CN107154731B - 一种基于非隔离升压的poe供电系统 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了一种基于非隔离升压的POE供电系统，包括供电电源，以及供电电源连接的升压电路，所述升压电路的输出端连接POE供电输入端；所述升压电路的输出端还连接反馈电路，所述反馈电路包括依次连接的误差增益放大器、相位补偿电路、主控芯片；所述升压电路的输出端连接误差增益放大器的输入端，所述误差增益放大器的输出端连接相位补偿电路的输入端，所述相位补偿电路的输出端连接主控芯片的输入端，所述主控芯片的输出端连接升压电路的输入端；通过主控芯片向升压电路发送驱动信号。本发明所述的基于非隔离升压的POE供电系统节约了成本，减小体积，提升效率，降低EMI骚扰；设有反馈电路，保证了电路的稳定性和可靠性。

Description

一种基于非隔离升压的POE供电系统
技术领域
本发明属于供电设备技术领域，尤其是涉及一种基于非隔离升压的POE供电系统。
背景技术
PoE也被称为基于局域网的供电系统(PoL,Power over LAN)或有源以太网(Active Ethernet)，有时也被简称为以太网供电，这是利用现存标准以太网传输电缆的同时传送数据和电功率的最新标准规范，并保持了与现存以太网系统和用户的兼容性。IEEE802.3af标准是基于以太网供电系统POE的新标准，它在IEEE 802.3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。
以太网供电(PoE)标准正式颁布到现在短短数年时间，全球各地的企业都开始迫不及待地采用这项新兴技术。一项调查结果表明，从2004到2008年的4年间，采用PoE技术的供电设备复合年增长率已超过33％。2008年全球采用PoE技术的受电设备(PoweredDevices,PD)市场突破了52亿美元，年复合增长率高达38％。随着全球安全市场的增长，用户逐步开始考虑在现有以太网络架构之上尽可能地布置一些网络安全摄像机及其他一些网络安全设备。基于PoE技术的网络监控设备也已经越来越被用户所接受并且得到了快速的发展。自2010年中国安防行业网络高清化浪潮被掀起，PoE技术成为网络摄像机相较于模拟摄像机的一个重要优势点，同时能省去配置电源线的时间与金钱，使整个装置系统的成本明显降低。极大的推动了安防行业IP化进程。
常规的POE设备需要配置一个为POE中PSE端供电的高压(44～57V)电源。成本较高，系统较为复杂，并且体积较大。
发明内容
有鉴于此，本发明旨在提出一种基于非隔离升压的POE供电系统，以解决现有的采用隔离的电源，造价较高，系统不稳定的情况。
为达到上述目的，本发明的技术方案是这样实现的：
一种基于非隔离升压的POE供电系统，包括供电电源，以及供电电源连接的升压电路，所述升压电路的输出端连接POE供电输入端；
所述升压电路的输出端还连接反馈电路，所述反馈电路包括依次连接的误差增益放大器、相位补偿电路、主控芯片；
所述升压电路的输出端连接误差增益放大器的输入端，所述误差增益放大器的输出端连接相位补偿电路的输入端，所述相位补偿电路的输出端连接主控芯片的输入端，所述主控芯片的输出端连接升压电路的输入端；通过主控芯片向升压电路发送驱动信号。
进一步的，所述升压电路与POE供电输入端、误差增益放大器输入端之间还连接滤波电路。
进一步的，所述滤波电路为EMI滤波电路。
进一步的，所述升压电路为BOOST升压电路。
进一步的，所述供电电源为12V直流供电电源。
进一步的，所述主控芯片为TPS23756芯片。
进一步的，所述主控芯片包括测温模块，通过主控芯片实现过温保护。
相对于现有技术，本发明所述的基于非隔离升压的POE供电系统具有以下优势：
本发明所述的基于非隔离升压的POE供电系统节约了成本，减小体积，提升效率，降低EMI骚扰；设有反馈电路，保证了电路的稳定性和可靠性；将常规的12V电压通过升压电路，转换为可供PSE端使用的48V电压；具备过功率保护，过温保护功能，提升安全性和可靠性。
附图说明
构成本发明的一部分的附图用来提供对本发明的进一步理解，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：
图1为本发明实施例所述的基于非隔离升压的POE供电系统原理结构图；
图2为本发明实施例所述的基于非隔离升压的POE供电系统BOOST升压电路和EMI滤波电路的电路图；
图3为本发明实施例所述的基于非隔离升压的POE供电系统误差增益放大器和相位补偿电路的电路图；
图4为本发明实施例所述的基于非隔离升压的POE供电系统主控芯片控制电路图。
具体实施方式
需要说明的是，在不冲突的情况下，本发明中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。
在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”等的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本发明的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。
在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以通过具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
下面将参考附图并结合实施例来详细说明本发明。
如图1所示，一种基于非隔离升压的POE供电系统，包括供电电源，以及供电电源连接的升压电路，所述升压电路的输出端连接POE供电输入端；
所述升压电路的输出端还连接反馈电路，所述反馈电路包括依次连接的误差增益放大器、相位补偿电路、主控芯片；升压电路输出的电压经过误差增益放大器，输出电压在与期望电压比较后，形成反馈信号。
如图2至图4所示，所述BOOST升压电路和EMI滤波电路的IS端连接主控芯片控制电路的IS端，所述BOOST升压电路和EMI滤波电路的48V0端连接误差增益放大器电路的48V0端，所述误差增益放大器的输出端连接相位补偿电路的输入端，相位补偿电路的输出端连接主控芯片的CTL管脚，所述主控芯片的输出端连接升压电路的输入端；通过主控芯片向升压电路发送驱动信号。
相位补偿电路的作用是提高相位裕度，避免环路正激，保证稳定性和可靠性。
其中，所述升压电路与POE供电输入端、误差增益放大器输入端之间还连接滤波电路。所述滤波电路为EMI滤波电路，可有效降低电路对外的传导骚扰和辐射骚扰。
所述升压电路为BOOST升压电路。所述供电电源为12V直流供电电源。实现12V转48V电压，提供给POE的PSE供电端。
所述主控芯片为TPS23756芯片。所述主控芯片包括测温模块，通过主控芯片实现过温保护。当系统异常导致主控芯片温度过高时，主控芯片主动停止工作，避免损坏。
BOOST升压电路输出的电压经过EMI滤波电路输出至POE的PSE供电端和误差增益放大器，误差增益放大器经过输出电压在与期望电压比较后，形成反馈信号，然后经过相位补偿电路，反馈信号发送给主控芯片，主控芯片通过控制处理，发送相应的驱动信号，反过来控制升压电路，形成一个完整的闭环。
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、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (5)

1.一种基于非隔离升压的POE供电系统，其特征在于：包括供电电源，以及供电电源连接的升压电路，所述升压电路的输出端连接POE供电输入端；
所述升压电路的输出端还连接反馈电路，所述反馈电路包括依次连接的误差增益放大器、相位补偿电路、主控芯片；
所述升压电路的输出端连接误差增益放大器的输入端，所述误差增益放大器的输出端连接相位补偿电路的输入端，所述相位补偿电路的输出端连接主控芯片的输入端，所述主控芯片的输出端连接升压电路的输入端；通过主控芯片向升压电路发送驱动信号；
所述升压电路与POE供电输入端、误差增益放大器输入端之间还连接滤波电路；
所述供电电源为12V直流供电电源。
2.根据权利要求1所述的基于非隔离升压的POE供电系统，其特征在于：所述滤波电路为EMI滤波电路。
3.根据权利要求1所述的基于非隔离升压的POE供电系统，其特征在于：所述升压电路为BOOST升压电路。
4.根据权利要求1所述的基于非隔离升压的POE供电系统，其特征在于：所述主控芯片为TPS23756芯片。
5.根据权利要求4所述的基于非隔离升压的POE供电系统，其特征在于：所述主控芯片包括测温模块，通过主控芯片实现过温保护。
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