CN104052144A - 一种具有以太网供电电源和辅助电源备份的供电装置 - Google Patents

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Abstract

本发明适用于电源技术领域，提供一种具有以太网供电电源和辅助电源备份的供电装置，通过在POE电源的通路上设置一个开关控制电路，当辅助电源有效时，无论POE电源是否有效，开关控制电路断开以切断POE电源通路，设备采用辅助电源供电；当辅助电源无效时，开关控制电路导通，以接通POE电源通路，设备由POE电源供电，通过有效控制供电方式，可以降低PSE端总功耗。

Description

一种具有以太网供电电源和辅助电源备份的供电装置
技术领域
本发明属于电源技术领域，尤其涉及一种具有以太网供电电源和辅助电源备份的供电装置。
背景技术
随着IEEE802.3at/IEEE802.3af标准应用的日趋广泛，以太网供电(PowerOver Ethernet，POE)技术也越来越普遍。支持POE的PD(Power Device，受电设备)设备可以从PSE(Power Supply Equipment，供电设备)设备上最高可以取得12.5W(IEEE802.3at标准)或25.5W(IEEE802.3af标准)的功率。
在某些高可靠情况下，PD设备需要使用除了POE电源之外还需要使用辅助电源备份以提高供电的可靠性。当前技术一般将POE电源(一般为直接输出供电电源或者经转换过后输出的供电电源)和辅助电源(一般为直接输出的辅助电源或者经转换输出的辅助电源)使用二极管并联方式在一起，哪个电压高选择哪个电源供电，比如：POE电源输入的电压高于辅助电压，则选择POE电源供电；辅助电压高于POE电源电压，则选择辅助电源供电。在POE电源和辅助电源均有效时，这种方式并不能有效选择何种电源供电而是简单选择高电压供电。然而在很多实际情况中，为了节省PSE端的输出总功耗，PD端在有辅助电源的情况下应该优先选择辅助电源供电。很明显，当前的供电方式存在不足。
发明内容
鉴于上述问题，本发明的目的在于提供一种以太网供电电源和辅助电源备份的供电装置，旨在解决现有供电方式无法对供电选择进行有效控制、比较PSE端功耗较大的技术问题。
本发明采用技术方案如下：一种具有以太网供电电源和辅助电源备份的供电装置，包括开关控制电路和受电设备PD控制器，以太网供电POE电源的正极、辅助电源的正极作为公共极同时连接到所述PD控制器的POE正极以及所述开关控制电路，同时所述公共极作为装置输出正极，所述PD控制器的导通级作为装置输出负极，所述PD控制器的导通级通过二极管D2连接到辅助电源的负极，同时所述开关控制电路连接到PD控制器的POE负极、POE电源的负极以及辅助电源的负极，所述POE电源以及辅助电源的负极之间还连接有二极管D1，当辅助电源有效时，开关控制电路断开，当辅助电源无效时，开关控制电路接通。
本发明的有益效果是：本发明通过在POE电源的通路上设置一个开关控制电路，当辅助电源有效时，无论POE电源是否有效，开关控制电路断开以切断POE电源通路，设备采用辅助电源供电；当辅助电源无效时，开关控制电路导通，以接通POE电源通路，设备由POE电源供电，通过有效控制供电方式，可以降低PSE端总功耗。
附图说明
图1是本发明实施例提供的本发明实施例提供的具有以太网供电电源和辅助电源备份的供电装置的结构电路图；
图2是当辅助电源有效时，由POE电源供电的电流通路示意图；
图3是当辅助电源无效时，由辅助电源供电的电流通路示意图。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
为了说明本发明所述的技术方案，下面通过具体实施例来进行说明。
图1示出了本发明实施例提供的具有以太网供电电源和辅助电源备份的供电装置的结构，为了便于说明仅示出了与本发明实施例相关的部分。
本实施例提供的供电装置的输入为POE电源和辅助电源，将POE电源的正极与辅助电源的正极连接在一起作为POE电源与辅助电源的公共极，标记POE+_AUX+，POE电源的负极标记为POE-，辅助电源的负极标记为AUX-。供电装置的输出为从POE电源和辅助电源选择后的电源，图示中为端口POWER、GND，其中POWER为正极、GND为负极，接在PD设备两端，这里POE+_AUX+与POWER直接相通，为了表述方便将输入端的公共电源正端作为公共极，在输出端标记为POWER，这两个标号为同一电器属性。这里所述POE电源为POE直接输出供电电源或者为POE电源转换后输出的供电电源。所述辅助电源为直接输出辅助电源或者为经转换后输出的辅助电源。
本实施例提供的供电装置包括开关控制电路1和PD控制器2，PD控制器2有三个接口端，分别为POE正极POE_P、POE负极POE_N和导通级VSS，所述POE+_AUX+同时连接到POE_P以及所述开关控制电路，所述公共极POE+_AUX+作为装置输出正极POWER，所述VSS作为装置输出负极GND，所述VSS通过二极管D2连接到AUX-，同时所述开关控制电路连接到POE_N、POE-以及AUX-，所述POE电源以及辅助电源的负极之间还连接有二极管D1。
本实施例中，当辅助电源有效时，无论POE电源是否有效，开关控制电路断开以切断POE电源通路，此时选择辅助电源作为装置输出，即PD设备采用辅助电源供电；当辅助电源无效时，开关控制电路导通，以接通POE电源通路，PD设备由POE电源供电，通过有效控制供电方式，可以降低PSE端总功耗。
下面描述开关控制电路的一种具体优选结构，如图1所示，所述开关控制电路包括三极管Q1和串接在公共极与辅助电源之间的电阻R1和电阻R2，所述三极管Q1的基极连接到电阻R1和R2的连接点，所述公共极和三极管Q1的集电极之间设有电阻R3，通过D1的导通作用，Q1的发射极连接到AUX-，所述开关控制电路还包括MOS管Q2，所述MOS管Q2的源极连接到POE-，漏极连接到POE_N，栅极连接到三极管Q1的集电极。这里作为一种优选实施方式，所述三极管Q1为NPN型三极管，所述MOS管Q2为N沟道增强型MOSFET。
当辅助电源AUX有效时，无论POE电源是否有效，R1、R2通过分压，辅助电源给Q1提供一个合适的基极电压，Q1工作在饱和状态，此时Q1的集电极电压为低电平，Q1集电极为低电平使得Q2的栅极为于低电平，此时Q2截止，从而切断POE电源通路，选通辅助电源，PD设备只采用辅助电源AUX供电，其电流通路如图2的虚线箭头方向所示。
当辅助电源无效而POE电源有效时，Q1的基极电压和射极电压相同均为POE电源电压，即POE+_AUX+的电压，使Q1工作在截止状态，从而Q1的集电极为高电平，Q1集电极为高电平使得Q2的栅极为高电平，于是Q2导通，从而POE-和POE_N连通，此时在POE电源电压下，PD控制器进行PD设备的时序控制如：如检测、分级、上电等，一旦PD控制器开始控制PD设备后，PD控制器中的POE_N和VSS形成通路，因此GND与POE-之间导通，选通POE电源进行供电，其电流通路如图3的虚线箭头方向所示。
综上，本发明实施例通过设置开关控制电路，根据辅助电源、POE电源的有效情况，通过控制选择接通合适的电源进行供电，即使POE电源和辅助电源同时有效时优先选择辅助电源供电以降低PSE端的总功耗。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (6)

1.一种具有以太网供电电源和辅助电源备份的供电装置，其特征在于，所述装置包括开关控制电路和受电设备PD控制器，以太网供电POE电源的正极、辅助电源的正极作为公共极同时连接到所述PD控制器的POE正极以及所述开关控制电路，同时所述公共极作为装置输出正极，所述PD控制器的导通级作为装置输出负极，所述PD控制器的导通级通过二极管D2连接到辅助电源的负极，同时所述开关控制电路连接到PD控制器的POE负极、POE电源的负极以及辅助电源的负极，所述POE电源以及辅助电源的负极之间还连接有二极管D1，当辅助电源有效时，开关控制电路断开，当辅助电源无效时，开关控制电路接通。
2.如权利要求1所述装置，其特征在于，所述开关控制电路包括三极管Q1和串接在公共极与辅助电源之间的电阻R1和电阻R2，所述三极管Q1的基极连接到电阻R1和R2的连接点，所述公共极和三极管Q1的集电极之间设有电阻R3，所述开关控制电路还包括金属氧化物半导体MOS管Q2，所述MOS管Q2的源极连接到POE电源负极，漏极连接到PD控制器的POE负极，栅极连接到三极管Q1的集电极。
3.如权利要求2所述装置，其特征在于，所述MOS管Q2为N沟道增强型金属氧化半导体场效晶体管MOSFET。
4.如权利要求3所述装置，其特征在于，所述三极管Q1为NPN型三极管。
5.如权利要求1-4任一项所述装置，其特征在于，所述POE电源为POE直接输出供电电源或者为POE电源转换后输出的供电电源。
6.如权利要求1-4任一项所述装置，其特征在于，所述辅助电源为直接输出辅助电源或者为经转换后输出的辅助电源。
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