CN105453360A - 用于控制通过通信电缆传输电力的方法和系统 - Google Patents

用于控制通过通信电缆传输电力的方法和系统 Download PDF

Info

Publication number
CN105453360A
CN105453360A CN201480043360.8A CN201480043360A CN105453360A CN 105453360 A CN105453360 A CN 105453360A CN 201480043360 A CN201480043360 A CN 201480043360A CN 105453360 A CN105453360 A CN 105453360A
Authority
CN
China
Prior art keywords
terminal
signal
voltage
circuit
supply
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
CN201480043360.8A
Other languages
English (en)
Other versions
CN105453360B (zh
Inventor
J·皮卡德
W·泰勒
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Texas Instruments Inc
Original Assignee
Texas Instruments Inc
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Texas Instruments Inc filed Critical Texas Instruments Inc
Publication of CN105453360A publication Critical patent/CN105453360A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN105453360B publication Critical patent/CN105453360B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04L—TRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION
    • H04L12/00—Data switching networks
    • H04L12/02—Details
    • H04L12/10—Current supply arrangements
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02J—CIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
    • H02J1/00—Circuit arrangements for dc mains or dc distribution networks
    • H02J1/08—Three-wire systems; Systems having more than three wires
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02J—CIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
    • H02J13/00—Circuit arrangements for providing remote indication of network conditions, e.g. an instantaneous record of the open or closed condition of each circuitbreaker in the network; Circuit arrangements for providing remote control of switching means in a power distribution network, e.g. switching in and out of current consumers by using a pulse code signal carried by the network
    • H02J13/00006—Circuit arrangements for providing remote indication of network conditions, e.g. an instantaneous record of the open or closed condition of each circuitbreaker in the network; Circuit arrangements for providing remote control of switching means in a power distribution network, e.g. switching in and out of current consumers by using a pulse code signal carried by the network characterised by information or instructions transport means between the monitoring, controlling or managing units and monitored, controlled or operated power network element or electrical equipment
    • H02J13/00016—Circuit arrangements for providing remote indication of network conditions, e.g. an instantaneous record of the open or closed condition of each circuitbreaker in the network; Circuit arrangements for providing remote control of switching means in a power distribution network, e.g. switching in and out of current consumers by using a pulse code signal carried by the network characterised by information or instructions transport means between the monitoring, controlling or managing units and monitored, controlled or operated power network element or electrical equipment using a wired telecommunication network or a data transmission bus
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02J—CIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
    • H02J7/00—Circuit arrangements for charging or depolarising batteries or for supplying loads from batteries
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02J—CIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
    • H02J2207/00—Indexing scheme relating to details of circuit arrangements for charging or depolarising batteries or for supplying loads from batteries
    • H02J2207/30—Charge provided using DC bus or data bus of a computer

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
  • Signal Processing (AREA)
  • Dc Digital Transmission (AREA)
  • Direct Current Feeding And Distribution (AREA)
  • Remote Monitoring And Control Of Power-Distribution Networks (AREA)

Abstract

在描述的示例中，为了通过通信电缆(106)为装置(104)供电，供电电压(Vs)由电源(122)提供到通信电缆(106)，且供电电流(12，12)流动通过通信电缆(106)。测量供电电压(Vs)和供电电流(12，12)。至少部分基于测量的供电电压(Vs)产生限制信号(ICUT)，其对应于电源(122)的预定安全工作电力输出水平。如果测量的供电电流(12，12)超过限制信号(ICUT)，则选择性地中断从电源(122)到通信电缆(106)的电力提供。

Description

用于控制通过通信电缆传输电力的方法和系统
技术领域
本发明通常涉及联网技术，并且具体地，涉及用于控制通过通信电缆传输电力到受电装置的方法和系统。
背景技术
以太网供电(PoE)技术促进电力被提供到连接到网络和无线接入点的一个或更多装置，如摄像机和其它视听设备。电源设备(PSE)提供电源连接到以太通信电缆的一个末端并且电力消耗装置(PD)连接到第二末端。在一些高功率PoE应用中，提供最大量电力到一个或更多受电装置同时满足安全机构设置的安全说明和指导是期望的。PoE系统中应用的电力的供应和控制在源端被提供，一般在端跨以太网开关或中间(中跨)装置中，其中电源设备询问电源装置(一个或更多)并确保负载不汲取多于所允许的电力。典型的PoE电源装置仅能够检测如IEEE802.3标准定义的超电流情况，但供电电压的变化能导致其中检测的电流不能精确反映传输电力的量的情形，而且系统可能不能传输最大安全量的电力到受电装置(一个或更多)。
发明内容
在描述的示例中，为了通过通信电缆为装置供电，电源将供电电压提供到通信电缆，且供电电流流经通信电缆。测量供电电压和供电电流。至少部分基于测量的供电电压产生限制信号，其对应于电源的预定安全工作电力输出水平。如果测量的供电电流超过限制信号，则选择性地中断从电源到通信电缆的电力提供。
附图说明
图1是包括具有自适应电流限制电路的以太网供电电源设备控制器集成电路的通信系统的原理图，其中自适应电流限制电路控制通过以太网电缆的两个端口到受电设备的电力的提供。
图2是图1的系统中的一个示例电流限制电路的原理图。
图3是作为对应于由电流限制电路实施的恒定电力限制的测量的供电电压的函数的自适应电流限制的图表。
图4是另一个通信系统的原理图，该通信系统具有控制通过以太网电缆的两个端口到受电装置的电力提供的两个自适应电流限制控制器集成电路。
图5是控制通过通信电缆从电源到受电装置的电力供给的一个示例方法的流程图。
具体实施方式
图1示出具有由PSE控制器IC120操作的以太网供电电源设备102的以太网通信系统100，其中PSE控制器IC120具有自适应电流限制电路134，其控制通过以太网电缆106的两个端口(端口1和端口2)到受电装置104的电力提供。示例实施例的各种方面能够以其中电力通过数据电缆提供的其他系统形式或类型实施。图1的以太网示例包括具有RJ-45连接器的第一末端106a和第二末端106b以及四个单独在电缆末端106a和106b间延伸的导线对107a、107b、107c和107d。而且在本示例中，提供两个通信端口，如经由对应组的两个导线对107提供发送(TX)和接收(RX)通信，其中第一端口PORT1使用第一导线对107a和第二导线对107b，而第二端口PORT2使用第三导线对107c和第四导线对107d。其它实施例可以采用单个端口或任意合适数量的端口。电源设备102在连接器106的第一末端106a处经由对应数据变压器108a、108d、108c和108d的中心抽头电连接到导线对107a、107b、107c和107d。单个变压器108具有用于到通信接口(未示出)的连接件的初级绕组和连接到电缆106的对应导线对107的中心抽头式次级绕组。
如图1所示，电源设备102包括电源122，其经由单独连接到数据变压器108a、108d、108c和108d的相应中心抽头的连接件110a、110b、110c、110d可操作地与导线对107耦合。在本示例中，电源122是DC源，其具有在第一末端106a经由连接件110a和110c连接到第一导线对107a和第三导线对107c的中心抽头从而分别提供供电电流I1和供电电流I2到第一端口和第二端口的第一(如，正极)端子。在图1的示例中，齐纳二极管D1可以与并联电容器C1被可选地提供在连接件100a和100b间。类似地，齐纳二极管D2和电容器C2可以连接在连接件100c和100d间。
在通信电缆106的受电装置末端106b上，提供变压器112a、112b、112c和112d，其具有连接到相应导线对107a、107b、107c和107d的中心抽头式次级绕组，其中变压器112a和112b的中心抽头分别经由连接件114a和114b连接，作为二极管桥式整流器电路116a的输入，所述二极管桥式整流器电路116a的输出端子经由连接件118和120连接到受电设备104的正极和负极输入端子。类似地，供应到电缆106的第二端口的电力通过连接件114c从变压器112c的中心抽头被带到第二二极管桥式整流器电路116b的输入端子，且回流电流从整流器电路116b的第二输入端子流动通过连接件114d到达变压器112d的中心抽头。在本示例中，第二整流器电路116b的输出端还经由连接件118和120连接到受电装置104的输入端，从而并联连接整流器电路116a和160b的输出端以给受电装置104供电。一个或更多整流器电路116的其它配置可以以各种实施方式在通信电缆106的第二末端实施。
在电源设备102中，第一切换装置Q1与第一感测电阻器RS1串联连接在回流连接件110b和第二(负极)电源端子122b间，且第二切换装置Q2与第二感测电阻器RS2连接在回流连接件110d和负极电源端子122b间。切换装置Q1和Q2是NMOS晶体管，其具有连接到相应连接件110b和110d的漏极端子D并具有连接到相应感测电阻器RS1和RS2的源极端子S，尽管可以使用其它切换装置(比如，MOS晶体管和双极晶体管)。电阻器RS1和RS2能够是任意合适类型，优选是低阻抗和高额定功率的(如，0.5Ω，1.0W)。切换装置Q1和Q2的每个都包括栅极控制端子G，当栅极处于第一电压范围(如，HI)时将相应开关操作在第一模式(打开或导电)从而允许相应供电电流I1、I2从第二导线对107b、第四导线对107d流到负极电源端子122b。当相应栅极端子G处于第二电压范围(如，低)时，开关Q1和Q2以第二模式关闭(不导电)从而中断从电缆106到电源端子122b的电流流动。当一个或两个端口电力电路都操作(Q1和/或Q2打开)时，如图1所示，回流电流IRET流到电源122的第二端子122b。
电源122提供端子122a和122b间的供电电压Vs且当Q1打开时选择性地提供从第一端子122a到第一导线对107a的电流I1，且当Q2打开时提供电流12到第三导线对107c。在某些实施中，多个电源可以提供在电源设备102中，它们彼此并联和/或串联。如先前提及的，PoE和其它受电数据电缆系统可以经规定以在电源设备102和受电装置104间传输最大电力。如图1所示，经由电源122供应到端口中的一个或两者的电力能够通过关闭相应开关Q1、Q2被抑制或完全中断。电源设备102在这种情况包括PSE控制电路，其在一些实施例中被实施为具有开关控制电路系统138和142的控制器IC120，其中开关控制电路系统138和142与开关控制输出端子144和146耦合从而提供一对开关控制输出信号GAT1和GAT2以分别选择性操作切换装置Q1和Q2。开关控制信号由控制器120提供，要么以第一状态(如，在本示例中为低)从而关闭相应切换装置Q1、Q2，要么以第二状态(HI)以打开相应装置Q1、Q2。在操作中，为了打开或关闭切换装置，切换装置Q1和Q2的受控操作状态可以通过提供具体范围内的电压信号而实施。
图2和图3示出一个示例控制器电路120的附加细节，包括具有比较器138和可选延迟电路142的开关控制电路和基于感测供电电压输入信号VSEN提供电力(V×I)限制控制功能的限制电路134。在操作中，不管直接耦合以驱动切换装置Q1、Q2的栅极端子G还是通过可选延迟电路142耦合，比较器138的输出端140响应于感测电流超过限制电路134提供的限制，操作在第一状态(在本示例中为“低”)从而关闭开关Q1、Q2中的一个或两个。否则(比较器输出端140处为HI信号)，当感测的供电电流小于限制时，比较器输出端140允许开关Q1、Q2保持在导通或打开状态。在本示例中，供电电流I1和I2分别经由接收电流感测输入信号ISEN1和ISEN2的输入端子124和126感测，在本示例中，ISEN1和ISEN2经由求和(如，求和放大器)电路128求和并作为第一(如，反相)输入被提供到比较器138，其中第二比较器输入端136(非反相)经耦合以接收来自限制电路134的输出信号(ICUT)。
在本示例中，限制电路134根据供电电压感测信号VSEN提供对应于电源122的恒定电力输出的限制信号ICUT，比如通过使用包括运放(opamp)200、电阻器R1-R4和参考电压VREF的差动放大器电路。在本实施方式中，R1处的第一限制电路输入端接收来自IC端子132的供电电压感测信号VSEN，且参考电压VREF被应用到R2处的第二输入端。在本示例中，输出电压信号ICUT给出为VREF*((R1+R3)/R1)*(R4/(R4+R2))-VSEN*(R3/R1)。任意合适值能够用于R1-R4从而提供感测的供电电压信号VSEN和输出信号(ICUT)表示的电流限制值间的大致反比关系(如在图3的图表300中的曲线302中所示的)。根据PoE系统100及其电源设备102的操作的给定期望最大电力限制，能够调整(tailor)图2的限制电路134中的电阻值。而且，任意合适的求和电路128能够用于使用具有2个或更多相应电流传感器输入端124和126的多个端口(如图2所示)的实施例。在本示例中，非反相求和放大器电路经由使用如所示连接的电阻器R5、R6、R7和R8的opamp202提供，其中，最终输出信号ISEN被提供以表示各个电流感测输出信号ISEN1和ISEN2的和。电阻器R5-R8能够使用任意合适电阻值，优选是，R6和R7的电阻值相等。
以此方式，能够由限制电路134实施大致恒定电力限制阈值以用于使用比较器138与感测电流信号ISEN比较。结果，控制器IC120实施“自适应熔断”或自适应电流限制特征。在操作中，无论供电电压Vs的变化性，限制操作仍有效地允许负载(PD)104从PSE102受电并消耗最大(或接近最大)安全电力(如，瓦特)，因为限制电路134提供的信号ICUT对应于电源122的恒定电力输出。例如，图3中的曲线302对应于100VA恒定限制，示出两个示例供电电压水平48V和57V。在48V工作点，恒定电力限制对应于约2.08A的供电电流水平。在57V供电电压下操作对应于约1.75A的安全供电电流水平。相应地，传统固定电流限制比较方法将有必要设置电流限制以表示1.75A，但具有提供仅48V的电源的操作将意味着PSE系统的有效电力限制将提供仅84W到受电装置104。结果，至少部分基于感测供电电压信号VSEN提供限制信号ICUT的自适应电流限制方法有利地根据合适的机构额定或其它安全考虑，允许受电装置104潜在地通过通信电缆106汲取比使用常规方法可能汲取的电流更多的电流，同时仍维持安全操作状况。而且，限制控制电路134提供该问题的简单、低成本解决方案，从而获得来自电源设备102的最大安全电力量到使用传统方法(鉴于源电压Vs潜在变化性)不可能达到的程度。
图4示出使用两个通常如上所述的自适应电流限制控制器IC120的替代通信系统实施方式400，但是其中的控制器单独地包括被提供到比较器138的反相输入端130的单个电流感测输入端130，其中比较器138和限制电路134的操作单独地控制通过以太网电缆106的相应端口到受电装置104的电力提供。
而且，如图1、图2和图4所示，某些实施例可以包括耦合在开关控制电路输出端140和栅极控制输出端(一个或更多)144、146间的延迟电路142，其中如果信号ISEN超过限制信号ICUT达到预定时间，则延迟电路142可操作从而选择性地将切换装置栅极电压控制到第二电压范围(如，低)。以此方式，控制器IC120有利地避免跳闸并适应从受电装置104汲取的间歇峰值电力，而且仍维持PoE系统100中的安全操作状况。
图5示出控制通过通信电缆106从电源到受电装置的电力提供的示例方法500，其能够使用在某些实施例中描述的控制电路系统120实施。为了提供本发明所述的自适应电力供应限制控制功能，这些方法可以在如上面所示和所述的硬件中实施和/或使用处理器执行的软件、处理器执行的固件、FPGA、逻辑电路系统或其组合实施。
在502，测量电源122提供的供电电压Vs(如，经由控制器120感测的VSEN信号)，且在504处至少部分基于测量的供电电压Vs生成限制信号ICUT，在某些实施例中，限制信号ICUT对应于电源122的预定安全工作电力输出水平。例如，可以在504处生成所生成的限制信号ICUT以表示对应于图3的示例中的测量供电电压Vs下的电源122的预定安全工作电力输出水平的供电电流水平。在506，测量流经通信电缆106的供电电流。例如，在506，过程500可以包括两个或更多供电电流(如，I1和I2)的测量，以及求和那些测量的供电电流从而确定流经通信电缆106的总供电电流(如，I1+I2)。在508，供电电流与限制信号(ICUT)比较。在510，如果测量的供电电流I1超过限制信号ICUT，则从电源122到通信电缆106的电力提供被选择性地中断。而且，在510，电力提供的中断可以包括可选延迟(如，经由延迟电路142)，使得如果测量的电流维持在ICUT之上达预定非零时间，则电力被中断。
因此，在描述的示例中，装置和方法被公开用于操作PoE和其它系统中的电源设备，其中，自适应电流限制技术在控制器IC或其它电路系统中实施，通过所述控制器IC或其它电路系统，感测或测量的电流能够与至少部分根据测量的供电电压产生的自适应电流参考进行比较，从而在供电电压具有大的可变性时仍安全地通过数据电缆供应最大容许电力量。本示例实施例的技术和设备可以经应用从而提供需要汲取接近最大安全水平的电力的恒定电力负载的低成本解决方案，允许给定系统经设计用于明显更高的电力应用并满足安全机构要求。
提供一种通信系统，其包括具有第一和第二导线对的通信电缆，和可操作从而提供供电电压和供电电流到第一导线对的电源。所述系统还包括切换装置，该切换装置包括与第二导线对耦合的第一开关端子、与第二电源端子耦合的第二开关端子和控制端子。切换装置在控制端子处于第一电压范围时可操作在第一模式从而允许供电电流从第二导线对流到第二电源端子，且在控制端子处于第二电压范围时可操作在第二模式从而禁止电流从第二导线对流到第二电源端子。本发明提供开关控制电路和限制电路，其中开关控制电路接收至少部分表示从第二导线对流到第二电源端子的供电电流的第一感测信号，和限制信号。响应于第一感测信号超过限制信号，开关控制电路的输出端选择地将切换装置控制端子处的电压控制在第二电压范围。限制电路包括接收表示供电电压的第二感测信号的输入端，和经耦合从而部分地基于第二感测信号提供限制信号到开关控制电路第二输入端的输出端。各种开关控制电路实施例有利地关闭切换装置，从而响应于感测的电流超过至少部分根据测量的供电电压生成的自适应电流限制信号而中断电力到通信电缆的供应，且从而实现“自适应”电流限制或“自适应熔断”性能。
在某些实施例中，限制信号至少部分地反比于第二感测信号，且限制电路可以提供对应于电源的恒定电力输出的限制信号。在某些实施例中，限制电路包括放大器电路，其具有接收第二感测信号的第一输入端和与偏置信号耦合的第二输入端，以及提供限制信号的放大器输出端。供应关闭操作可以被延迟从而缓和过渡状况的不必要断路，某些实施例包括与开关控制电路的输出端耦合的延迟电路，从而在第一感测信号超过限制信号达预定时间时选择性地将开关控制端子电压控制在第二电压范围。
对于具有第三和第四导线对的电缆，多端口实施例是可能的，其中第一电源端子经耦合从而提供第二供电电流到第三导线对，第二切换装置耦合在第四导线对和第二电源端子间。求和电路接收第一和第二电流感测信号，它们分别表示从第二和第四导线对流到第二电源端子的供电电流，且求和电路输出端将表示流到第二电源端子的供电电流的和的第一感测信号提供到开关控制电路的第一输入端。响应于第一感测信号超过限制信号，开关控制电路输出端选择性地将切换装置控制端子处的电压控制在第二电压范围。
根据进一步公开的方面提供一种集成电路(IC)，其用于控制通过以太网或其它通信电缆从电源提供到受电装置的电力。IC包括接收表示流经电缆的供电电流的第一感测信号的第一输入端子，和接收表示供电电压的第二感测信号的第二输入端子，以及至少部分基于第二感测信号提供对应于电源的恒定电力输出的限制信号的输出端。IC包括比较器电路，其具有与第一输入端子耦合的第一输入端以及与限制电路输出端耦合的第二输入端。当第一比较器输入电压大于第二比较器输入电压时，比较器电路提供第一状态的输出信号，且当第一比较器输入电压小于第二比较器输入电压时，比较器电路提供第二状态的输出信号。IC进一步包括输出端子，其与比较器输出端耦合且可操作以响应于比较器输出端提供第一状态的比较器输出信号，提供第一状态的开关控制输出信号从而关闭电源和以太网电缆间连接的切换装置。
IC的实施例可以包括延迟电路，其在比较器输出信号转变到第一状态且保持在第一状态达非零的预定时间时，关闭切换装置。在某些实施例中，限制电路包括差动放大器电路，其具有经耦合以接收第二感测信号的第一输入端、经耦合以接收偏置电压信号的第二输入端和经耦合以提供限制信号到第二比较器输入端的差动放大器输出端。
在某些IC实施例中提供多端口控制，其中第三输入端子接收表示流经电缆的第二供电电流的第三感测信号，第二输出端子与比较器输出端耦合从而控制连接在电源和电缆间的第二切换装置，且IC包括求和电路，其提供作为表示流经电缆的供电电流的和的电压信号的输出到第一比较器输入端。
示例实施例的进一步方面提供一种在以太网供电系统中通过通信电缆向装置供电的方法。该方法包括测量供电电压，至少部分基于测量的供电电压生成对应于电源的预定安全工作电力输出水平的限制信号，测量流经通信电缆的供电电流，比较测量的供电电流与限制信号，以及在测量的供电电流超过限制电流时选择性地中断从电源到通信电缆的电力供应。在某些实施例中，测量第二供电电流，测量的供电电流被求和，且总的供电电流与限制信号比较。在某些实施例中，限制信号经生成以表示对应于在测量的供电电压下电源的预定安全工作电力输出水平的供电电流水平。本方法的实施例可以包含如果测量的供电电流超过限制信号达预定非零时间，则中断从电源到通信电缆的电力供给。
在所要求保护的范围内，所述实施例的修改是可能的，且其它实施例也是可能的。

Claims (20)

1.一种通信系统，包括：
通信电缆，其具有第一末端和第二末端以及在所述第一末端和第二末端之间单独延伸的第一导线对和第二导线对；
至少一个电源，其包括在所述通信电缆的所述第一末端处与所述第一导线对耦合的第一电源端子，和第二电源端子，所述至少一个电源可操作从而在所述第一电源端子和第二电源端子间提供供电电压且将供电电流从所述第一端子提供到所述第一导线对；
切换装置，其包括与所述第二导线对耦合的第一开关端子，与所述第二电源端子耦合的第二开关端子，和控制端子，当所述控制端子在第一电压范围时，所述切换装置可操作在第一模式从而允许所述供电电流从所述第二导线对流到所述第二电源端子，并且当所述控制端子在第二电压范围时，所述切换装置可操作在第二模式从而禁止电流从所述第二导线对流到所述第二电源端子；
开关控制电路，其包括接收至少部分表示从所述第二导线对流到所述第二电源端子的所述供电电流的第一感测信号的第一输入端，接收限制信号的第二输入端，和输出端，所述输出端可操作从而响应于所述第一感测信号超过所述限制信号，选择性地将所述切换装置的所述控制端子处的所述电压控制到所述第二电压范围；和
限制电路，其具有接收表示由所述至少一个电源提供的所述供电电压的第二感测信号的输入端，和输出端，所述输出端经耦合以至少部分基于所述第二感测信号将所述限制信号提供到所述开关控制电路的所述第二输入端。
2.根据权利要求1所述的系统，其中所述限制电路可操作从而提供至少部分地反比于所述第二检测信号的所述限制信号。
3.根据权利要求2所述的系统，其中所述限制电路可操作以提供对应于所述至少一个电源的恒定电力输出的所述限制信号。
4.根据权利要求2所述的系统，其中所述限制电路包括放大器电路，其具有接收所述第二感测信号的第一输入端和与偏置信号耦合的第二输入端，并且放大器输出端提供所述限制信号。
5.根据权利要求4所述的系统，其中：
所述通信电缆包括在所述第一末端和第二末端单独延伸的第三导线对和第四导线对；
所述第一电源端子与所述第三导线对在所述通信电缆的所述第一末端处耦合；
所述至少一个电源可操作以从所述第一端子提供第二供电电流到所述第三导线对；
所述系统进一步包括第二切换装置，其包括与所述第四导线对耦合的第一开关端子，与所述第二电源端子耦合的第二开关端子，和第二控制端子，当所述第二控制端子在所述第一电压范围时，所述第二切换装置可操作在第一模式从而允许所述第二供电电流从所述第四导线对流到所述第二电源端子，并且当所述第二控制端子在所述第二电压范围时，所述第二切换装置可操作在第二模式从而禁止电流从所述第四导线对流到所述第二电源端子；
所述系统进一步包括求和电路，所述求和电路包括接收表示从所述第二导线对流到所述第二电源端子的所述供电电流的第一电流感测信号的第一输入端，接收表示从所述第四导线对流到所述第二电源端子的所述第二供电电流的第二电流感测信号的第二输入端，和求和电路输出端，所述求和电路输出端将所述第一感测信号提供到所述开关控制电路的所述第一输入端，所述第一感测信号表示流到所述第二电源端子的所述供电电流的和；并且
所述开关控制电路的所述输出端可操作以响应于所述第一感测信号超过所述限制信号，选择性地将所述切换装置和第二切换装置的所述控制端子处的所述电压控制到所述第二电压范围，否则将其控制到所述第一电压范围。
6.根据权利要求5所述的系统，包括：
第一感测电阻，其连接在所述切换装置的所述第二开关端子与所述第二电源端子之间；和
第二感测电阻，其连接在所述第二切换装置的所述第二开关端子和所述第二电源端子之间；
其中所述求和电路的所述第一输入端连接到所述第一感测电阻和所述切换装置的所述第二开关端子以接收所述第一电流感测信号，作为表示从所述第二导线对流到所述第二电源端子的所述供电电流的电压信号；并且
其中所述求和电路的所述第二输入端连接到所述第二感测电阻和所述第二切换装置的所述第二开关端子以接收所述第二电流感测信号，作为表示从所述第四导线对流到所述第二电源端子的所述第二供电电流的电压信号。
7.根据权利要求5所述的系统，包括延迟电路，其与所述开关控制电路的所述输出端耦合，并且如果所述第一感测信号超过所述限制信号达预定时间，则所述延迟电路可操作以将所述切换装置的所述控制端子和所述第二切换装置的所述控制端子处的所述电压选择性地控制到所述第二电压范围。
8.根据权利要求5所述的系统，其中所述限制电路可操作以提供对应于所述至少一个电源的恒定电力输出的所述限制信号。
9.根据权利要求1所述的系统，包括：
感测电阻，其连接在所述切换装置的所述第二开关端子和所述第二电源端子之间；
其中所述开关控制电路的所述第一输入端连接到所述第一感测电阻和所述切换装置的所述第二开关端子以接收所述第一感测信号，其作为表示从所述第二导线对流到所述第二电源端子的所述供电电流的电压信号。
10.根据权利要求9所述的系统，包括延迟电路，其与所述开关控制电路的所述输出端耦合，并且如果所述第一感测信号超过所述限制信号达预定时间，则所述延迟电路可操作以将所述切换装置的所述控制端子处的所述电压选择性地控制到所述第二电压范围。
11.根据权利要求1所述的系统，包括延迟电路，其与所述开关控制电路的所述输出端耦合，并且如果所述第一感测信号超过所述限制信号达预定时间，则所述延迟电路可操作以将所述切换装置的所述控制端子处的所述电压选择性地控制到所述第二电压范围。
12.根据权利要求1所述的系统，其中所述限制电路可操作以提供对应于所述至少一个电源的恒定电力输出的所述限制信号。
13.一种用于控制通过以太网电缆从电源到受电装置的电力供给的集成电路，所述集成电路包括：
第一输入端子，其接收表示流经所述以太网电缆的供电电流的第一感测信号；
第二输入端子，其接收表示由所述电源提供的供电电压的第二感测信号；
限制电路输出端，其至少部分基于所述第二感测信号提供对应于所述电源的恒定电力输出的限制信号；
比较器电路，包括：与所述第一输入端子耦合以接收所述第一感测信号的第一比较器输入端；与所述限制电路的所述输出端耦合以接收所述限制信号的第二比较器输入端；和比较器输出端，其可操作以当所述第一比较器输入端处的电压大于所述第二比较器输入端处的电压时提供第一状态的比较器输出信号，且当所述第一比较器输入端处的所述电压小于所述第二比较器输入端处的所述电压时，提供第二状态的比较器输出信号；和
输出端子，其与所述比较器输出端耦合且可操作以响应于所述比较器输出端提供所述第一状态的所述比较器输出信号，提供第一状态的开关控制输出信号，从而关闭连接在所述电源和所述以太网电缆间的切换装置。
14.根据权利要求13所述的集成电路，包括延迟电路，其具有经连接以接收所述比较器输出信号的输入端和延迟电路输出端，如果所述比较器输出信号维持在所述第一状态达预定非零时间时，所述延迟电路输出端在所述输出端子处提供所述开关控制输出信号以关闭所述切换装置。
15.根据权利要求13所述的集成电路，包括
第三输入端子，其接收表示流经所述以太网电缆的第二供电电流的第三感测信号；
第二输出端子，其与所述比较器输出端耦合且可操作以响应于所述比较器输出端提供所述第一状态的所述比较器输出信号，提供第一状态的第二开关控制输出信号从而关闭连接在所述电源和所述以太网电缆间的第二切换装置；和
求和电路，其包括：从所述第一输入端子接收所述第一感测信号的第一求和输入端；从所述第三输入端子接收所述第三感测信号的第二求和输入端；和求和放大器电路，其将求和电路输出信号提供到所述第一比较器输入端，作为表示流经所述以太网电缆的所述供电电流的和的电压信号。
16.根据权利要求13所述的集成电路，其中所述限制电路包括差动放大器电路，其具有经耦合以从所述第二输入端子接收所述第二感测信号的第一输入端、经耦合以接收偏置电压信号的第二输入端，和经耦合以将所述限制信号提供到所述第二比较器输入端的差动放大器输出端。
17.一种在以太网供电系统中通过通信电缆为装置供电的方法，所述方法包括：
测量由电源提供到所述通信电缆的供电电压；
至少部分基于所测量的供电电压，生成对应于所述电源的预定安全工作电力输出水平的限制信号；
测量流经所述通信电缆的供电电流；
比较所测量的供电电流与所述限制信号；以及
如果所述测量的供电电流超过所述限制信号，则选择性地中断从所述电源到所述通信电缆的电力提供。
18.根据权利要求17所述的方法，包括：
测量流经所述通信电缆的第二供电电流；
对所测量的供电电流求和以确定流经所述通信电缆的总供电电流；
比较所述总供电电流与所述限制信号；以及
如果所述总供电电流超过所述限制信号，则选择性地中断从所述电源到所述通信电缆的电力提供。
19.根据权利要求17所述的方法，其中所生成的限制信号表示对应于所述测量的供电电压下的所述电源的所述预定安全工作电力输出水平的供电电流水平。
20.根据权利要求17所述的方法，其中选择性地中断电力提供包括如果所述测量的供电电流超过所述限制信号达预定非零时间，则中断从所述电源到所述通信电缆的电力提供。
CN201480043360.8A 2013-07-31 2014-07-31 用于控制通过通信电缆传输电力的方法和系统 Active CN105453360B (zh)

Applications Claiming Priority (5)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US201361860471P 2013-07-31 2013-07-31
US61/860,471 2013-07-31
US14/312,958 2014-06-24
US14/312,958 US10411504B2 (en) 2013-07-31 2014-06-24 System and method for controlling power delivered to a powered device through a communication cable
PCT/US2014/049249 WO2015017708A1 (en) 2013-07-31 2014-07-31 Method and system for controlling power delivered through a communication cable

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN105453360A true CN105453360A (zh) 2016-03-30
CN105453360B CN105453360B (zh) 2019-11-12

Family

ID=52427025

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201480043360.8A Active CN105453360B (zh) 2013-07-31 2014-07-31 用于控制通过通信电缆传输电力的方法和系统

Country Status (4)

Country Link
US (1) US10411504B2 (zh)
JP (1) JP6587256B2 (zh)
CN (1) CN105453360B (zh)
WO (1) WO2015017708A1 (zh)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN106888099A (zh) * 2017-03-20 2017-06-23 厦门亿联网络技术股份有限公司 一种简易兼容的poe供电装置
CN109642926A (zh) * 2016-09-01 2019-04-16 德克萨斯仪器股份有限公司 安全逻辑的自测试

Families Citing this family (16)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN106414520A (zh) * 2014-06-02 2017-02-15 Sabic环球技术有限责任公司 用于烯烃聚合的包含单酯和氨基苯甲酸酯内部供体的原催化剂
US10199989B2 (en) 2014-09-10 2019-02-05 Texas Instruments Incorporated Low voltage feedforward current assist ethernet line driver
US10374813B2 (en) * 2015-08-07 2019-08-06 The Boeing Company Coupler for power line communication and power-over-ethernet
CN106936598A (zh) * 2015-12-31 2017-07-07 华为技术有限公司 以太网供电方法及供电设备与受电设备
WO2017198498A1 (en) 2016-05-19 2017-11-23 Philips Lighting Holding B.V. Assessment of powering modes for dc-powered devices
US10263794B2 (en) * 2016-05-19 2019-04-16 Linear Technology Corporation Maintain power signature controller at power interface of PoE or PoDL system
US10868680B2 (en) * 2017-08-25 2020-12-15 Analog Devices International Unlimited Company Power over ethernet using shielded single twisted wire pair
US11114936B2 (en) * 2017-09-08 2021-09-07 Hewlett Packard Enterprise Development Lp Adjusting output voltage of powered device ports
CN109280049B (zh) * 2018-09-25 2021-02-02 重庆奥舍生物化工有限公司 一种医药化合物阿伐那非的合成方法
CN111181737B (zh) * 2018-11-12 2021-09-14 华为技术有限公司 控制方法、受电设备和系统
US10680836B1 (en) * 2019-02-25 2020-06-09 Cisco Technology, Inc. Virtualized chassis with power-over-Ethernet for networking applications
CN111812377A (zh) * 2019-04-10 2020-10-23 杭州海康威视数字技术股份有限公司 一种网络供电检测装置
US11175710B2 (en) * 2019-05-17 2021-11-16 Motorola Solutions, Inc. Ethernet power distribution systems, controllers, and methods
US11159335B2 (en) 2019-08-06 2021-10-26 Cisco Technology, Inc. Controller-based management of noncompliant power over ethernet devices
EP4121469A1 (en) 2020-03-17 2023-01-25 aerogel-it GmbH Thin and flexible thermal insulation material based on a monolithic organic aerogel
DE102021113709A1 (de) * 2020-05-29 2021-12-02 Space Exploration Technologies Corp. Leistungsverteilung über eine ethernet-verbindung

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101147355A (zh) * 2005-01-25 2008-03-19 凌特公司 根据通过通信链路供电的系统中用电设备的功率要求调节限流阈值
CN101223486A (zh) * 2005-07-20 2008-07-16 罗斯蒙德公司 利用以太网供电的现场设备
US20080175260A1 (en) * 2007-01-05 2008-07-24 Broadcom Corporation Powered device analysis and power control in a Power-over-Ethernet system
US20080238656A1 (en) * 2007-03-28 2008-10-02 Agere Systems Inc. Isolated resistive signature detection for powered devices
WO2012170834A1 (en) * 2011-06-09 2012-12-13 Andrew Llc Distributed antenna system using power-over-ethernet
US20130166236A1 (en) * 2011-12-23 2013-06-27 Broadcom Corporation System and Method for Measuring Current in Hybrid Power Over Ethernet Architecture

Family Cites Families (15)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6956462B2 (en) 2001-12-07 2005-10-18 Avaya Technology Corp. Methods and devices for providing power to network-based systems
US8223792B2 (en) 2003-07-14 2012-07-17 Rockstar Bidco, LP Ultra low cost ethernet architecture
US7509114B2 (en) 2004-01-22 2009-03-24 Microsemi Corp. - Analog Mixed Signal Group Ltd. Redundant powered device circuit
US8300666B2 (en) 2004-10-07 2012-10-30 Cisco Technology, Inc. Inline power-based common mode communications in a wired data telecommunications network
US9769090B2 (en) * 2005-01-25 2017-09-19 Linear Technology Corporation Adjusting current limit thresholds based on power requirement of powered device in system for providing power over communication link
US20060164773A1 (en) 2005-01-25 2006-07-27 Linear Technology Corporation Adjusting current limit thresholds based on output voltage of power supply device in system for providing power over communication link
US7500116B2 (en) 2005-03-28 2009-03-03 Akros Silicon Inc. Method to control current imbalance between differential pairs providing a DC power feed
US7469348B2 (en) 2005-03-28 2008-12-23 Akros Silicon, Inc. Method for dynamic insertion loss control for 10/100/1000 MHz Ethernet signaling
US20060215680A1 (en) 2005-03-28 2006-09-28 Camagna John R Method for high voltage power feed on differential cable pairs
US20060218421A1 (en) 2005-03-28 2006-09-28 Akros Silicon, Inc. Method for dynamic insertion loss control for ethernet signaling from a network attached power sourcing device
US7664136B2 (en) 2005-06-02 2010-02-16 Cisco Technology, Inc. Inline power for multiple devices in a wired data telecommunications network
US8693496B2 (en) 2006-01-27 2014-04-08 Texas Instruments Incorporated Diode bridge configurations for increasing current in a distributed power network
US7705741B2 (en) 2007-05-21 2010-04-27 Texas Instruments Incorporated Detection of a broken wire between power sourcing equipment and a powered device
US7550980B2 (en) 2007-08-01 2009-06-23 Texas Instruments Incorporated System and method for characterizing a load at the end of a cable
US9760144B2 (en) 2012-02-22 2017-09-12 Texas Instruments Incorporated Devices and methods for transmitting power over an ethernet line

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101147355A (zh) * 2005-01-25 2008-03-19 凌特公司 根据通过通信链路供电的系统中用电设备的功率要求调节限流阈值
CN101223486A (zh) * 2005-07-20 2008-07-16 罗斯蒙德公司 利用以太网供电的现场设备
US20080175260A1 (en) * 2007-01-05 2008-07-24 Broadcom Corporation Powered device analysis and power control in a Power-over-Ethernet system
US20080238656A1 (en) * 2007-03-28 2008-10-02 Agere Systems Inc. Isolated resistive signature detection for powered devices
WO2012170834A1 (en) * 2011-06-09 2012-12-13 Andrew Llc Distributed antenna system using power-over-ethernet
US20130166236A1 (en) * 2011-12-23 2013-06-27 Broadcom Corporation System and Method for Measuring Current in Hybrid Power Over Ethernet Architecture

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN109642926A (zh) * 2016-09-01 2019-04-16 德克萨斯仪器股份有限公司 安全逻辑的自测试
US10935602B2 (en) 2016-09-01 2021-03-02 Texas Instruments Incorporated Self test for safety logic
CN109642926B (zh) * 2016-09-01 2021-06-08 德克萨斯仪器股份有限公司 安全逻辑的自测试
US11320488B2 (en) 2016-09-01 2022-05-03 Texas Instruments Incorporated Self test for safety logic
CN106888099A (zh) * 2017-03-20 2017-06-23 厦门亿联网络技术股份有限公司 一种简易兼容的poe供电装置

Also Published As

Publication number Publication date
US10411504B2 (en) 2019-09-10
WO2015017708A1 (en) 2015-02-05
CN105453360B (zh) 2019-11-12
JP2016536891A (ja) 2016-11-24
JP6587256B2 (ja) 2019-10-09
US20150035365A1 (en) 2015-02-05

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN105453360A (zh) 用于控制通过通信电缆传输电力的方法和系统
US9209981B2 (en) Power over Ethernet on data pairs and spare pairs
KR101746344B1 (ko) 이더넷 케이블에서 4개의 와이어 페어들을 통해 전력을 공급하기 위한 이더넷 전원 시스템 및 이더넷 전원 시스템에 의해 수행되는 방법
US10256867B2 (en) Power over data lines system providing a variable voltage to powered device
TWI462520B (zh) 在乙太網路上供電之系統中之電力結合
US7460889B2 (en) High power classification for power over Ethernet
US9130400B2 (en) Multiport power converter with load detection capabilities
US7511515B2 (en) System for providing power over communication cable having mechanism for determining resistance of communication cable
US20060164773A1 (en) Adjusting current limit thresholds based on output voltage of power supply device in system for providing power over communication link
US20050122140A1 (en) High power architecture for power over Ethernet
WO2007121150A2 (en) Method and apparatus for current sharing ethernet power across four conductor pairs using a midspan device
KR20170131263A (ko) PoE 또는 PoDL 시스템의 전원 인터페이스의 유지 전력 특성 컨트롤러
US11063774B2 (en) Virtualized chassis with power-over-ethernet for networking applications
CN107210921B (zh) Poe功率利用装置及方法
CA2966228C (en) Power sourcing equipment chip, and power over ethernet device and method
GB2448971A (en) Measuring the resistance of data cable conductors used for supplying power
CN115702532A (zh) 故障管理电力系统
KR20130079163A (ko) 전기 차량용 충전 장치 및 전기 차량용 충전 시스템
CN113708942B (zh) 用于poe系统的受电端控制电路和电子设备
EP4122069A1 (en) Fault managed power systems

Legal Events

Date Code Title Description
C06 Publication
PB01 Publication
C10 Entry into substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant