CN104991143B - 功率设备检测电路、检测功率设备的方法及功率设备 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种功率设备检测电路、检测功率设备的方法及功率设备，应用于供电技术领域，解决了现有技术中PD检测方案调试难度大的技术问题，以及现有技术中的PD检测方案仅能够供40V～55V左右的供电设备使用的技术问题。其中，功率设备检测电路，应用于PoE设备上，该功率设备检测电路包括：PD轮询电路，PD判别电路，第一以太网口，电源输出开关，电源线路切换开关。本发明的技术方案实现了能够支持低于40V以下供电设备的使用，运用灵活，采用的反馈判别电路容易调试，更易于实现。

Description

功率设备检测电路、检测功率设备的方法及功率设备

技术领域

本发明涉及供电技术领域，尤其涉及一种功率设备检测电路、检测功率设备的方法及功率设备。

背景技术

现有的以太网Cat.5布线基础架构不作任何改动的情况下，在为一些基于IP(Internet Protocol，网际协议)的终端(如IP电话机、无线局域网接入点、网络摄像机等)传输数据信号的同时，还能为此类设备提供直流供电的技术。PoE(Power SupplyEquipment，以太网供电)技术能在确保现有结构化布线安全的同时保证现有网络的正常运作，最大限度地降低成本。

目前业界关于PoE的标准主要有IEEE 802.3af和IEEE802.3at，支持PD(PowerDevice，功率设备)功耗高达25.5w。另外，还有业界使用较为广泛的非标LTPoE++，支持高达90w的PD功耗。

IEEE 802.3af、IEEE802.3at和LTPoE++规定PSE输出电压和PD输入电压均大约为40V～55V，仅能够供40V～55V左右的供电设备使用。

此外，现有PD检测方案基于电流采样，需要精密、复杂的电路实现，调试难度大。

发明内容

本发明的目的在于提供一种功率设备检测电路、检测功率设备的方法及功率设备，以解决现有技术中PD检测方案调试难度大的技术问题，以及现有技术中的PD检测方案仅能够供40V～55V左右的供电设备使用的技术问题。

第一方面，本发明通过实施例提供一种功率设备检测电路，应用于PoE设备上，所述功率设备检测电路包括：PD轮询电路，PD判别电路，第一以太网口，电源输出开关，电源线路切换开关；所述PoE设备的PoE电源依次通过所述电源输出开关、所述电源线路切换开关与所述第一以太网口的第一传输线对或所述第一以太网口的第二传输线对连接；所述PD轮询电路包括时间控制输入端、判别结果输入端和电源控制信号输出端，其中，所述时间控制输入端接入轮询时间控制信号，所述电源控制信号输出端与所述电源输出开关的电源控制信号输入端连接；所述PD判别电路包括线路切换控制信号输出端、判别结果输出端、第一反馈信号接收端、第二反馈信号接收端，其中，所述第一反馈信号接收端连接所述第一传输线对，所述第二反馈信号接收端连接所述第二传输线对，所述判别结果输出端连接所述判别结果输入端，所述电源线路切换开关的线路切换控制信号输入端与所述线路切换控制信号输出端连接。

优选的，所述电源输出开关的一端接入所述PoE电源，另一端连接所述电源线路切换开关的自由端，所述第一传输线对和所述第二传输线对上均设所述电源线路切换开关的固定端；其中，在所述PD轮询电路的控制下，所述电源输出开关闭合或断开；其中，在所述PD判别电路的控制下，所述电源线路切换开关切换到与所述第二传输线对连接，或切换到与所述第一传输线对连接。

第二方面，本发明通过实施例提供一种应用第一方面所述的功率设备检测电路检测功率设备的方法，应用于所述功率设备检测电路对接第二以太网口时，所述方法包括：所述PD轮询电路接收到所述轮询时间控制信号为有效信号时，所述PD轮询电路控制所述电源输出开关闭合，使得所述PoE电源通过所述第一传输线对传输到所述第二以太网口的第三传输线对；若所述第二反馈信号接收端接收到有效PD反馈信号，则所述PD判别电路控制所述电源线路切换开关切换到与所述第二传输线对连接，使得所述PoE电源通过所述第二传输线对传输到所述第二以太网口的第四传输线对；在所述电源线路切换开关切换到与所述第二传输线对连接后，若所述第一反馈信号接收端没有接收到所述有效PD反馈信号，则确定出所述第二以太网口所在负载为PD端的判别结果；所述PD判别电路接收到所述判别结果后终止询问，并控制所述电源输出开关保持常开状态，所述电源线路切换至初始状态，使得所述PoE电源给所述PD端持续供电，其中，所述初始状态为所述电源线路切换开关与所述第一传输线对连接。

第三方面，本发明通过实施例提供一种功率设备，与带有功率设备检测电路的PoE设备对接，所述功率设备包括：第二以太网口和PD反馈电路，其中，所述PD反馈电路包括检测信号输入端和反馈信号信号输出端，所述检测信号输入端连接所述第二以太网口的第三传输线对，所述反馈信号输出端连接所述第二以太网口的第四传输线对；其中，所述第二以太网口与所述PoE设备对接时，所述PoE设备的PoE电源通过所述功率设备检测电路和所述第三传输线后，从所述检测信号输入端传输到所述PD反馈电路，则所述PD反馈电路从所述反馈信号输出端返回有效PD反馈信号，所述有效PD反馈信号通过所述第四传输线对传输给所述功率设备检测电路；其中，所述PoE电源通过所述功率设备检测电路和所述第四传输线后，从所述反馈信号输出端传输到所述PD反馈电路时，所述PD反馈电路不响应。

本发明通过实施例提供的技术方案，至少具有如下技术效果或优点：

1、PD判别电路能够正确检测负载是否为含有相应的PD反馈电路，不受电压影响，能够支持低于40V以下供电设备的使用，运用灵活，解决了现有技术中的PD检测方案仅能够供40V～55V左右的供电设备使用的技术问题，弥补了现有PoE的应用空白。

2、无需精密、复杂的采样电路，采用的反馈判别电路容易调试，PD检测方案调试难度大的技术问题，更易于实现。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据提供的附图获得其他的附图。

图1为本发明实施例中功率设备检测电路的结构示意图；

图2为本发明实施例中功率设备检测电路与PD反馈电路的连接示意图；

图3为本发明实施例中检测功率设备的方法的流程图。

具体实施方式

为了解决现有技术中PD检测方案调试难度大的技术问题，以及现有技术中的PD检测方案仅能够供40V～55V左右的供电设备使用的技术问题，本发明实施例提供了一种功率设备检测电路、检测功率设备的方法及功率设备，总体思路如下：

包含PD检测电路和PD端部分，PD检测电路应用在PoE设备上，使得带有PD判别电路的PoE设备能够正确检测负载是否为含有PD检测电路相应PD端，还是一般的以太网口，从而决定PSE是否对外供电。

通过上述方案，PD判别电路能够正确检测负载是否为含有相应的PD反馈电路，不受电压影响，能够支持低于40V以下供电设备的使用，运用灵活，解决了现有技术中的PD检测方案仅能够供40V～55V左右的供电设备使用的技术问题，弥补了现有PoE的应用空白。且无需精密、复杂的采样电路，采用的反馈判别电路容易调试，PD检测方案调试难度大的技术问题，更易于实现。

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

参考图1所示，本发明实施例提供的一种功率设备检测电路，应用于PoE设备上，本发明实施例提供的功率设备检测电路包括：PD轮询电路1，PD判别电路2，第一以太网口3，电源输出开关4，电源线路切换开关5。

第一以太网口3包括第一传输线对7和第二传输线对8。PoE设备的PoE电源6依次通过电源输出开关4、电源线路切换开关5后与第一传输线对7或第二传输线对8连接。

PD轮询电路1用于周期轮询PoE设备上是否有负载接入，并控制电源输出开关4的开启或者关闭，以及调节控制电源输出开关4的开启的时间长度以及关闭的时间长度。

具体的，PD轮询电路1包括时间控制输入端9、判别结果输入端10和电源控制信号输出端11，时间控制输入端9接入轮询时间控制信号，电源控制信号输出端11与电源输出开关4的电源控制信号输入端12连接；

具体来讲，PD轮询电路1接收到轮询时间控制信号为有效信号时，通过电源控制信号输出端11向电源输出开关4输出闭合指令，控制电源输出开关4开启；当轮询时间控制信号为无效信号时，通过电源控制信号输出端11向电源输出开关4输出断开指令，电源输出开关4关闭。

PD判别电路2用于接收PD反馈信号，基于PD反馈信号判断负载为PD端还是一般的RJ45 LAN(Local Area Network，局域网)口或者WAN(WAN Wide Area Network，广域网)口，从而决定PoE电源6是否对外供电。

具体的，PD判别电路2包括线路切换控制信号输出端13，判别结果输出端14，第一反馈信号接收端15、第二反馈信号接收端16，其中，第一反馈信号接收端15对应连接第一传输线对7，第二反馈信号接收端16对应连接第二传输线对8，判别结果输出端14连接判别结果输入端10。电源线路切换开关5的线路切换控制信号输入端17与线路切换控制信号输出端13连接。

下面参考图2所示，以负载为含有PD反馈电路18和第二以太网口19的PD端为例，对本发明实施例中的功率设备检测电路的工作过程进行说明：

在初始情况下，电源线路切换开关5的自由端连接第一传输线对7，当PoE电源6通过第一传输线对7传输到与第一以太网口3对接的第二以太网口19，从第二以太网口19的第三传输线对20传输到PD反馈电路18，PD反馈电路18返回有效PD反馈信号，有效PD反馈信号经过第四传输线对21返回到第一以太网口3，依次经过第一以太网口3的第二传输线对8、第二反馈信号接收端16传输到PD判别电路2，PD判别电路2接收到该有效PD反馈信号后向电源线路切换开关5输出线路切换指令，在下一个轮询时间控制信号为有效信号到来前，将电源线路切换开关5的自由端切换至与第二传输线对8连接。PoE电源6通过第二传输线对8、第四传输线对21传输到PD反馈电路18时。此时，PD反馈电路18不发出有效PD反馈信号，因此，在本次轮询时间内，没有有效PD反馈信号进入第一反馈信号接收端15，则第一反馈信号接收端15保持输入为无效电位。经过上述过程，表明所接入的负载为PD端。

接着，PD判别电路2将“负载为PD端”的判别结果通过判别结果输出端14传输给PD轮询电路1，PD轮询电路1在接收到该“负载为PD端”的判别结果后终止轮询，并通过电源控制信号输出端11向发送电源输出开关4发送常开指令，则电源输出开关4闭合为常开状态，同时电源线路切换开关5恢复为自由端连接第一传输线对7的默认状态，从而PoE电源6给PD端持续供电，而当PD端与PoE设备断开时，PD判别电路2的第二反馈信号接收端16由从低电平变为高电平，则PD判别电路2认为PD端负载已经断开，判别电路2告知PD轮询电路1，使PD轮询电路1通过电源控制信号输出端11发出终止PoE供电指令，则电源输出开关4断开，切断供电线路。

具体的，第一以太网口3为RJ45网口。电源线路切换开关5为单刀双控开关。电源输出开关4的一端接入PoE电源6，电源输出开关4的另一端连接电源线路切换开关5的自由端，第一传输线对7和第二传输线对8上均设电源线路切换开关5的固定端。

基于同一发明构思，本发明实施例还提供了一种应用前述实施例中的功率设备检测电路检测功率设备的方法，应用于功率设备检测电路对接第二以太网口时，参考图2和图3所示，该方法包括如下步骤：

S1、PD轮询电路1接收到轮询时间控制信号为有效信号时，PD轮询电路1控制电源输出开关4闭合，使得PoE电源6通过第一传输线对7传输到第二以太网口19的第三传输线对20；

S2、若第二反馈信号接收端16接收到有效PD反馈信号，则PD判别电路2控制电源线路切换开关5切换到与第二传输线对8连接，使得PoE电源6通过第二传输线对8传输到第二以太网口19的第四传输线对21；

S3、在电源线路切换开关5切换到与第二传输线对8连接后，若第一反馈信号接收端15没有接收到有效PD反馈信号，则确定出第二以太网口19所在负载为PD端的判别结果；

S4、PD判别电路2接收到判别结果后终止询问，并控制电源输出开关4保持常开状态，电源线路切换至初始状态，使得PoE电源6给PD端持续供电，其中，该初始状态为：电源线路切换开关5与第一传输线对7连接。

本实施例中的检测功率设备的方法为应用前述功率设备检测电路进行PD端检测的方法，在前述功率设备检测电路的实施例中已经详细描述了本实施例中检测功率设备的检测方法，本领域技术人员基于前述功率设备检测电路实施例，可以知晓本实施例中检测功率设备的方法的具体实施方式。

基于同一发明构思，参考图2所示，本发明实施例还提供了一种功率设备，与带有功率设备检测电路的PoE设备对接，功率设备包括：第二以太网口19和PD反馈电路18，第二以太网口19包括第三传输线对20和第四传输线对21，其中，PD反馈电路18包括检测信号输入端22和反馈信号信号输出端23，检测信号输入端22连接第三传输线对20，反馈信号输出端23连接第四传输线对21；其中，第二以太网口19与PoE设备对接时，PoE设备的PoE电源6通过功率设备检测电路和第三传输线20后，从检测信号输入端22传输到PD反馈电路18，则PD反馈电路18从反馈信号输出端23返回有效PD反馈信号，有效PD反馈信号通过第四传输线对21传输给功率设备检测电路；其中，PoE电源6通过功率设备检测电路和第四传输线21后，从反馈信号输出端23传输到PD反馈电路18时，PD反馈电路18不响应。

本发明通过实施例提供的一个或多个技术方案，至少具有如下技术效果或优点：

1、PD判别电路能够正确检测负载是否为含有相应的PD反馈电路，不受电压影响，能够支持低于40V以下供电设备的使用，运用灵活，解决了现有技术中的PD检测方案仅能够供40V～55V左右的供电设备使用的技术问题，弥补了现有PoE的应用空白。

2、无需精密、复杂的采样电路，采用的反馈判别电路容易调试，PD检测方案调试难度大的技术问题，更易于实现。

尽管已描述了本发明的优选实施例，但本领域内的技术人员一旦得知了基本创造性概念，则可对这些实施例作出另外的变更和修改。所以，所附权利要求意欲解释为包括优选实施例以及落入本发明范围的所有变更和修改。

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 (3)

1.一种功率设备检测电路，应用于PoE设备上，其特征在于，所述功率设备检测电路包括：PD轮询电路，PD判别电路，第一以太网口，电源输出开关，电源线路切换开关，所述第一以太网口为RJ45网口，所述电源线路切换开关为单刀双控开关；

所述PoE设备的PoE电源依次通过所述电源输出开关、所述电源线路切换开关与所述第一以太网口的第一传输线对或所述第一以太网口的第二传输线对连接；

所述PD轮询电路包括时间控制输入端、判别结果输入端和电源控制信号输出端，其中，所述时间控制输入端接入轮询时间控制信号，所述电源控制信号输出端与所述电源输出开关的电源控制信号输入端连接；

所述PD判别电路包括线路切换控制信号输出端、判别结果输出端、第一反馈信号接收端、第二反馈信号接收端，其中，所述第一反馈信号接收端连接所述第一传输线对，所述第二反馈信号接收端连接所述第二传输线对，所述判别结果输出端连接所述判别结果输入端，所述电源线路切换开关的线路切换控制信号输入端与所述线路切换控制信号输出端连接。

2.如权利要求1所述的功率设备检测电路，其特征在于，所述电源输出开关的一端接入所述PoE电源，另一端连接所述电源线路切换开关的自由端，所述第一传输线对和所述第二传输线对上均设所述电源线路切换开关的固定端；

其中，在所述PD轮询电路的控制下，所述电源输出开关闭合或断开；

其中，在所述PD判别电路的控制下，所述电源线路切换开关切换到与所述第二传输线对连接，或切换到与所述第一传输线对连接。

3.一种应用权利要求1或2所述的功率设备检测电路检测功率设备的方法，应用于所述功率设备检测电路对接第二以太网口时，其特征在于，所述方法包括：

所述PD轮询电路接收到所述轮询时间控制信号为有效信号时，所述PD轮询电路控制所述电源输出开关闭合，使得所述PoE电源通过所述第一传输线对传输到所述第二以太网口的第三传输线对；

若所述第二反馈信号接收端接收到有效PD反馈信号，则所述PD判别电路控制所述电源线路切换开关切换到与所述第二传输线对连接，使得所述PoE电源通过所述第二传输线对传输到所述第二以太网口的第四传输线对；

在所述电源线路切换开关切换到与所述第二传输线对连接后，若所述第一反馈信号接收端没有接收到所述有效PD反馈信号，则确定出所述第二以太网口所在负载为PD端的判别结果；

所述PD判别电路接收到所述判别结果后终止询问，并控制所述电源输出开关闭合，所述电源线路切换至初始状态，使得所述PoE电源给所述PD端持续供电，其中，所述初始状态为所述电源线路切换开关与所述第一传输线对连接。