CN103490907B - Poe电源接收方法和poe电源接收设备 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种POE电源接收方法和POE电源接收设备，其中方法包括步骤：利用n个PD接口电路分别从POE供电设备的n个网络端口接入电源，其中，n≥2；检测各个PD接口电路的工作状态信息，根据所述工作状态信息进行与运算得到控制上电的使能信号；通过多相开关电源接入各个PD接口电路的输出电源，并根据所述使能信号控制多相开关电源的工作状态；其中，多相开关电源具有至少n个相互独立的电源输入端；对多相开关电源的输出电压进行电压调节后输出至系统设备。本发明的技术方案，可以增加POE设备供电功率，不会影响数据传输，而且能够有效地保障电源接收安全，提高了系统设备的工作稳定性。

Description

POE电源接收方法和POE电源接收设备

技术领域

本发明涉及以太网供电技术领域，特别是涉及一种POE电源接收方法和POE电源接收设备。

背景技术

POE（Power over Ethernet）以太网供电技术，指的是在现有的以太网Cat.5布线基础架构不做任何的改动的情况下，为部分基于IP的终端设备传输数据信号的同时，还能为此类设备（系统设备）提供直流供电的技术。POE供电的优势是：1.安装简单，布线简洁，不需要布置电源线，只要布置以太网线缆即可实现对系统设备的供电；2.在一些特殊的网络环境下（如高架），不方便布置电源线/电源适配器，使用以太网线缆可以轻松实现100M内距离的供电。

目前POE供电有2个规范，IEEE802.3af和IEEE802.3at，IEEE802.3af规范把受电设备（PD）上的PoE功耗限制为12.95W，而IEEE802.3at规范把受电设备上的PoE功耗限制为25W。所以高于25W的POE供电技术没有被写入IEEE802.3规范内，市场上也很难找到高于25W的POE电源供应设备。

但是，如果一个网络设备的功耗超过功耗限制（如25W）又希望使用POE进行供电，则对POE技术提升供电功率提出了新的要求。

现有的提升POE供电功率的方法，主要是提高PSE供电设备的输出电压或输出电流，这种方式虽然可以在一定程度上实现功率的提升，但面临的技术问题是：一是电缆载流量与散热问题，导致电缆的绝缘层寿命减小，存在安全隐患；二是数据变压器中直流电流的升高，并联电源通路中小的电阻不平衡在变压器中引起偏移电流，会降低该变压器的电感，电感的这种减小将使数据传输特性发生劣化，而且，严重的时候还会导致很高的误码率（BER）或数据的完全丢失，特使是在千兆以太网的环境下显得更加明显。

发明内容

基于此，有必要针对上述提升POE供电功率中存在的问题，提供一种可以增加POE设备供电功率，但又不会影响数据传输的POE电源接收方法和POE电源接收设备。

一种POE电源接收方法，包括如下步骤：

利用n个PD接口电路分别从POE供电设备的n个网络端口接入电源，其中，n≥2；

检测各个PD接口电路的工作状态信息，根据所述工作状态信息进行与运算得到控制上电的使能信号；

通过多相开关电源接入各个PD接口电路的输出电源，并根据所述使能信号控制多相开关电源的工作状态；其中，多相开关电源具有至少n个相互独立的电源输入端；

对多相开关电源的输出电压进行电压调节后输出至系统设备。

上述POE电源接收方法，利用n（n≥2）个PD接口电路分别从POE供电设备的n个网络端口接入通信电源，通过多相开关电源接入各个PD接口电路的电源为系统设备供电，同时，检测各个PD接口电路的工作状态，根据相应的工作状态进行与逻辑运算得到使能信号，控制多相开关电源的上电；可以增加POE设备供电功率，不会影响数据传输，而且能够有效地保障电源接收安全，提高了系统设备的工作稳定性。

一种POE电源接收设备，包括：n个PD接口电路，具有至少n个输入端的与门电路，具有至少n个相互独立的电源输入端的多相开关电源，其中，n≥2；

每个所述PD接口电路通过网线分别与POE供电设备的网络端口，每个PD接口电路分别连接所述与门电路的输入端，所述每个PD接口电路的电源输出端分别连接多相开关电源的电源输入端，所述与门电路的输出端连接多相开关电源的使能端，所述多相开关电源的电源输出端连接系统设备；

所述与门电路接收所述PD接口电路的工作状态指示信号，输出使能信号控制所述多相开关电源的工作状态。

上述POE电源接收设备，n（n≥2）个PD接口电路分别从POE供电设备的n个网络端口接入通信电源，多相开关电源接入各个PD接口电路的电源为系统设备供电，与门电路接收所述PD接口电路的工作状态，输出使能信号控制多相开关电源的上电；可以增加POE设备供电功率，不会影响数据传输，而且能够有效地保障电源接收安全，提高了系统设备的工作稳定性。

附图说明

图1为一个实施例的POE电源接收方法的流程图；

图2为一个实施例的POE电源接收设备的结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明的POE电源接收方法的具体实施方式作详细描述。

参考图1所示，图1为一个实施例的POE电源接收方法流程图，包括如下步骤：

步骤S1：利用n个PD接口电路分别从POE供电设备的n个网络端口接入电源，其中，n≥2。

在本步骤中，可以采用通用的POE电源接收设备的PD接口电路，PD接口电路主要实现PD设备检测、功率分级、电源整流、电源管理等功能。

步骤S2：检测各个PD接口电路的工作状态信息，根据所述工作状态信息进行与运算得到系统设备上电的使能信号。

在本步骤中，可以通过检测PD接口电路是否处于工作状态，得到相应电平信号，然后利用多输入与门等器件进行与运算，得到用于控制系统设备上电的使能信号。

步骤S3：通过多相开关电源接入各个PD接口电路的输出电源，并根据所述使能信号控制多相开关电源的工作状态；其中，多相开关电源具有至少n个相互独立的电源输入端。

在本步骤中，通过多相开关电源实现多路PD接口电路的输出电源的合路，同时根据使能信号来使能控制多相开关电源的电源输出，在所有PD接口电路都处于工作状态时，才使能多相开关电源进入工作状态，否则，关断多相开关电源的电源输出，从而实现系统设备的上电控制，从而保护了多相开关电源的设备安全，确保了对系统设备供电的稳定性。

步骤S4：对多相开关电源的输出电压进行电压调节后输出至系统设备。

在本步骤中，通过对多相开关电源的输出电压进行电压调节，实现了将通信电源到系统设备所需电源的转换。

上述POE电源接收方法，利用n（n≥2）个PD接口电路分别从POE供电设备的n个网络端口接入电源，通过多相开关电源接入各个PD接口电路的电源为系统设备供电，同时，检测各个PD接口电路的工作状态，根据相应的工作状态进行与逻辑运算得到使能信号，控制多相开关电源的上电；可以增加POE设备供电功率，不会影响数据传输，而且能够有效地保障电源接收安全，提高了系统设备的工作稳定性。

在一个实施例中，通过调节多相开关电源的PWM信号的占空比来进行电压调节；具体的，可以是利用PWM信号控制多相开关电源的输出电压占空比来实现电压调节功能。

在一个实施例中，检测各个PD接口电路的工作状态信息的过程，具体的，对于带有用于指示工作状态的PD接口电路，通过检测PD接口电路的工作状态指示信号，确定各个PD接口电路的工作状态。例如，可以分别检测n路PD接口电路的工作状态OK指示信号（PG_1、PG_2、……PG_n）来确定各个PD接口电路的工作状态。

下面结合附图对本发明的POE电源接收设备的具体实施方式作详细描述。

参考图2所示，图2为一个实施例的POE电源接收设备的结构示意图，主要包括：n个PD接口电路，具有至少n个输入端的与门电路，具有至少n个相互独立的电源输入端的多相开关电源，其中，n≥2。

其中，每个所述PD接口电路通过网线分别与POE供电设备的网络端口，每个PD接口电路分别连接所述与门电路的输入端，所述每个PD接口电路的电源输出端分别连接多相开关电源的电源输入端，所述与门电路的输出端连接多相开关电源的使能端，所述多相开关电源的电源输出端连接系统设备。所述与门电路接收所述PD接口电路的工作状态指示信号，输出使能信号控制所述多相开关电源的工作状态。

在一个实施例中，所述PD接口电路包括状态指示信号电路，所述PD接口电路的状态指示信号电路连接所述与门电路的输入端。PD接口电路的状态指示信号电路用于检测和展示PD接口电路的工作状态，例如，检测n路PD接口电路的工作状态OK指示信号（PG_1、PG_2、……PG_n）。

在本实施例中，可以利用PD接口电路的芯片已有的工作状态指示信号电路来检测PD接口电路的工作状态，无需另外设置检测电路，可以节约设备成本。

在一个实施例中，POE电源接收设备还包括：分别连接在PD接口电路与与门电路的输入端之间的工作状态指示电路；对于没带有用于指示工作状态的PD接口电路来说，通过上述工作状态指示电路，可以检测PD接口电路的工作状态，并输出相应的工作状态指示信号至与门电路。

在本实施例中，POE电源接收设备可以用分立元件设计PD接口电路相应的工作状态指示电路，用于检测PD接口电路的工作状态，并提供相应的工作状态指示信号至与门电路进行与运算。

本发明的POE电源接收设备，由多路PD接口电路接入网络接口的通信电源，通过设计多相的多相开关电源，具有至少n（n≥2）个相互独立的输入端，实现电源输入端的相互独立分开，第一相电源的电源输入端连接到第一路PD接口电路的电源输出端，第二相电源的电源输入端连接到第二路PD接口电路的电源输出端，依次类推，第n相电源的电源输入端连接到第n路PD接口电路的电源输出端。在各个PD接口电路的后端设置与门电路，具有至少n个输入端，经过与逻辑运算后得到使能信号，控制多相开关电源的工作状态，从而实现了对多相开关电源上电的控制，例如，将运算结果输出到多相开关电源的工作使能端（EN）。这样，只有各路PD接口电路都处于正常工作后，多相开关电源才能进入工作状态，此时，才为系统设备进行供电，反之，如果有一路POE供电断开连接，多相开关电源立即进入非工作状态，避免由于各相电源上电工作时间不一致而影响到多相开关电源的安全，有效地保障设备的电源接收安全，提高了系统设备的工作稳定性。

在电源接收过程中，可以根据系统设备用电需要，通过调节多相开关电源的PWM信号的占空比来进行电压调节。

以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (6)

1.一种POE电源接收方法，其特征在于，包括如下步骤：

利用n个PD接口电路分别从POE供电设备的n个网络端口接入电源，其中，n≥2；

检测各个PD接口电路的工作状态信息，根据所述工作状态信息进行与运算得到控制上电的使能信号；

通过多相开关电源接入各个PD接口电路的输出电源，进行合路后输出，并根据所述使能信号控制多相开关电源的工作状态，在所有PD接口电路处于工作状态时使能多相开关电源进入工作状态；其中，多相开关电源具有至少n个相互独立的电源输入端；

对多相开关电源的输出电压进行电压调节后输出至系统设备。

2.根据权利要求1所述的POE电源接收方法，其特征在于，通过调节多相开关电源的PWM信号的占空比来进行电压调节。

3.根据权利要求1所述的POE电源接收方法，其特征在于，所述检测各个PD接口电路的工作状态信息的步骤包括：

检测所述PD接口电路的工作状态指示信号，确定各个PD接口电路的工作状态。

4.一种POE电源接收设备，其特征在于，包括：n个PD接口电路，具有至少n个输入端的与门电路，具有至少n个相互独立的电源输入端的多相开关电源，其中，n≥2；

每个所述PD接口电路通过网线分别与POE供电设备的网络端口连接，每个PD接口电路分别连接所述与门电路的输入端，所述每个PD接口电路的电源输出端分别连接多相开关电源的电源输入端，所述与门电路的输出端连接多相开关电源的使能端，所述多相开关电源的电源输出端连接系统设备；所述多相开关电源接收各个PD接口电路的输出电源，进行合路后输出；

所述与门电路接收所述PD接口电路的工作状态指示信号，输出使能信号控制所述多相开关电源的工作状态；在所有PD接口电路处于工作状态时使能多相开关电源进入工作状态。

5.根据权利要求4所述的POE电源接收设备，其特征在于，所述PD接口电路包括状态指示信号电路，所述PD接口电路的状态指示信号电路连接所述与门电路的输入端。

6.根据权利要求4所述的POE电源接收设备，其特征在于，还包括：分别连接在PD接口电路与与门电路的输入端之间的工作状态指示电路；

所述工作状态指示电路用于检测PD接口电路的工作状态，并输出相应的工作状态指示信号至与门电路。