制端有效时，该路带使能控制端的稳压电源输出模块输出额定工作电压，进入正常供电状态，为与其相连的本地用电设备提供正常工作电压。

所述“电压极性监控模块53”的一种实现方案如图13中的535所示，由二极管(D10、D11、D12)和电阻(R8、R9)组合成的电压极性改变感知电路和一个电压极性改变参数记录处理模块5351组成。其中所述电压极性改变参数记录处理模块5351可以有一个输入端与多个输出端，且它的输入端与电压极性改变感知电路的输出端相连，每个输出端与一个带使能控制端的稳压电源输出模块的控制端相连，当电压极性改变参数记录处理模块5351从电压极性改变感知电路中接收到不同的电压极性改变参数时将向相应的输出端输出唤醒与其相连的带使能控制端的稳压电源输出模块所需的使能控制信号。可以通过对单片机或其他信息处理模块的输入输出端进行简单的编程即可实现电压极性改变参数记录处理模块5351所需的功能。实现唤醒的过程如下：

设置智能供电模块4常态下输出确定极性的馈电电压，当常态下需要远程唤醒终端电源模块中的某路处于待机状态下的带使能控制端的稳压电源输出模块时按已定规则改变输出馈电电压的极性，并时刻监测馈线上馈电电流的大小，如果发现馈电电流增大了相应值时，就判定终端电源模块中某路带使能控制端的电源输出模块进入了正常供电状态；如果发现馈电电流减小了相应值时，就判定终端电源模块中的某路带使能控制端的电源输出模块进入了待机状态；并将监测到的终端电源模中的该路带使能控制端的电源输出模块待机/正常供电的不同状态输出给局端的其他模块使用；

当智能供电模块4常态下需要远程唤醒终端电源模块513中的某路处于待机状态下的带使能控制端的稳压电源模块进入正常供电状态时，智能供电模块通过端口G输入的控制信号按已定规则翻转输出馈电电压的极性作为唤醒该路带使能控制端的稳压电源输出模块的唤醒信号，终端电源模块中的“电压极性监控模块535”则可根据监控到的相应的唤醒信号来激活与其相应输出端相连的该路处于待机状态的带使能控制端的稳压电源输出模块进入正常供电状态，从而为与其相连的本地用电设备提供正常工作电压，此时所耗馈线电流将会增大相应的值；

当需要本地直接唤醒某路带使能控制端的稳压电源输出模块进入正常供电状态时，则可通过其相应的本地控制电路控制的本地控制端口为其提供使能信号从而激活其进入正常供电状态。该本地控制电路的一种实现方法如图12所示。

第二种具体实施方案的核心方法是：在局端设置“智能供电模块”，在终端并联所接的每个用电设备中均增加一个电源模块组成“终端电源模块”，且用“馈线”将智能供电模块和终端电源模块相连。

所述“终端电源模块”中的每个用电设备的电源模块在初始状态处于休眠状态，当某个用电设备的电源模块被远程或本地唤醒后进入正常供电状态，并开始为其所属的用电设备中的其他功能模块提供正常工作所需的工作电压，此时所耗馈线上的电流将增大相应的值。

所述“智能供电模块”常态时向终端电源模块馈送确定极性的恒压馈电，当常态下需要远程唤醒终端电源模块中的某个用电设备的处于休眠状态下的电源模块时按已定规则改变输出馈电电压的极性，并时刻监测馈线上馈电电流的大小，如果发现馈电电流增大了相应值时，就判定终端电源模块中某个用电设备的电源模块进入了正常供电状态；如果发现馈电电流减小了相应值时，就判定终端电源模块中某个用电设备的电源模块进入了休眠状态；并将监测到的终端电源模中的该用电设备的电源模块休眠/正常供电的不同状态输出给局端的其他模块使用。

实现智能供电模块常态下远程激活指定用电设备的处于休眠状态下的电源模块进入正常供电状态的方法是，在智能供电模块中设置电压极性控制电路，该电压极性控制电路可根据局端其他模块的控制指令在需要唤醒指定用电设备的处于休眠状态下的电源模块进入正常供电状态时按已定规则翻转输出馈电电压的极性作为唤醒该用电设备的处于休眠状态下的电源模块的唤醒信号，而在用电设备的电源模块中则设置电压极性监控模块来识别与其相对应的唤醒信号，并根据监控到的唤醒信号来使能属于该用电设备的电源模块中的带使能端的稳压电源模块从而激活其进入正常工作状态进而唤醒该用电设备的处于休眠状态下的电源模块进入正常供电状态并开始为该用电设备的其他功能模块提供正常工作电压，此时所耗馈线上的电流将增大相应的值。需要注意的是不同的唤醒信号特征唤醒不同的电源模块，即每个电源模块都只识别自己特定的唤醒信号。

实现本地唤醒某一用电设备的处于休眠状态下的电源模块进入正常供电状态的方法是，为该用电设备的电源模块中的带使能端的稳压电源模快提供一个本地控制电路，为需要本地唤醒该用电设备的处于休眠状态下的电源模块时，激活该稳压电源模快进入正常工作状态，从而唤醒该电源模块进入正常供电状态开始为该用电设备的其他功能模块提供正常工作电压，此时所耗馈线上的电流将增大相应的值。

下面以一个点对多点带唤醒功能的远程恒压馈电系统的具体实现电路来进一步说明如上的方法。

该点对多点带唤醒功能的远程恒压馈电系统包括：“智能供电模块4”、多个远端用电设备的电源模块(71、72、...、7N)集合组成的“终端电源模块7”和连接“智能供电模块4”和“终端电源模块7”的“馈线6”，如图14所示。其中局端智能供电模块4和终端电源模块7同馈线6的线连接方法和智能供电模块4的实现方法同点对点的完全一样，这里不再赘述，与点对点方案不同的是终端电源模块的具体实现，下面介绍该终端电源模块实现的一种具体方法。

其中所述“终端电源模块7”的一种实现方案如图14中的终端电源模块7所示，包括并联的属于多个用电设备的电源模块(71、72、...、7N)。

所述用电设备的电源模块(71、72、...、7N)在初态下处于休眠状态，被唤醒后进入正常供电状态并开始向所属用电设备的其他功能模块提供正常工作电压，并通过“馈线6”将其供电状态信号反馈给“智能供电模块4”。

所述用电设备的电源模块(71、72、...、7N)在休眠状态下有极小的泄漏电流，而一旦被唤醒进入正常供电状态时，“馈线”中流过的电流将增大相应值。

本实施例中“用电设备的电源模块(71、72、...、7N)”的一种实现方法如图15中的用电设备的电源模块711所示，包括：二极管(D13、D14、D15)和电阻(R10、R11)组成的电压极性改变感知电路、电压极性改变参数记录处理模块7111和带使能控制端的稳压电源模块7112。

其中所述的电压极性改变参数记录处理模块7111可以有一个输入端与一个输出端，且它的输入端与电压极性改变感知电路的输出端相连，输出端与其后带使能控制端的稳压电源模块的控制端相连，当电压极性改变参数记录处理模块7111从电压极性改变感知电路中接收到特定的电压极性改变参数时经过处理后可从输出端输出激活其后与其相连的带使能控制端的稳压电源模块进入正常工作状态所需的使能控制信号。可以通过对单片机或其他信息处理模块的输入输出端进行简单的编程即可实现电压极性改变参数记录处理模块7111所需的功能。实现唤醒的过程如下：

设置智能供电模块4常态下输出确定极性的馈电电压，当需要远程唤醒指定用电设备的处于休眠状态下的电源模块时，智能供电模块4通过端口G输入的控制信号按已定规则翻转输出馈电电压的极性作为唤醒该用电设备的处于休眠状态下的电源模块的唤醒信号，并时刻监测馈线上馈电电流的大小，如果发现馈电电流增大了相应值时，就判定该用电设备的电源模块进入了正常供电状态，如果发现馈电电流减小了相应值时，就判定该用电设备的电源模块进入了休眠状态，并将监测到的该用电设备的电源模块休眠/正常供电的不同状态输出给局端的其他模块使用；

当智能供电模块4常态下需要远程唤醒指定用电设备的电源模块进入正常供电状态时，局端通过控制端口G输入的控制信号控制智能供电模块4按已定规则翻转输出馈电电压的极性作为唤醒该用电设备的电源模块的唤醒信号，该用电设备的电源模块中的电压极性改变参数处理模块7111将会通过电压极性改变感知电路将电压极性改变的参数记录下来识别该唤醒信号，并通过处理向其后的稳压电源模块输出使能信号，激活其进入正常工作状态，从而唤醒该用电设备的处于休眠状态下的电源模块进入正常供电状态开始为该用电设备的其他功能模块提供正常工作电压，此时所耗馈线电流将会增大相应的值；

当需要本地直接唤醒指定用电设备的电源模块进入正常供电状态时，则可通过为用电设备的电源模块中的稳压电源模块设置本地控制电路向其提供使能信号，从而激活其进入正常供电状态。该本地控制电路的一种实现方案可用图12所示的电路实现。

需要指出，本说明书中的描述仅用于说明性的目的，而不应当理解为对本发明的限制。本发明的保护范围仅取决于权利要求书的保护范围。

Claims (9)

1.一种带唤醒功能的远程恒压馈电方法，包括“智能供电模块”、“终端电源模块”、和连接“智能供电模块”和“终端电源模块”的“馈线”，其特征在于：所述“智能供电模块”可持续向“终端电源模块”提供恒压馈电，且在需要远程唤醒休眠状态下的“终端电源模块”时根据已定规则改变馈电电压极性，

所述智能供电模块设置在局端，所述终端电源模块设置在终端；所述“智能供电模块”还时刻监测终端电源模块的活动状态并将监测到的终端电源模块的活动状态输出给局端其他模块，

所述“终端电源模块”初态时为休眠状态且消耗极小的馈电电流，当被唤醒进入正常供电状态时消耗较大的馈电电流，并开始为本地所接用电设备提供正常工作电压。

2.根据权利要求1所述的带唤醒功能的远程恒压馈电方法，其特征在于，所述“终端电源模块”包括监控局端馈电电压极性的“电压极性监控模块”。

3.根据权利要求2所述的带唤醒功能的远程恒压馈电方法，其特征在于，所述“电压极性监控模块”根据监控到的局端馈电电压的极性决定是否唤醒处于休眠状态下的“终端电源模块”进入正常供电状态。

4.根据权利要求2所述的带唤醒功能的远程恒压馈电方法，其特征在于，所述“电压极性监控模块”根据监控到的局端馈电电压极性改变的参数决定是否唤醒处于休眠状态下的“终端电源模块”进入正常供电状态。

5.一种带唤醒功能的远程恒压馈电系统，包括：“智能供电模块”、“终端电源模块”和连接“智能供电模块”和“终端电源模块”的“馈线”，其特征在于，所述智能供电模块设置在局端，所述终端电源模块设置在终端；所述“智能供电模块”包括可持续向“终端电源模块”提供恒压馈电的“电源模块”、在需要远程唤醒处在休眠状态下的“终端电源模块”时根据已定规则改变馈电电压极性的“电压极性控制模块”和时刻监测“终端电源模块”的活动状态且将监测到的“终端电源模块”的活动状态输出给局端其他模块的“电流检测模块”，

所述“终端电源模块”初态时为休眠状态且消耗极小的馈电电流，当被唤醒进入正常供电状态时消耗较大的馈电电流，并开始为本地所接用电设备提供正常工作电压。

6.根据权利要求5所述的带唤醒功能的远程恒压馈电系统，其特征在于，所述“终端电源模块”包括“电压极性监控模块”和“稳压电源模块”。

7.根据权利要求6所述的带唤醒功能的远程恒压馈电系统，其特征在于，所述“电压极性监控模块”可根据监控到的局端馈电电压的极性决定是否唤醒处于休眠状态下的“终端电源模块”进入正常供电状态。

8.根据权利要求6所述的带唤醒功能的远程恒压馈电系统，其特征在于，所述“电压极性监控模块”可根据监控到的局端馈电电压极性改变的参数决定是否激活“稳压电源模块”进入正常工作状态。

9.根据权利要求6所述的带唤醒功能的远程恒压馈电系统，其特征在于，所述“稳压电源模块”初态时为待机状态，激活后进入正常工作状态，且其在待机状态时消耗极小电流，在正常工作状态时为其后所接用电设备提供正常工作电压并消耗较大电流。

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