CN110071817A - 以太网供电控制系统 - Google Patents

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Abstract

本申请涉及以太网供电控制系统。在所描述的实例中，一种以太网供电PoE控制系统(10)包含被供电装置PD，其经配置以经由以太网连接(16)接收电压信号，且其包含PoE信号接收器(20)，PoE信号接收器(20)经配置以经由所述接收的电压信号来指示标称电力电平。所述系统(10)还包含供电设备PSE装置(12)，其经配置以产生所述电压信号且测量所述电压信号的分类电流来确定所述标称电力电平。所述PSE装置(12)包含PoE控制器(18)，其经配置以经由所述电压信号向所述PoE信号接收器(20)提供随所述标称电力电平而变的电力设置命令，使得所述PD可在基于所述电力设置命令的电力电平下操作。

Description

以太网供电控制系统
本申请是申请日为2014年8月11日，申请号为“201480042866.7”，而发明名称为“以太网供电控制系统”的发明申请的分案申请。
技术领域
本发明大体上涉及电子系统，且尤其涉及以太网供电控制系统。
背景技术
可实施各种控制系统来向耗电设备(例如，照明装置)或消耗电力的其它类型的装置提供电力。一种此类控制系统为以太网供电(PoE)(例如，由IEEE 802.3at标准所界定)，其为经由供电设备(PSE)通过缆线安全地向被供电装置(PD)提供电力且在PD断开连接的情况下移除电力的方式。在一个实例中，所述过程通过闲置状态以及检测、分类及操作的三个操纵状态而进行。在检测期间，PSE可将未经供电的缆线留在闲置状态中，同时其周期性地确定PD是否已接通电源。可在检测期间使用的低电力电平不太可能损坏不是针对PoE而设计的装置。如果在分类期间存在有效PD签名，那么PSE可查询PD所需电力量。如果PSE具有充分的供电能力，那么PSE可随后向PD提供所需电力。
发明内容
在所描述的实例中，一种以太网供电(PoE)控制系统包含被供电装置(PD)，其经配置以经由以太网连接接收电压信号，且其包含PoE信号接收器，所述PoE信号接收器经配置以经由所述接收的电压信号来指示标称电力电平。所述系统还可包含供电设备(PSE)装置，其经配置以产生所述电压信号且测量所述电压信号的分类电流来确定所述标称电力电平。所述PSE装置包含PoE控制器，其经配置以经由所述电压信号向所述PoE信号接收器提供随所述标称电力电平而变的电力设置命令，使得所述PD可在基于所述电力设置命令的电力电平下操作。
另一实例包含一种在PoE控制系统中提供电力控制的方法。所述方法包含从PSE装置经由以太网连接而提供电压信号的事件分类。所述方法还包含基于所述电压信号的分类电流经由被供电装置(PD)的PoE信号接收器而基于分类签名指示标称电力电平。所述方法还包含从所述PSE装置向所述PoE信号接收器提供与所述电压信号的分类事件的数量相关联的电力设置命令。所述电力设置命令对应于所述标称电力电平的百分比。所述方法进一步包含激活所述PD以在基于所述电力设置命令的所述标称电力电平的所述百分比下操作。
在另一实例中，一种PoE控制系统包含被供电装置(PD)，其经配置以经由以太网连接接收电压信号，且其包含PoE信号接收器，所述PoE信号接收器经配置以经由所述接收的电压信号的分类电流而响应于第一事件分类来提供第一分类签名且经由所述分类电流而提供第二分类签名。所述第二分类签名具有与所述第一分类签名不同的分类值。第三分类签名具有小于所述第二分类签名的分类值以指示所述PD具有用于PoE控制的能力。所述第三分类签名可指示所述PD的标称电力电平。所述系统进一步包含PSE装置，其经配置以产生所述电压信号且测量所述电压信号的所述分类电流来确定用于PoE控制的所述能力及所述标称电力电平。所述PSE装置包含PoE控制器，其经配置以经由所述电压信号向所述PoE信号接收器提供随所述标称电力电平而变的电力设置命令，使得所述PD可在基于所述电力设置命令的电力电平下操作。
附图说明
图1为实例以太网供电(PoE)控制系统的框图。
图2为另一实例PoE控制系统的示意图。
图3为实例时序图。
图4为另一实例PoE控制系统的示意图。
图5为另一实例时序图。
图6为在PoE控制系统中提供电力控制的实例方法的流程图。
具体实施方式
以太网(PoE)控制系统可包含经由以太网连接(例如，RJ-45缆线)而电耦合的供电设备(PSE)装置及被供电装置(PD)。举例来说，PD可对应于光照系统或消耗变化的电力量的任何各种其它电子装置。PSE装置包含PoE控制器且经配置以取决于PoE控制的阶段而提供幅值可变化的电压信号。PD可包含PoE信号接收器，其响应于由PSE装置提供的所述电压信号而经配置为电流源。PoE控制器可监测所述电压信号的分类电流来确定分类签名。以这种方式，PD可包含PoE信号接收器以向PSE装置指示PD具有用于PoE控制的能力，且可经由所述电压信号的所述分类电流向PSE装置指示PD的标称电力电平。因此，PSE装置可经由所述电压信号提供脉冲以作为到PD的电力设置命令，使得PD可在基于所述电力设置命令的电力电平下操作。
举例来说，在检测阶段(在所述检测阶段期间，PSE装置确定PD是否被连接)之后，PSE装置可在分类阶段操作。在所述分类阶段期间，PSE装置可提供在分类幅值处的电压信号以经由到PD的电压信号而提供事件分类，所述事件分类包含一或多个分类事件及对应标记事件(例如，在1事件或2事件分类方案中)，使得PD可控制所述电压信号的所述分类电流以向PSE装置提供相应分类签名。举例来说，PD可提供第一分类签名及第二分类签名，其中所述第一分类签名与所述第二分类签名是不同的。在所述第二分类签名之后，PD可向PSE装置提供小于所述第二分类签名的第三分类签名以指示通过PSE装置进行PoE控制的能力。在另一实例中，所述第三分类签名可向PSE装置指示PD的标称电力电平。举例来说，所述第三分类签名可具有对应于多个预定标称电力电平中的一者的值，使得PSE装置可基于所述第三分类签名的值而识别所述标称电力电平。
在所述标称电力电平的指示之后，PSE装置可提供与对应于所述电力设置命令的代码相对应的分类事件的数目，以及对应于所述标称电力电平的预定百分比的脉冲的数量。PSE装置可在激活阶段中提供最大幅值处的电压信号，使得PD可在基于所述电力命令设置的所述标称电力电平的百分比下操作。因此，本文描述的PoE控制系统可操作而以简单及可变的方式来提供PD的物理(PHY)层电力控制。
图1展示实例以太网供电(PoE)控制系统10。PoE控制系统10可在各种电力提供应用(例如，照明装置)中实施。举例来说，可实施PoE控制系统10以经由不具有以太网数据通信能力(例如，使用数据/链路层、信息分包)的现有以太网缆线(例如，RJ-45缆线)来提供电力控制。因此，PoE控制系统10以物理(PHY)层方式提供PoE电力控制。
PoE控制系统10包含经由以太网连接16而电耦合的供电设备(PSE)装置12及被供电装置(PD)14。在一个实例中，以太网连接16可为实施双绞线导体(例如，四个双绞线)的RJ-45缆线。PSE装置12经配置以经由以太网连接16向所述被供电装置提供电压信号VPORT，从而在PSE装置12与PD 14之间实施双向通信。举例来说，电压VPORT可对应于在PSE装置12中产生的固定电压VPOE，且调节其幅值。举例来说，根据IEEE 802.3标准可将PD 14配置为类型2PD。
电压信号VPORT可对应于变化以在事件分类方案中提供从PSE装置12到PD 14的事件分类的电压信号，使得PD 14可通过改变电压信号VPORT的电流来响应分类事件，从而向PSE装置12提供分类签名，例如，基于IEEE 802.3标准。术语“事件分类”描述PSE装置12向PD14提供一或多个分类事件及对应标记事件，从而以分类签名的形式向PD 14提供通信(及/或从PD 14引出通信响应)。术语“分类事件”描述在预定幅值处的电压信号VPORT的脉冲，且其紧随着标记事件(例如，在所述脉冲之后的减少的电压)，所述标记事件表示所述分类事件的结束。术语“分类签名”是指PD 14对事件分类的响应，其包含呈对应于分类等级(本文描述为分类0到分类5)的分类电流的量值的形式的一或多个分类事件，其中分类值对应于在分类值的升序中的分类电流的不断增加的幅值。
在图1的实例中，PSE装置12包含PoE控制器18，且PD 14包含PoE信号接收器20。PoE控制器18可经配置以(例如)基于PoE控制系统10的给定操作阶段而控制电压信号VPORT的激活时间及幅值，从而提供到PD 14的通信。PoE控制器18还可经配置以测量与电压信号VPORT相关联的分类电流，且相应地确定分类签名的分类等级。PoE信号接收器20可经配置以接收电压信号VPORT且充当相对于电压信号VPORT的分类电流源，使得PoE信号接收器20可调整电压信号VPORT的分类电流以响应于电压信号VPORT而提供到PSE装置12的通信。在一个实例中，PoE控制器18可经由标准(例如，IEEE802.3)实施与PoE信号接收器20的通信。举例来说，PoE控制器18可经配置以提供事件分类作为1事件物理层分类以提供单个分类事件，或作为2事件物理层分类以提供一系列(例如，两个)分类事件以及紧随的相应标记事件。作为响应，PD14可提供对应分类签名。
举例来说，PSE装置12可首先在检测阶段中操作，使得PSE装置12可周期性间隔提供在有效测试电压幅值(例如，在约2.8伏特与约10伏特之间)处提供电压信号VPORT。如果PD14经由以太网连接16而电耦合到PSE装置12，那么PoE信号接收器20可通过提供相对于电压信号VPORT的充分电阻而响应来向PSE装置12指示PD 14经由以太网连接16而耦合。在所述检测阶段之后，PSE装置12切换到分类阶段。
在所述分类阶段期间，PSE装置12可提供在分类幅值(例如，在约15.5伏特与约20.5伏特之间)处的电压信号VPORT以经由电压信号VPORT向PD 14提供分类事件(例如，1事件分类及/或2事件分类)，如由PoE控制器18控制。作为对所述分类事件的响应，PoE信号接收器20可控制电压信号VPORT的分类电流以向PSE装置12提供相应分类签名，使得每一分类签名具有对应于预定类(例如，由IEEE 802.3at指定)的分类电流幅值的范围。PoE控制器18可测量每一分类事件中的电压信号VPORT的分类电流，使得PoE控制器18可确定由PoE信号接收器20提供的分类签名。因此，在实例实施例中，PSE装置12及PD 14可彼此通信。
举例来说，在所述分类阶段，PoE信号接收器20可响应于第一事件分类而提供第一分类签名，紧接着响应于第二事件分类而提供第二分类签名，且响应于第三事件分类而提供第三分类签名。PoE信号接收器20可以与所述第一分类签名不同的分类(例如，以更大电流)提供所述第二分类签名，且可以小于所述第二分类签名的分类提供所述第三分类签名，从而由PSE装置12指示PD 14的PoE控制的能力。举例来说，可以分类4提供所述第一分类签名(例如，响应于所述第一事件分类的两个分类事件中的每一者)，以分类5提供所述第二分类签名，且以小于分类5的分类范围(例如，分类0到4)提供所述第三分类签名。相对于分类签名的术语“分类5”为具有与分类4分类签名相比更高的分类电流的分类签名，例如，在IEEE 802.3标准中所实施。因此，响应于由PoE信号接收器20提供的分类序列中的值，PoE控制器18可识别PD 14具有通过PSE装置12进行PoE控制的能力。
响应于PD 14的通过PSE装置12进行PoE控制的能力的确定，PD 14可向PSE装置12提供PD 14的标称电力电平的指示。PD 14的标称电力电平对应于在完全及正常操作条件(例如，用于PoE照明系统的完全照明电平)下的PD 14的最大电力消耗。举例来说，小于第二分类签名的第三分类签名可具有对应于多个预定标称电力电平中的一者的分类值(例如，分类0到4中的一者)，使得PoE控制器18可基于第三分类签名的值而识别标称电力电平。响应于识别PD 14的标称电力电平，PoE控制器18可经配置以控制随标称电力电平而变的PD14的电力电平，使得PD 14的电力输出可由PoE控制器18可变地控制。
举例来说，在标称电力电平的指示之后，PoE控制器18可经由与对应于电力设置命令的代码相关联的电压信号VPORT而提供若干分类事件。在一个实例中，可基于对应于标称电力电平的预定百分比的分类事件的脉冲的数量而编码电力设置命令。响应于所述代码，PoE信号接收器20可识别希望由PoE控制器18从PD 14输出的标称电力电平的部分(例如，百分比)。因此，PSE装置12可在激活阶段中提供在幅值上的最大电力(例如，在约44伏特与约57伏特之间，如由相关联的电力供应器的最大电压所指示)的电压信号VPORT。PD 14可在基于电力命令设置的标称电力电平的百分比下操作。因此，PoE控制系统10可操作而以简单及可变的方式来提供PD 14的PHY层电力控制。
图2展示另一实例PoE控制系统50。PoE控制系统50可对应于图1的实例中的PoE控制系统10，例如，在PoE照明应用中。举例来说，可实施PoE控制系统50以经由不具有以太网数据通信能力(例如，使用数据/链路层、信息分包)的现有以太网缆线(例如，RJ-45缆线)来提供电力控制。
PoE控制系统50包含经由以太网连接56而电耦合的PSE装置52及PD 54。在图2的实例中，以太网连接56被演示为实施四个双绞线导体的RJ-45缆线。相应地，以太网连接56在图2的实例中被演示为包含两个通信端口，其为端口1及端口2。PSE装置52包含电压源58，其经配置以产生电压信号VPOE。在图2的实例中，PSE装置52包含PoE控制器60，其向电压源58提供电压控制信号P_CTL以控制电压信号VPOE的幅值(例如，取决于操作阶段)，且测量电压信号VPOE的分类电流。PoE控制器60还经配置以产生开关信号SW来控制一组开关S1及S2，从而经由以太网连接56向PD 54分别提供电压信号VPOE及低电压(例如，接地)连接以作为图1的实例中的电压VPORT。响应于开关信号SW，经由端口1及端口2中的每一者基于电压VPOE将电压信号VPORT提供到PD 54。因此，PoE控制器60可经配置以控制电压信号VPORT的激活时间及幅值(例如，基于PoE控制系统50的给定操作阶段)从而提供到PD 54的通信。在一个实例中，可经由电压源58提供电压信号VPOE作为可变电压VPORT。在另一实例中，电压信号VPOE可为恒定的(例如，在约44伏特与约57伏特之间)，且PSE装置52可经配置以调制开关S1的阻抗从而向PD54提供可变电压VPORT。
在图2的实例中，PD 54包含一对整流器62，其各自在相应端口端口1及端口2处耦合到以太网连接56。整流器62经配置以提供跨越电容器CPD的电压信号VPORT。在图2的实例中，PD 54包含PoE信号接收器64(“PoE RX”)，其接收对应于跨越电容器CPD的电压信号VPORT的电压VP。因此，PoE信号接收器64接收电压VP且充当相对于电压VP以及电压信号VPORT的电流源，使得PoE信号接收器64可调整电压信号VPORT的分类电流以响应于电压信号VPORT而提供到PSE装置52的通信。此外，PD 54包含电力控制器66，PoE信号接收器64可向电力控制器66提供控制信号CTRL。相应地，响应于由PoE控制器60向PoE信号接收器64提供的电力设置命令，PoE信号接收器64可经由控制信号CTRL向电力控制器66指示(例如)为随PD 54的标称电力电平而变(例如，百分比)的所要输出电力电平。相应地，在激活阶段期间，电力控制器66可响应于由PSE装置52提供的电压信号VPORT的完全幅值而提供由电力设置命令指定的所要输出电力。
图3展示实例时序图100。时序图100证实电压信号VP的幅值随时间而变。时序图100可对应于PoE控制系统50的操作。相应地，下文在图3的描述中参考图2的实例。
在时间T0之前，电压信号VP可具有幅值VMIN，对应于实质上最小电压(例如，零伏特)。举例来说，幅值VMIN可对应于电压信号VP的实际电压幅值，或可对应于断开的开关S1及S2。在时间T0，PSE装置52可开始在检测阶段中操作，使得电压信号VP增加到幅值VVALID1(例如，在约2.8伏特与约10伏特之间)。因为PD 54经由以太网连接56而电耦合到PSE装置52，所以PoE信号接收器64可通过提供相对于电压信号VP的充分电阻而响应来向PSE装置52指示PD 54经由以太网连接56而耦合。在时间T1，电压信号VP降低到幅值VVALID2(例如，在约2.8伏特与约10伏特之间，但不同于(例如，小于)幅值VVALID1)。相应地，PSE装置52可基于单独幅值VVALID1及VVALID2的ΔI/ΔV而确定PoE信号接收器64的电阻值。在时间T2，幅值＝VMIN，进而结束所述检测阶段。所述检测阶段在图3的实例中被演示为仅包含在幅值VVALID1及VVALID2处的电压信号VP的单个差分测量，但所述检测阶段可包含在所述检测阶段电压幅值范围(例如，由IEEE802.3at标准指定)中的差分测量及/或额外幅值。
在时间T3，PSE装置52切换到分类阶段，在所述分类阶段期间，PoE控制器60可确定PD 54是否具有PoE控制的能力，可确定PD 54的标称电力电平，且可向PoE信号接收器64提供电力设置命令。在时间T3开始，PSE装置52提供第一事件分类，在102处演示为2事件分类。在时间T3，在第一分类事件中的幅值VCLASS处提供电压信号VP。幅值VCLASS可对应于分类幅值范围幅值(例如，在约15.5伏特与约20.5伏特之间)中的电压幅值。响应于在时间T3接收第一分类事件的电压信号VP(例如，经由电压VP)，PoE信号接收器64可指示第一分类值(例如，分类4)。在时间T4，电压信号VP可降低到幅值VMRK，对应于标记事件。举例来说，所述标记事件可(向PoE信号接收器64)表示第一分类事件的结束。类似地，在时间T5，PSE装置52提供在第一事件分类(例如，2事件分类)的第二分类事件中的幅值VCLASS处的电压信号VP，作为响应，PoE信号接收器64可提供第二分类值(例如，分类4)，以及紧接的在时间T6的另一标记事件。举例来说，所述第一分类值与所述第二分类值可为相等的(例如，分类4)。因此，PD 14可响应于具有分类签名的第一事件分类，所述分类签名包含对第一事件分类102的相应两个分类事件的两个分类4电流响应。图3的实例演示第一事件分类102包含在2事件分类方案中的两个分类事件，例如，确保对在分类幅值范围的电压信号VP的实质上恒定幅值的线性响应。然而，PoE控制器60可经配置以通过提供单个分类事件或基于提供两个以上分类事件而提供第一事件分类作为1事件分类。
在时间T7，PSE装置52再次提供在(在104处演示的)第二事件分类(例如，1事件分类)中的幅值VCLASS的电压信号VP。响应于(例如，经由电压VP)接收第二事件分类104中的分类事件中的电压信号VP，PoE信号接收器64可提供第二分类签名(例如，分类5)。在时间T8，电压信号VP可降低到幅值VMRK，对应于第二事件分类104的标记事件，进而(向PoE信号接收器64)表示第二事件分类104的分类事件的结束。可由PoE信号接收器64以不同于(例如，大于)第一分类签名的值来提供第二分类签名，进而潜在地向PoE控制器60表示PD 54可具有PoE控制的能力。
在时间T9，PSE装置52再次提供在(在106处演示的)第三事件分类中的幅值VCLASS的电压信号VP。响应于(例如，经由电压VP)接收第三事件分类106中的电压信号VP，PoE信号接收器64可提供在小于第二分类签名的值的第三分类签名(例如，分类0到4)。在时间T10，电压信号VP可降低到幅值VMRK，对应于标记事件，进而(向PoE信号接收器64)表示第三事件分类106的结束。可由PoE信号接收器64以小于第二分类签名的值来提供第三分类签名，从而向PoE控制器60指示PD 54具有PoE控制的能力。此外，第三分类签名106的特定分类值可(向PoE控制器60)指示PD 54的标称电力电平。举例来说，第三分类签名的分类值可对应于多个预定标称电力电平中的一者，使得PoE控制器60可基于第三分类签名的值来识别标称电力电平，例如，在以下表1中提供。
表1
通过实例提供表1中的预定标称电力电平。可经由第三分类签名从PoE信号接收器64向PoE控制器60的通信中提供任何各种其它预定标称电力电平。
响应于识别PD 54的标称电力电平，PoE控制器60可经配置以控制PD 54的电力电平随标称电力电平而变，使得PD 54的电力输出可由PoE控制器60可变地控制。在时间T11，PoE控制器60可开始经由与对应于电力设置命令的代码相关联的电压信号VP而提供若干事件分类(例如，1事件分类)。举例来说，可基于对应于标称电力电平的预定百分比的分类事件的数量而编码电力设置命令，例如，在以下表2中提供。
表2
通过实例提供表2中的标称电力电平的预定百分比值。PoE控制器60可经配置以提供对应于标称电力电平的相关联百分比的任何各种预定数量。图3的实例随后在时间T11演示具有相关联的标记事件的单个分类事件。然而，PoE控制器60可经配置以提供零分类事件以表示PD 54的所要电力电平。
响应于所述代码，PoE信号接收器64可识别希望由PoE控制器60从PD 54输出的标称电力电平的百分比。因此，在时间T12，PSE装置52开始在激活阶段中操作，且提供在最大幅值VPORT_PSE(例如，在约44伏特与约57伏特之间，如由相关联的电力供应器的最大电压所指定)的电压信号VP。PD 54可在基于电力命令设置的标称电力电平的百分比下操作。相应地，PoE控制系统50可操作而以简单及可变的方式来提供PD 54的PHY层电力控制。
图4展示另一实例PoE控制系统150。PoE控制系统150可对应于图1的实例中的PoE控制系统10，例如，在PoE照明应用中。举例来说，可实施PoE控制系统150以经由不具有以太网数据通信能力(例如，使用数据/链路层、信息分包)的现有以太网缆线(例如，RJ-45缆线)来提供电力控制。
PoE控制系统150包含经由以太网连接156而电耦合的PSE装置152及PD 154。在图4的实例中，以太网连接56被演示为实施四个双绞线导体的RJ-45缆线。相应地，以太网连接156在图4的实例中被演示为包含两个通信端口，其为端口1及端口2。PSE装置152包含电压源158，其经配置以产生可变电压信号VPOE。类似于图3的实例，PSE装置152可以可变的方式提供电压VPOE以作为跨越以太网连接156的电压VPORT。
在图4的实例中，PSE装置152包含PoE控制器160，其向电压源158提供电压控制信号P_CTL以控制电压信号VPOE的幅值(例如，取决于操作阶段)，且测量电压信号VPORT的分类电流。PoE控制器160还经配置以产生开关信号SW1及SW2来控制相应一组开关S1及S2，从而经由以太网连接156向PD 154分别提供电压信号VPOE及低电压(例如，接地)连接。相应地，响应于开关信号SW1，经由端口1将电压信号VPORT提供到PD 154。类似地，响应于开关信号SW2，经由端口2将电压信号VPORT提供到PD 154。相应地，PoE控制器160可经配置以个别地控制在端口1及2中的每一者上的电压信号VPORT的激活时间及幅值(例如，基于PoE控制系统150的给定操作阶段)从而提供到PD154的通信。
在图4的实例中，PD 154包含在端口1处耦合到以太网连接156的第一整流器162及在端口2处耦合到以太网连接156的第二整流器163。第一整流器162经配置以提供跨越第一电容器CPD1的电压信号VPORT，且第二整流器163经配置以提供跨越第二电容器CPD2的电压信号VPORT。在图4的实例中，PD 154包含：第一PoE信号接收器164(“PoE RX1”)，其接收对应于跨越第一电容器CPD1的电压信号VPORT的电压VP1；及第二PoE信号接收器165(“PoE RX2”)，其接收对应于跨越第二电容器CPD2的电压信号VPORT的电压VP2。
因此，第一PoE信号接收器164接收电压VPD1且充当相对于电压VPD1以及电压信号VPORT的电流源，使得第一PoE信号接收器164可调整电压信号VPORT的分类电流以响应于电压信号VPORT而提供到PSE装置152的通信。类似地，第二PoE信号接收器165接收电压VPD2且充当相对于电压VPD2以及电压信号VPORT的电流源，使得第二PoE信号接收器165可调整电压信号VPORT的分类电流以响应于电压信号VPORT而提供到PSE装置152的通信。此外，PD 154包含电力控制器166，PoE信号接收器164及165可向电力控制器166提供相应控制信号CTRL1及CTRL2。相应地，响应于由PoE控制器160向PoE信号接收器164及165中的至少一者提供的电力设置命令，PoE信号接收器164及165可经由控制信号CTRL1及CTRL2向电力控制器166指示(例如)为随PD 154的标称电力电平而变(例如，百分比)的所要输出电力电平。相应地，在激活阶段期间，电力控制器166可响应于由PSE装置152提供的电压信号VPORT的完全幅值而提供由电力设置命令指定的所要输出电力。
图5展示实例时序图200及201。时序图200演示电压VP1的幅值随时间而变，且时序图201演示电压VP2的幅值随时间而变。时序图200及201可对应于PoE控制系统150的操作。相应地，在图5的以下描述中参考图4的实例。因此，电压VP1响应于经由开关信号SW1的开关S1的激活而对应于电压VPORT，且电压VP2响应于经由开关信号SW2的开关S2的激活而对应于电压VPORT。
在时间T0之前，电压VP1及电压VP2可各自具有幅值VMIN，对应于实质上最小电压(例如，零伏特)。举例来说，幅值VMIN可对应于电压VP1及VP2的实际电压幅值，或可对应于断开的开关S1及S2。在时间T0，PSE装置152可开始在检测阶段中操作，使得电压信号VP1增加到幅值VVALID1。因为PD 154经由以太网连接156而电耦合到PSE装置152，所以第一PoE信号接收器164可通过提供相对于电压VP1的充分电阻而响应来向PSE装置152指示PD 154经由以太网连接156而耦合。在时间T1，电压VP1降低到幅值VVALID1，同时电压VP2增加到幅值VVALID1。在时间T2，电压VP1降低回到幅值VMIN。类似地，在时间T2，电压VP2降低到幅值VVALID2。因为PD 154经由以太网连接156而电耦合到PSE装置152，所以第二PoE信号接收器165可通过提供相对于电压VP2的充分电阻而响应来向PSE装置152指示PD 154经由以太网连接156而耦合。相应地，PSE装置152可基于单独幅值VVALID1及VVALID2的ΔI/ΔV而确定PoE信号接收器164及165的电阻值。在时间T3，电压VP2降低回到幅值VMIN，进而结束所述检测阶段，基于此，PoE控制器160识别端口1及端口2两者耦合到相应第一及第二PoE信号接收器164及165。所述检测阶段在图5的实例中被演示为仅包含在单个幅值VVALID处的电压VP1及VP2的单个脉冲，但所述检测阶段可包含在所述检测阶段电压幅值范围(例如，由IEEE802.3at标准指定)中的针对电压VP1及VP2中的每一者的额外脉冲及/或额外幅值。
在时间T4，PSE装置152切换到分类阶段，在所述分类阶段期间，PoE控制器160可确定PD 154是否具有PoE控制的能力，可确定PD 154的标称电力电平，且可向PoE信号接收器164及165提供电力设置命令。在时间T4开始，PSE装置152向第一PoE信号接收器164提供第一事件分类，在102处演示为2事件分类。因此，在时间T4，电压VP1增加到第一事件分类中的幅值VCLASS。幅值VCLASS可对应于分类幅值范围幅值(例如，在约15.5伏特与约20.5伏特之间)中的电压幅值。响应于第一事件分类202中的第一分类事件的电压VP1的增加，PoE信号接收器164可提供第一分类值(例如，分类4)。在时间T5，电压VP1可降低到幅值VMRK，对应于标记事件。举例来说，所述标记事件可(向第一PoE信号接收器164)表示事件分类202中的第一分类事件的结束。类似地，在时间T6，电压VP1增加到事件分类202的第二分类事件中的幅值VCLASS，作为响应，PoE信号接收器64可提供第二分类值(例如，分类4)，以及紧接的在时间T7的另一标记事件。举例来说，第一初始分类值与第二初始分类值可为相等的(例如，分类4)。因此，第一PoE接收器164可响应于具有分类签名的第一事件分类，所述分类签名包含对第一事件分类202的相应两个分类事件的两个分类4电流响应。图5的实例演示第一事件分类202包含在2事件分类方案中的两个分类事件，例如，确保对在分类幅值范围的电压信号VPORT的实质上恒定幅值的线性响应。然而，PSE装置152可经配置以通过提供单个分类事件或基于提供两个以上分类事件而提供第一事件分类作为1事件分类。
在时间T8，PSE装置152经由端口2提供第二事件分类，在204处演示，在端口2处，电压VP2增加到在时间T8的分类事件中的幅值VCLASS。响应于第二事件分类204的分类事件，第二PoE信号接收器165可提供第二分类签名(例如，分类5)。在时间T9，电压VP2可降低到幅值VMRK，对应于标记事件，进而(向第二PoE信号接收器165)表示事件分类204的分类事件的结束。可由第二PoE信号接收器165以不同于第一分类签名的值来提供第二分类签名，进而潜在地向PoE控制器160表示PD 154可具有PoE控制的能力。
在时间T10，PSE装置152经由端口2提供第三事件分类，在206处演示，在端口2处，电压VP2增加到在时间T10的分类事件中的幅值VCLASS。响应于第三事件分类206的分类事件，第二PoE信号接收器165可提供小于所述第二分类签名的第三分类签名(例如，分类0到4)。在时间T11，电压VP2可降低到幅值VMRK，对应于标记事件，进而(向第二PoE信号接收器165)表示事件分类206的分类事件的结束。可由第二PoE信号接收器165以小于所述第二分类签名的值来提供第三分类签名以向PoE控制器160指示PD 154具有PoE控制的能力。此外，第三分类签名206的特定分类值可(向PoE控制器160)指示PD 154的标称电力电平(例如，在表1中)。
响应于识别PD 154的标称电力电平，PoE控制器160可经配置以控制PD 154的电力电平随标称电力电平而变，使得PD 154的电力输出可由PoE控制器160可变地控制。在时间T11，PoE控制器160可开始经由与对应于电力设置命令的代码相关联的电压VP1及VP2中的一者或两者而提供若干分类事件。可基于对应于标称电力电平的预定百分比的分类事件的脉冲的数量(例如，在表2中)而编码电力设置命令。举例来说，指示标称电力电平的百分比的额外分类事件可仅经由电压VP1而被提供，仅经由电压VP2而被提供，或基于电压VP1及VP2的组合而被提供。所述代码可基于经由电压VP1及VP2而提供的分类事件的数量的总和，或所述代码可基于经由电压VP1及VP2而提供的分类事件的二进制及/或基于时间的编码。因此，可以任何各种途径提供指示标称电力电平的百分比的额外分类事件。
响应于所述代码，第一PoE信号接收器164及/或第二PoE信号接收器165可识别希望由PoE控制器160从PD 154输出的标称电力电平的百分比。因此，在时间T13，PSE装置152开始在激活阶段中操作，且提供在最大幅值的电压信号VPORT以提供在幅值VPORT_PSE的电压VP1及/或VP2。PD 154可在基于电力命令设置的标称电力电平的百分比下操作。相应地，PoE控制系统150可操作而以简单及可变的方式通过经由以太网连接156的多个端口来提供PD 154的PHY层电力控制。
鉴于上文所描述的前述结构及功能特征，参考图6将更好地了解根据实例实施例的各种方面的方法。
图6展示在PoE控制系统中提供电力控制的实例方法250。在252，从PSE装置(例如，PSE装置12)经由以太网连接(例如，以太网连接16)而提供电压信号(例如，电压信号VPORT)的事件分类(例如，事件分类102、104及106)。在254，基于所述电压信号的分类电流经由被供电装置(例如，PD 14)的PoE信号接收器(例如，PoE信号接收器20)而基于分类签名(例如，分类签名106)指示标称电力电平。在256，从所述PSE装置向所述PoE信号接收器提供与所述电压信号(例如，在图3的实例中的时间T11)的分类事件的数量相关联的电力设置命令。所述电力设置命令可对应于所述标称电力电平的百分比(例如，表1)。在258，激活所述PD以在基于所述电力设置命令的所述标称电力电平的所述百分比下操作。
所描述的实施例中的修改为可能的，且在所附权利要求书的范围内，其它实施例为可能的。

Claims (48)

1.一种用于在以太网供电PoE系统中使用的供电设备PSE，所述PSE包括：
端口，其经配置以通过以太网缆线耦合到供电装置PD；
电压源，其耦合到所述端口；及
控制器，其经配置以调节所述电压源以：
基于分类事件在所述端口处产生分类事件信号；
通过所述端口确定所述供电装置的标称电力电平；
基于所述分类事件的数量在所述端口处产生电力设置命令；及
基于所述电力设置命令和所述标称电力电平，产生用于所述PD的供应电压。
2.根据权利要求1所述的PSE，其中所述分类事件信号符合IEEE802.3at标准。
3.根据权利要求1所述的PSE，其中所述分类事件信号包含在分类幅值范围内的电压。
4.根据权利要求1所述的PSE，其中所述分类事件信号包含从15.5V到20.5V范围内的电压。
5.根据权利要求1所述的PSE，其中所述控制器经配置以通过检测由所述PD产生的分类电流的电流幅值确定所述标称电力电平。
6.根据权利要求1所述的PSE，其中所述控制器经配置以通过对借由所述端口从所述PD接收到的电力签名进行译码而确定所述标称电力电平。
7.根据权利要求6所述的PSE，其中所述控制器经配置以当所述电力签名具有为0的译码值时，确定所述标称电力电平为15W。
8.根据权利要求6所述的PSE，其中所述控制器经配置以当所述电力签名具有为1的译码值时，确定所述标称电力电平为30W。
9.根据权利要求6所述的PSE，其中所述控制器经配置以当所述电力签名具有为2的译码值时，确定所述标称电力电平为45W。
10.根据权利要求6所述的PSE，其中所述控制器经配置以当所述电力签名具有为3的译码值时，确定所述标称电力电平为60W。
11.根据权利要求6所述的PSE，其中所述控制器经配置以当所述电力签名具有为4的译码值时，确定所述标称电力电平为90W。
12.根据权利要求1所述的PSE，其中所述电力设置命令表示在所述标称电力电平的等于或者小于100％的百分比处的所述供应电压。
13.根据权利要求12所述的PSE，其中当所述分类事件的所述数量为0时，所述百分比为100％。
14.根据权利要求12所述的PSE，其中当所述分类事件的所述数量为1时，所述百分比为80％。
15.根据权利要求12所述的PSE，其中当所述分类事件的所述数量为2时，所述百分比为55％。
16.根据权利要求12所述的PSE，其中当所述分类事件的所述数量为3时，所述百分比为30％。
17.一种方法，包括：
通过控制器调节电压源以产生将由以太网供电PoE系统中的供电装置PD接收的分类事件信号，其中所述分类事件信号基于分类事件；
在所述分类事件信号发送之后，通过所述控制器确定所述PD的标称电力电平；
通过所述控制器调节所述电压源以产生将由所述PD接收的电力设置命令，其中所述电力设置命令基于所述分类事件的数量；及
通过所述控制器调节所述电压源以基于所述电力设置命令和所述标称电力电平产生用于所述PD的供应电压。
18.根据权利要求17所述的方法，其中所述分类事件信号符合IEEE802.3at标准。
19.根据权利要求17所述的方法，其中所述分类事件信号包含在分类幅值范围内的电压。
20.根据权利要求17所述的方法，其中所述分类事件信号包含从15.5V到20.5V范围内的电压。
21.根据权利要求17所述的方法，其中所述确定所述标称电力电平包含：通过所述控制器检测由所述PD产生的分类电流的电流幅值。
22.根据权利要求17所述的方法，其中所述确定所述标称电力电平包含：通过所述控制器对借由所述端口从所述PD接收到的电力签名进行译码。
23.根据权利要求22所述的方法，其中所述确定所述标称电力电平包含：当所述电力签名具有为0的译码值时确定所述标称电力电平为15W。
24.根据权利要求22所述的方法，其中所述确定所述标称电力电平包含：当所述电力签名具有为1的译码值时，确定所述标称电力电平为30W。
25.根据权利要求22所述的方法，其中所述确定所述标称电力电平包含：当所述电力签名具有为2的译码值时，确定所述标称电力电平为45W。
26.根据权利要求22所述的方法，其中所述确定所述标称电力电平包含：当所述电力签名具有为3的译码值时，确定所述标称电力电平为60W。
27.根据权利要求22所述的方法，其中所述确定所述标称电力电平包含：当所述电力签名具有为4的译码值时，确定所述标称电力电平为90W。
28.根据权利要求17所述的方法，其中所述电力设置命令表示在所述标称电力电平的等于或者小于100％的百分比处的所述供应电压。
29.根据权利要求28所述的方法，其中当所述分类事件的所述数量为0时，所述百分比为100％。
30.根据权利要求28所述的方法，其中当所述分类事件的数量为1时，所述百分比为80％。
31.根据权利要求28所述的方法，其中当所述分类事件的所述数量为2时，所述百分比为55％。
32.根据权利要求28所述的方法，其中当所述分类事件的所述数量为3时，所述百分比为30％。
33.一种方法，包括：
通过控制器接收由以太网供电PoE系统中的供电设备PSE产生的分类事件信号，其中所述分类事件信号基于分类事件；
响应于所述分类事件信号，通过所述控制器提供供电装置PD的标称电力电平至所述PSE；
通过所述控制器接收由所述PSE产生的电力设置命令，其中所述电力设置命令基于所述分类事件的数量；及
通过所述控制器基于所述电力设置命令和所述标称电力电平调整用于所述PD的电力电平。
34.根据权利要求33所述的方法，其中所述分类事件信号符合IEEE802.3at标准。
35.根据权利要求33所述的方法，其中所述分类事件信号包含在分类幅值范围内的电压。
36.根据权利要求33所述的方法，其中所述分类事件信号包含从15.5V到20.5V范围内的电压。
37.根据权利要求33所述的方法，其中所述提供所述标称电力电平包含：通过所述控制器使所述PD产生具有表示所述标称电力电平的电流幅值的分类电流。
38.根据权利要求33所述的方法，其中所述提供所述标称电力电平包含：通过所述控制器对将由所述PSE译码的电力签名进行编码。
39.根据权利要求38所述的方法，其中所述提供所述标称电力电平包含：通过所述控制器采用值“0”对所述电力签名进行编码以表示15W的所述标称电力电平。
40.根据权利要求38所述的方法，其中所述提供所述标称电力电平包含：通过所述控制器采用值“1”对所述电力签名进行编码以表示30W的所述标称电力电平。
41.根据权利要求38所述的方法，其中所述提供所述标称电力电平包含：通过所述控制器采用值“2”对所述电力签名进行编码以表示45W的所述标称电力电平。
42.根据权利要求38所述的方法，其中所述提供所述标称电力电平包含：通过所述控制器采用值“3”对所述电力签名进行编码以表示60W的所述标称电力电平。
43.根据权利要求38所述的方法，其中所述提供所述标称电力电平包含：通过所述控制器采用值“4”对所述电力签名进行编码以表示90W的所述标称电力电平。
44.根据权利要求33所述的方法，其中所述电力设置命令表示在所述标称电力电平的等于或者小于100％的百分比处的所述供应电压。
45.根据权利要求44所述的方法，其中当所述分类事件的所述数量为0时，所述百分比为100％。
46.根据权利要求44所述的方法，其中当所述分类事件的所述数量为1时，所述百分比为80％。
47.根据权利要求44所述的方法，其中当所述分类事件的所述数量为2时，所述百分比为55％。
48.根据权利要求44所述的PSE，其中当所述分类事件的所述数量为3时，所述百分比为30％。
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