CN104753048A - Poe供电防护系统及方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种POE供电防护系统及方法。该系统包括以下模块中的至少之一：PSE近端防护模块，设置于PSE芯片近端，用于在PSE芯片近端功率回路电压电流突变过程中，对PSE芯片的各引脚进行防护；PSE远端防护模块，设置于PSE芯片近端与PSE网口之间，用于抑制来自网口网线的干扰，将PSE芯片回路突变减低到PSE近端所能承受的范围内；PD远端防护模块，设置于PD芯片近端与PD网口之间，用于抑制来自网口网线的干扰，将PD芯片回路突变减低到PD近端所能承受的范围；PD近端防护模块，设置于PD芯片近端，用于在PD芯片近端功率回路电压电流突变过程中，对PD芯片的各引脚进行防护。

Description

POE供电防护系统及方法

技术领域

本发明涉及计算机技术领域，特别是涉及一种POE供电防护系统及方法。

背景技术

以太网供电（Power Over Ethernet，简称为POE）是利用现存标准以太网传输电缆传送数据的同时进行供电的标准规范，它保持了与现存以太网系统和用户的兼容性。实现在以太网信号发端将电源注入变压器的共模抽头，在以太网信号收端从共模抽头中提取出电源能量。其中涉及一系列检测、识别，存在若干电压、电流的控制，相应发端控制器称为供电设备（Power SupplyEquipment，简称为PSE），收端控制器称为受电设备（Powered Device，简称为PD）。

1999年IEEE开始研制POE技术，并着手制定首个POE供电标准802.3af。2003年6月，IEEE正式批准了802.3af标准，它在IEEE802.3的基础上增加了通过网线直接供电的相关标准，是现有以太网标准的扩展，也是第一个关于电源分配的国际标准。它规定了15.4W的PSE输出功率，明确了远程系统中的电力检测和控制事项，并对路由器、交换机和集线器通过以太网电缆向IP电话、安全系统以及无线LAN接入点等设备供电的方式进行了规定。为了满足日益增大的终端功率需求，2005年7月在兼容802.3af的基础上IEEE批准了802.3at标准，它规定了25.5W的PSE输出功率。

POE供电极易受到外界信号干扰，而PSE、PD芯片受到本身性能指标限制，当外界干扰达到一定程度时，将造成POE无法正常供电，甚至造成PSE、PD芯片损坏。因此目前一般采用气体放电管、压敏电阻、TVS管等器件对共模干扰进行抑制和泄放。由于实际应用过程中POE供电正负电源路径的并不是完全对称，共模干扰将会转化为差模干扰，同时POE供电具有其自身的特殊性，如固定电源正负极开关控制、与电流同方向干扰敏感，都会使POE供电受到外界信号干扰，从而提高了POE供电的不可靠性，因此，目前急需一种能够使POE进行可靠供电的技术方案。

发明内容

针对现有技术中POE供电容易受到外界信号干扰而导致的供电不可靠的问题，提出了本发明以便提供一种克服上述问题的POE供电防护系统及方法。

本发明提供一种POE供电防护系统，包括以下模块中的至少之一：PSE近端防护模块、PSE远端防护模块、PD远端防护模块、PD近端防护模块，其中：

PSE近端防护模块，设置于PSE芯片近端，用于在PSE芯片近端功率回路电压电流突变过程中，对PSE芯片的各引脚进行防护；

PSE远端防护模块，设置于PSE芯片近端与PSE网口之间，用于抑制来自网口网线的干扰，将PSE芯片回路突变减低到PSE近端所能承受的范围内；

PD远端防护模块，设置于PD芯片近端与PD网口之间，用于抑制来自网口网线的干扰，将PD芯片回路突变减低到PD近端所能承受的范围；

PD近端防护模块，设置于PD芯片近端，用于在PD芯片近端功率回路电压电流突变过程中，对PD芯片的各引脚进行防护。

优选地，PSE近端防护模块具体包括：外部电压钳位模块、网口电压钳位模块、尖峰电流吸收模块、反向电流抑制模块、以及短路保护泄放模块，其中：

外部电压钳位模块，用于对外部输入电源进行钳位；

网口电压钳位模块，用于对来自网口方向的电压波动进行钳位；

尖峰电流吸收模块，用于吸收浪涌电流尖峰；

反向电流抑制模块，用于抑制与POE供电电流方向相反的电流波动；

短路保护泄放模块，用于在POE短路保护过程中对端口冲击电流进行泄放。

优选地，PSE远端防护模块设置于PSE芯片近端与PSE端网口变压器之间，具体包括：第一共模差模泄放模块、对称性电流突变抑制模块、共模差模电压钳位模块、保护地对线低阻抗泄放模块、以及非对称性电流突变抑制模块，其中：

第一共模差模泄放模块，用于泄放来自网口的浪涌能量；

对称性电流突变抑制模块，用于抑制电源线正极、负极的共模电流突变；

共模差模电压钳位模块，用于将PSE芯片近端电压钳制在特定范围；

保护地对线低阻抗泄放模块，用于在线对地浪涌时，使浪涌电流通过最短路径流回；

非对称性电流突变模块，用于将抑制PSE芯片近端电源负极电流突变。

优选地，PD远端防护模块设置于PD芯片近端与PD端网口变压器之间，具体包括：第二共模差模泄放模块、反向电流抑制模块、以及电流突变抑制模块，其中：

第二共模差模泄放模块，用于泄放来自网口大量浪涌能量；

反向电流抑制模块，用于抑制与POE电流方向相反的电流；

电流突变抑制模块，用于抑制PD电流侧电流突变。

优选地，PD近端防护模块具体包括：第一电压钳位模块、以及第二电压钳位模块，其中，

第一电压钳位模块，用于钳位来自PD芯片远端的电压突变；

第二电压钳位模块，用于钳位来自负载端的电压波动。

优选地，系统进一步包括：

升压模块，设置于外部输入电源与PSE芯片近端之间，用于升高通路的电压。

本发明还提供了一种POE供电防护方法，包括：PSE近端防护模块接收从PSE芯片输入的电源，在PSE芯片近端功率回路电压电流突变过程中，对PSE芯片的各引脚进行防护，并将电源输入到PSE远端防护模块；

PSE远端防护模块接收输入的电源，抑制来自网口网线的干扰，将PSE芯片回路突变减低到PSE近端所能承受的范围内，并将电源输入到PD远端防护模块；

PD远端防护模块接收输入的电源，抑制来自网口网线的干扰，将PD芯片回路突变减低到PD近端所能承受的范围，并将电源输入到PD近端防护模块；

PD近端防护模块接收输入的电源，在PD芯片近端功率回路电压电流突变过程中，对PD芯片的各引脚进行防护，并将电源提供给负载。

优选地，PSE近端防护模块在PSE芯片近端功率回路电压电流突变过程中，对PSE芯片的各引脚进行防护具体包括：

通过外部电压钳位模块对外部输入电源进行钳位；

通过网口电压钳位模块对来自网口方向的电压波动进行钳位；

通过尖峰电流吸收模块吸收浪涌电流尖峰；

通过反向电流抑制模块抑制与POE供电电流方向相反的电流波动；

通过短路保护泄放模块在POE短路保护过程中对端口冲击电流进行泄放。

优选地，PSE远端防护模块抑制来自网口网线的干扰，将PSE芯片回路突变减低到PSE近端所能承受的范围内具体包括：

通过第一共模差模泄放模块泄放来自网口的浪涌能量；

通过对称性电流突变抑制模块抑制电源线正极、负极的共模电流突变；

通过共模差模电压钳位模块将PSE芯片近端电压钳制在特定范围；

通过保护地对线低阻抗泄放模块在线对地浪涌时，使浪涌电流通过最短路径流回；

通过非对称性电流突变模块将抑制PSE芯片近端电源负极电流突变。

优选地，PD远端防护模块抑制来自网口网线的干扰，将PD芯片回路突变减低到PD近端所能承受的范围具体包括：

通过第二共模差模泄放模块泄放来自网口大量浪涌能量；

通过反向电流抑制模块抑制与POE电流方向相反的电流；

通过电流突变抑制模块抑制PD电流侧电流突变。

优选地，PD近端防护模块在PD芯片近端功率回路电压电流突变过程中，对PD芯片的各引脚进行防护具体包括：

通过第一电压钳位模块钳位来自PD芯片远端的电压突变；

通过第二电压钳位模块钳位来自负载端的电压波动。

优选地，上述方法进一步包括：

设置于外部输入电源与PSE芯片近端之间的升压模块对外部输入电源进行升压，并将升压后的电源传输到PSE芯片。

本发明有益效果如下：

通过对芯片远端、芯片近端的可靠性设计模式进行逐级防护，解决了现有技术中POE供电传输可靠性不高的问题，能够有效抑制功率回路电压电流突变，确保芯片关键引脚满足芯片设计要求，保证芯片工作处于正常状态。

上述说明仅是本发明技术方案的概述，为了能够更清楚了解本发明的技术手段，而可依照说明书的内容予以实施，并且为了让本发明的上述和其它目的、特征和优点能够更明显易懂，以下特举本发明的具体实施方式。

附图说明

通过阅读下文优选实施方式的详细描述，各种其他的优点和益处对于本领域普通技术人员将变得清楚明了。附图仅用于示出优选实施方式的目的，而并不认为是对本发明的限制。而且在整个附图中，用相同的参考符号表示相同的部件。在附图中：

图1是本发明实施例的POE供电防护系统的结构示意图；

图2是本发明实施例的POE供电防护系统优选结构示意图；

图3是本发明实施例的PSE近端防护的示意图；

图4是本发明实施例的PSE近端防护部分模块示例示意图；

图5是本发明实施例的PSE远端防护的示意图；

图6是本发明实施例的PSE远端防护部分模块示例的示意图；

图7是本发明实施例的PD远端防护的示意图；

图8是本发明实施例的PD近端防护的示意图；

图9是本发明实施例的外部输入电源升压的示意图；

图10是本发明实施例的POE供电防护方法的流程图。

具体实施方式

下面将参照附图更详细地描述本公开的示例性实施例。虽然附图中显示了本公开的示例性实施例，然而应当理解，可以以各种形式实现本公开而不应被这里阐述的实施例所限制。相反，提供这些实施例是为了能够更透彻地理解本公开，并且能够将本公开的范围完整的传达给本领域的技术人员。

为了解决现有技术中POE供电传输可靠性不高的问题，本发明提供了一种POE供电防护系统及方法，能够在保证以太网业务正常传输的同时提高POE供电的可靠性，具体包括：PSE芯片远端防护，抑制PSE芯片远端功率回路电压电流突变，将突变降低到PSE近端所能承受范围；PSE芯片近端防护，抑制PSE芯片近端功率回路电压电流突变，确保PSE芯片各关键引脚在突变过程中，各指标均满足芯片设计需求；PD芯片远端防护，抑制PD远端功率回路电压电流突变，将突变降低到PD近端所能承受范围;PD芯片近端防护，抑制PD芯片近端功率回路电压电流突变，确保PD芯片各关键引脚在突变过程中，各指标均满足芯片设计需求。以下结合附图以及实施例，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，并不限定本发明。

系统实施例

根据本发明的实施例，提供了一种POE供电防护系统，图1是本发明实施例的POE供电防护系统的结构示意图，如图1所示，根据本发明实施例的POE供电防护系统包括以下模块中的至少之一：PSE近端防护模块10、PSE远端防护模块12、PD远端防护模块14、PD近端防护模块16，以下对本发明实施例的各个模块进行详细的说明。

PSE近端防护模块10，设置于PSE芯片近端，用于在PSE芯片近端功率回路电压电流突变过程中，对PSE芯片的各引脚进行防护；

PSE近端防护模块10具体包括：外部电压钳位模块、网口电压钳位模块、尖峰电流吸收模块、反向电流抑制模块、以及短路保护泄放模块，其中：

外部电压钳位模块，用于对外部输入电源进行钳位；

网口电压钳位模块，用于对来自网口方向的电压波动进行钳位；

尖峰电流吸收模块，用于吸收浪涌电流尖峰；

反向电流抑制模块，用于抑制与POE供电电流方向相反的电流波动；

短路保护泄放模块，用于在POE短路保护过程中对端口冲击电流进行泄放。

PSE远端防护模块12，设置于PSE芯片近端与PSE网口之间，用于抑制来自网口网线的干扰，将PSE芯片回路突变减低到PSE近端所能承受的范围内；

PSE远端防护模块12设置于PSE芯片近端与PSE端网口变压器之间，具体包括：第一共模差模泄放模块、对称性电流突变抑制模块、共模差模电压钳位模块、保护地对线低阻抗泄放模块、以及非对称性电流突变抑制模块，其中：

第一共模差模泄放模块，用于泄放来自网口的浪涌能量；

对称性电流突变抑制模块，用于抑制电源线正极、负极的共模电流突变；

共模差模电压钳位模块，用于将PSE芯片近端电压钳制在特定范围；

保护地对线低阻抗泄放模块，用于在线对地浪涌时，使浪涌电流通过最短路径流回；

非对称性电流突变模块，用于将抑制PSE芯片近端电源负极电流突变。

PD远端防护模块14，设置于PD芯片近端与PD网口之间，用于抑制来自网口网线的干扰，将PD芯片回路突变减低到PD近端所能承受的范围；

PD远端防护模块14设置于PD芯片近端与PD端网口变压器之间，具体包括：第二共模差模泄放模块、反向电流抑制模块、以及电流突变抑制模块，其中：

第二共模差模泄放模块，用于泄放来自网口大量浪涌能量；

反向电流抑制模块，用于抑制与POE电流方向相反的电流；

电流突变抑制模块，用于抑制PD电流侧电流突变。

PD近端防护模块16，设置于PD芯片近端，用于在PD芯片近端功率回路电压电流突变过程中，对PD芯片的各引脚进行防护。

PD近端防护模块16具体包括：第一电压钳位模块、以及第二电压钳位模块，其中，

第一电压钳位模块，用于钳位来自PD芯片远端的电压突变；

第二电压钳位模块，用于钳位来自负载端的电压波动。

优选地，根据本发明实施例的技术方案，还可以包括：升压模块，设置于外部输入电源与PSE芯片近端之间，用于升高通路的电压。

以下结合附图，对本发明实施例的上述技术方案进行详细说明。

图2是本发明实施例的POE供电防护系统优选结构示意图。如图2所示，外部输入电源输入到PSE近端防护，经过PSE近端防护输入到PSE远端防护。经过POE供电，电源达到PD远端防护，经过PD远端输入到PD近端，最终提供给负载。下面分别对PSE近端防护（PSE近端防护模块10）、PSE远端防护（PSE远端防护模块12）、PD远端防护（PD远端防护模块14）、以及PD近端防护（PD近端防护模块16）进行详细说明。

1、PSE近端防护

具体地，由于PSE芯片承担检测PD是否合法、为合法PD正确分级、为分级成功PD供电、监控PSE供电电压电流、PSE过流短路及时保护等关键职能，而各关键引脚本身可靠性有限，是需要重点防护的对象。PSE近端防护模块10的电路设计应用于PSE芯片近端，防护来自输入电源突变或PSE端网线网口引入的电压电流突变，即保证在PSE芯片近端功率回路电压电流突变过程中，各指标均满足芯片设计需求，保证PSE芯片处于正常的工作状态。该部分电路可以确保PSE芯片关键引脚。

PSE近端由PSE芯片及PSE近端防护模块10（PSE芯片关键引脚防护）组成。电源输入到PSE芯片，PSE芯片在完成合法PD的检测分级后，PSE芯片将电源输出到PSE远端电路。PSE近端防护模块10（PSE芯片关键引脚防护）能够确保PSE芯片关键引脚在功率回路电压电流突变过程中，各指标均满足芯片设计需求，保证PSE芯片稳定工作。

图3是本发明实施例的PSE近端防护的示意图，如图3所示，PSE近端防护模块10具体细节包含：电压钳位模块1、电压钳位模块2、尖峰电流吸收模块、反向电流抑制模块、短路保护泄放模块。其中电压钳位模块1用于钳位外部输入电源，保证外部输入电源在允许范围内。电压钳位模块2用于钳位来自网口方向的电压波动。尖峰电流吸收模块用于吸收浪涌电流尖峰，防止浪涌过程中PSE芯片误动作关闭POE供电。反向电流抑制模块用于抑制与POE供电电流方向相反的电流波动。短路保护泄放模块保证在POE短路保护过程中端口冲击电流有效泄放。

图4是本发明实施例的PSE近端防护部分模块示例示意图，如图4所示，包含尖峰电流吸收模块、以及短路保护泄放模块的示例。

2、PSE远端防护

具体地，由于通过PSE端网线网口等极可能引入大能量干扰，如浪涌、冲击电流测试中PSE远端电压电流突变，从而危害到PSE芯片的正常工作，因此需要对这部分干扰能量进行有效抑制和泄放。PSE远端防护模块12的电路设计应用于PSE近端与变压器之间，用于抑制来自网口网线干扰，保证将回路突变减低到PSE近端所能承受的范围。

PSE远端由PSE远端防护模块12（PSE输出网口防护）和PSE端网口变压器组成。从PSE芯片输入到PSE远端防护模块12（PSE输出网口防护）的电源，经过PSE远端防护模块12，输出到网口变压器。PSE远端防护模块12（PSE输出网口防护）能够有效抑制网口网线引入的功率回路电压电流突变，确保将突变电压电流降低到PSE近端所能承受的范围。

图5是本发明实施例的PSE远端防护的示意图，如图5所示，PSE远端防护模块12具体包含：共模、差模泄放模块、对称性电流突变抑制模块、共模、差模电压钳位模块、保护地对线低阻抗泄放模块、非对称性电流突变抑制模块。其中共模、差模泄放模块用于泄放来自网口的大部分浪涌能量。对称性电流突变抑制模块用于抑制电源线正极、负极的共模电流突变。共模、差模电压钳位将PSE近端电压钳制在特定范围。保护地对线低阻抗泄放模块用于保证线对地浪涌时，浪涌电流通过最短路径流回，不干扰PSE芯片功率主回路。由于POE供电具有的非对称性，即对POE供电电流方向干扰敏感，非对称性电流突变模块将抑制PSE近端电源负极电流突变。

图6是本发明实施例的PSE远端防护部分模块示例的示意图，如图6所示，其中包括非对称性电流突变抑制模块、保护地对线低阻抗泄放模块、共模、差模泄放模块的示例。

3、PD远端防护

具体地，由于通过PD端网线网口等及可能引入大能量干扰，如浪涌、冲击电流测试中PD远端电压电流突变，从而危害到PSE芯片的正常工作，因此需要对这部分干扰能量进行有效抑制和泄放。PD远端防护模块14的电路设计应用于PD近端与变压器之间，用于抑制来自网线网口干扰，保证将回路突变减低到PD近端所能承受的范围。

PD远端由PD远端防护模块14（PD输出网口防护）和PD端网口变压器组成。来自网口网线电源输入到PD远端，经过PD远端防护模块14（PD输出网口防护），输出到PD近端。PD远端防护模块14（PD输出网口防护）能够有效抑制网口网线引入的功率回路电压电流突变，确保将突变电压电流降低到PD近端所能承受的范围。

图7是本发明实施例的PD远端防护的示意图，如图7所示，PD远端防护模块14具体包括：共模、差模泄放模块、反向电流抑制模块、电流突变抑制模块。共模、差模泄放模块用于泄放来自网口大量浪涌能量。反向电流抑制模块，用于抑制与POE电流方向相反的电流。电流突变抑制模块防止PD电流侧电流突变，造成PD误动作关断POE供电。

4、PD芯片关键引脚防护

具体地，由于PD芯片承担表征自身为合法、与PSE正常握手、监控PD受电电压电流、PD过流短路及时保护等重要职能，而各关键引脚本身可靠性有限，需要重点防护。PD近端防护模块16的电路设计应用于PD芯片近端，防护来自PD网线网口引入的电压电流突变或后级负载突变，即保证在PD芯片近端功率回路电压电流突变过程中，各指标均满足芯片设计需求，保证PD芯片处于正常的工作状态。PD近端由PD芯片及PD近端防护模块16（PD芯片关键引脚防护）组成。来自PD远端电源输入到PD近端，PD芯片将电源提供给负载使用。PD近端防护模块16（PD芯片关键引脚防护）能够确保PD芯片关键引脚在功率回路电压电流突变过程中，各指标均满足芯片设计需求，保证PD芯片稳定工作。

图8是本发明实施例的PD近端防护的示意图，如图8所示，具体电压钳位模块1、电压钳位模块2。电压钳位模块1用于钳位来自PD远端的电压突变。电压钳位模块2用于钳位来自负载端的电压波动。

5、升压模块

由于网线、变压器、水晶头等器件阻抗恒定，在POE传输总功率确定的情况下，提高传输电压，降低传输电流，能够有效减小传输路径上的损耗，从而提供高效的POE传输方案。该部分电路设计应用于外部输入电源与PSE近端之间，外部电源通过升压模块后，将升压后电源输入到PSE近端。

图9是本发明实施例的外部输入电源升压的示意图。外部电源输入到升压模块，升压模块提升外部输入电源电压，并将升压后的电源输出到PSE近端。对输入电源电压的提升能够降低POE传输路径上的损耗，有效提高POE的传输效率。

综上所述，本发明实施例的技术方案提供了一种基于POE的可靠供电方法，通过PSE近端防护、PSE远端防护、PD远端防护、PD近端防护，在保证以太网业务正常传输的基础上，实现高效可靠的POE供电方案。外部电源输入到PSE芯片，通过正常分级检测过程，PSE芯片将电源输出到网口防护电路，而PSE芯片关键引脚防护，用于确保PSE芯片关键引脚处于正常的工作状态，免受功率回路电源突变影响。输入到PSE远端防护电路电源，经过PSE网口防护电路，输出到网口变压器中心抽头，继而通过网线为PD供电。而PSE远端防护，用于抑制网口网线引入的电源突变，保证将回路突变减低到PSE近端能承受的范围内。来自网口网线电源输入到PD远端，通过PD近端防护电路输入到PD芯片，PD芯片将输入电源提供给负载使用。

通过验证，本发明实施例的POE供电性能满足国际电工委员会（International Electro technical Commission，简称为IEC）、)国际无线电干扰特别委员会（International Special Committee on Radio Interference，简称为CISPR）可靠性指标。其中，所述IEC可靠性指标包含：静电抗扰测试接触±6kV，空气±8kV，CLASS B（IEC61000-4-2）；辐射抗扰测试80-2700MHz，80％AM，10V/m CLASS B（IEC61000-4-3）；传导抗扰测试150k-80MHz，80％AM，3V,CLASS B（IEC61000-4-6）；脉冲串抗扰测试±2KV，5kHz,CLASS B（IEC61000-4-4）；浪涌抗扰测试10/700us，线地±6kV/40Ω，CLASS B（IEC61000-4-5），冲击电流测试2KA，8/20us,CLASS B(IEC61312-3)。所述CISPR可靠性指标包含：传导骚扰测试CLASS B（CISPR22）；辐射骚扰测试CLASS B（CISPR22）。

需要说明的是，第一，本发明实施例的技术方案包含支持POE功能的所有线缆，不限于线缆类别。第二，本发明实施例的技术方案包含PSE芯片关键引脚防护、PD芯片关键引脚防护、PSE输出网口防护、PD输入网口防护，但不限于对防护方案进行裁剪只选择其中1个或多个防护的应用场景。第三，本发明实施例的技术方案通过IEC、CISPR可靠性指标，但不限于满足文中提到的部分指标或同等级及以下测试指标的应用场景。第四，本发明实施例的技术方案中包含网口变压器的使用，但不限于不使用网口变压器而使用其他方式实现POE功能的应用场景。

方法实施例

根据本发明的实施例，基于上述系统实施例中的POE供电防护系统，提供了一种POE供电防护方法，图10是本发明实施例的POE供电防护方法的流程图，如图10所示，根据本发明实施例的POE供电防护方法包括如下处理：

步骤1001，PSE近端防护模块10接收从PSE芯片输入的电源，在PSE芯片近端功率回路电压电流突变过程中，对PSE芯片的各引脚进行防护，并将电源输入到PSE远端防护模块12；

其中，PSE近端防护模块10在PSE芯片近端功率回路电压电流突变过程中，对PSE芯片的各引脚进行防护具体包括：

通过外部电压钳位模块对外部输入电源进行钳位；

通过网口电压钳位模块对来自网口方向的电压波动进行钳位；

通过尖峰电流吸收模块吸收浪涌电流尖峰；

通过反向电流抑制模块抑制与POE供电电流方向相反的电流波动；

通过短路保护泄放模块在POE短路保护过程中对端口冲击电流进行泄放。

步骤1002，PSE远端防护模块12接收输入的电源，抑制来自网口网线的干扰，将PSE芯片回路突变减低到PSE近端所能承受的范围内，并将电源输入到PD远端防护模块14；

PSE远端防护模块12抑制来自网口网线的干扰，将PSE芯片回路突变减低到PSE近端所能承受的范围内具体包括：

通过第一共模差模泄放模块泄放来自网口的浪涌能量；

通过对称性电流突变抑制模块抑制电源线正极、负极的共模电流突变；

通过共模差模电压钳位模块将PSE芯片近端电压钳制在特定范围；

通过保护地对线低阻抗泄放模块在线对地浪涌时，使浪涌电流通过最短路径流回；

通过非对称性电流突变模块将抑制PSE芯片近端电源负极电流突变。

步骤1003，PD远端防护模块14接收输入的电源，抑制来自网口网线的干扰，将PD芯片回路突变减低到PD近端所能承受的范围，并将电源输入到PD近端防护模块16；

PD远端防护模块14抑制来自网口网线的干扰，将PD芯片回路突变减低到PD近端所能承受的范围具体包括：

通过第二共模差模泄放模块泄放来自网口大量浪涌能量；

通过反向电流抑制模块抑制与POE电流方向相反的电流；

通过电流突变抑制模块抑制PD电流侧电流突变。

步骤1004，PD近端防护模块16接收输入的电源，在PD芯片近端功率回路电压电流突变过程中，对PD芯片的各引脚进行防护，并将电源提供给负载。

PD近端防护模块16在PD芯片近端功率回路电压电流突变过程中，对PD芯片的各引脚进行防护具体包括：

通过第一电压钳位模块钳位来自PD芯片远端的电压突变；

通过第二电压钳位模块钳位来自负载端的电压波动。

优选地，在本发明实施例中，设置于外部输入电源与PSE芯片近端之间的升压模块对外部输入电源进行升压，并将升压后的电源传输到PSE芯片。

综上所述，本发明实施例的技术方案提供了一种基于POE的可靠供电方法，通过PSE近端防护、PSE远端防护、PD远端防护、PD近端防护，在保证以太网业务正常传输的基础上，实现高效可靠的POE供电方案。外部电源输入到PSE芯片，通过正常分级检测过程，PSE芯片将电源输出到网口防护电路，而PSE芯片关键引脚防护，用于确保PSE芯片关键引脚处于正常的工作状态，免受功率回路电源突变影响。输入到PSE远端防护电路电源，经过PSE网口防护电路，输出到网口变压器中心抽头，继而通过网线为PD供电。而PSE远端防护，用于抑制网口网线引入的电源突变，保证将回路突变减低到PSE近端能承受的范围内。来自网口网线电源输入到PD远端，通过PD近端防护电路输入到PD芯片，PD芯片将输入电源提供给负载使用。

通过对芯片远端、芯片近端的可靠性设计模式进行逐级防护，解决了现有技术中POE供电传输可靠性不高的问题，能够有效抑制功率回路电压电流突变，确保芯片关键引脚满足芯片设计要求，保证芯片工作处于正常状态。

显然，本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样，倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则本发明也意图包含这些改动和变型在内。

Claims (12)

1.一种POE供电防护系统，其特征在于，包括以下模块中的至少之一：PSE近端防护模块、PSE远端防护模块、PD远端防护模块、PD近端防护模块，其中：

PSE近端防护模块，设置于PSE芯片近端，用于在PSE芯片近端功率回路电压电流突变过程中，对PSE芯片的各引脚进行防护；

PSE远端防护模块，设置于PSE芯片近端与PSE网口之间，用于抑制来自网口网线的干扰，将PSE芯片回路突变减低到PSE近端所能承受的范围内；

PD远端防护模块，设置于PD芯片近端与PD网口之间，用于抑制来自网口网线的干扰，将PD芯片回路突变减低到PD近端所能承受的范围；

PD近端防护模块，设置于PD芯片近端，用于在PD芯片近端功率回路电压电流突变过程中，对PD芯片的各引脚进行防护。

2.如权利要求1所述的系统，其特征在于，所述PSE近端防护模块具体包括：外部电压钳位模块、网口电压钳位模块、尖峰电流吸收模块、反向电流抑制模块、以及短路保护泄放模块，其中：

外部电压钳位模块，用于对外部输入电源进行钳位；

网口电压钳位模块，用于对来自网口方向的电压波动进行钳位；

尖峰电流吸收模块，用于吸收浪涌电流尖峰；

反向电流抑制模块，用于抑制与POE供电电流方向相反的电流波动；

短路保护泄放模块，用于在POE短路保护过程中对端口冲击电流进行泄放。

3.如权利要求1所述的系统，其特征在于，所述PSE远端防护模块设置于PSE芯片近端与PSE端网口变压器之间，具体包括：第一共模差模泄放模块、对称性电流突变抑制模块、共模差模电压钳位模块、保护地对线低阻抗泄放模块、以及非对称性电流突变抑制模块，其中：

第一共模差模泄放模块，用于泄放来自网口的浪涌能量；

对称性电流突变抑制模块，用于抑制电源线正极、负极的共模电流突变；

共模差模电压钳位模块，用于将PSE芯片近端电压钳制在特定范围；

保护地对线低阻抗泄放模块，用于在线对地浪涌时，使浪涌电流通过最短路径流回；

非对称性电流突变模块，用于将抑制PSE芯片近端电源负极电流突变。

4.如权利要求1所述的系统，其特征在于，所述PD远端防护模块设置于PD芯片近端与PD端网口变压器之间，具体包括：第二共模差模泄放模块、反向电流抑制模块、以及电流突变抑制模块，其中：

第二共模差模泄放模块，用于泄放来自网口大量浪涌能量；

反向电流抑制模块，用于抑制与POE电流方向相反的电流；

电流突变抑制模块，用于抑制PD电流侧电流突变。

5.如权利要求1所述的系统，其特征在于，所述PD近端防护模块具体包括：第一电压钳位模块、以及第二电压钳位模块，其中，

第一电压钳位模块，用于钳位来自PD芯片远端的电压突变；

第二电压钳位模块，用于钳位来自负载端的电压波动。

6.如权利要求1所述的系统，其特征在于，所述系统进一步包括：

升压模块，设置于外部输入电源与PSE芯片近端之间，用于升高通路的电压。

7.一种POE供电防护方法，其特征在于，包括：

PSE近端防护模块接收从PSE芯片输入的电源，在PSE芯片近端功率回路电压电流突变过程中，对PSE芯片的各引脚进行防护，并将电源输入到PSE远端防护模块；

所述PSE远端防护模块接收输入的电源，抑制来自网口网线的干扰，将PSE芯片回路突变减低到PSE近端所能承受的范围内，并将电源输入到PD远端防护模块；

所述PD远端防护模块接收输入的电源，抑制来自网口网线的干扰，将PD芯片回路突变减低到PD近端所能承受的范围，并将电源输入到PD近端防护模块；

所述PD近端防护模块接收输入的电源，在PD芯片近端功率回路电压电流突变过程中，对PD芯片的各引脚进行防护，并将电源提供给负载。

8.如权利要求7所述的方法，其特征在于，PSE近端防护模块在PSE芯片近端功率回路电压电流突变过程中，对PSE芯片的各引脚进行防护具体包括：

通过外部电压钳位模块对外部输入电源进行钳位；

通过网口电压钳位模块对来自网口方向的电压波动进行钳位；

通过尖峰电流吸收模块吸收浪涌电流尖峰；

通过反向电流抑制模块抑制与POE供电电流方向相反的电流波动；

通过短路保护泄放模块在POE短路保护过程中对端口冲击电流进行泄放。

9.如权利要求7所述的方法，其特征在于，所述PSE远端防护模块抑制来自网口网线的干扰，将PSE芯片回路突变减低到PSE近端所能承受的范围内具体包括：

通过第一共模差模泄放模块泄放来自网口的浪涌能量；

通过对称性电流突变抑制模块抑制电源线正极、负极的共模电流突变；

通过共模差模电压钳位模块将PSE芯片近端电压钳制在特定范围；

通过保护地对线低阻抗泄放模块在线对地浪涌时，使浪涌电流通过最短路径流回；

通过非对称性电流突变模块将抑制PSE芯片近端电源负极电流突变。

10.如权利要求7所述的方法，其特征在于，所述PD远端防护模块抑制来自网口网线的干扰，将PD芯片回路突变减低到PD近端所能承受的范围具体包括：

通过第二共模差模泄放模块泄放来自网口大量浪涌能量；

通过反向电流抑制模块抑制与POE电流方向相反的电流；

通过电流突变抑制模块抑制PD电流侧电流突变。

11.如权利要求7所述的方法，其特征在于，所述PD近端防护模块在PD芯片近端功率回路电压电流突变过程中，对PD芯片的各引脚进行防护具体包括：

通过第一电压钳位模块钳位来自PD芯片远端的电压突变；

通过第二电压钳位模块钳位来自负载端的电压波动。

12.如权利要求7所述的方法，其特征在于，所述方法进一步包括：

设置于外部输入电源与PSE芯片近端之间的升压模块对外部输入电源进行升压，并将升压后的电源传输到PSE芯片。