CN111181738B - 一种poe供电设备和系统 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种POE供电设备，包括：检测电路和电压反转电路；其中，检测电路的输入端连接POE供电设备的输入端，电压反转电路的控制端连接检测电路的输出端，电压反转电路的第一输出端和第二输出端均用于连接受电设备；所述检测电路，用于检测POE供电设备的输入端的输入电压，当输入电压小于预设掉电阈值时，输出掉电控制信号；所述电压反转电路，包括若干个开关管，用于接收掉电控制信号，并根据掉电控制信号控制开关管的工作状态，以使所述第一输出端和所述第二输出端的输出电压反转。本发明还公开一种POE供电系统，采用本发明实施例，能有效减少供电端CPU参与带来的时间花销，使得掉电后的受电设备有更充足的时间来处理数据。
Description
技术领域
本发明涉及供电技术领域，尤其涉及一种POE供电设备和系统。
背景技术
Dying gasp指的是当系统电源故障，设备检测到电源无法满足正常使用时发送即将掉电讯息给对端设备的信号。交换机领域的dying gasp在检测到即将掉电后，会在所有端口发送dying gasp报文。POE供电设备通过网线传递能量，受电设备无需再接市电供电，从网线中获取能量，极大的减小了网络铺设成本，获得了大范围使用。
传统的Dying gasp设计中POE供电电源降低到一定程度才会引起POE供电设备的系统供电降低，存在不能及时检测到市电异常的问题。对于POE供电设备，掉电后的一段时间内，除了要保证自身的系统可以工作，也要保证在这段时间内受电设备可以稳定接收到报文，并且可以进行相应的处理。但是，POE供电设备通常在检测到掉电之后需要CPU处理，CPU的处理并不是立刻处理，会产生延迟，从而导致掉电后受电设备没有充足的时间来处理数据。
发明内容
本发明实施例的目的是提供一种POE供电设备和系统，能有效减少供电端CPU参与带来的时间花销，使得掉电后的受电设备有更充足的时间来处理数据。
为实现上述目的，本发明实施例提供了一种POE供电设备，包括：检测电路和电压反转电路；其中，所述检测电路的输入端连接所述POE供电设备的输入端，所述电压反转电路的控制端连接所述检测电路的输出端，所述电压反转电路的第一输出端和第二输出端均用于连接受电设备；
所述检测电路，用于检测所述POE供电设备的输入端的输入电压，当所述输入电压小于预设掉电阈值时，输出掉电控制信号；
所述电压反转电路，包括若干个开关管，用于接收所述掉电控制信号，并根据所述掉电控制信号控制所述开关管的工作状态，以使所述第一输出端和所述第二输出端的输出电压反转。
与现有技术相比，本发明公开的POE供电设备，通过所述检测电路检测所述POE供电设备的输入端的输入电压，当所述输入电压小于预设掉电阈值时，此时所述POE供电设备判定发生掉电，所述检测电路输出掉电控制信号给所述电压反转电路，所述电压反转电路根据所述掉电控制信号控制所述开关管的工作状态，以使所述第一输出端和所述第二输出端的输出电压反转，当受电设备收到POE供电设备的电压反转情况时，得知此时POE供电设备已经发生掉电，在上述过程中无需POE供电设备中的CPU参与，能有效减少供电端CPU参与带来的时间花销，从而受电设备能够有充足的时间来处理数据。
作为上述方案的改进，所述电压反转电路包括第一开关管、第二开关管、第三开关管和第四开关管；其中，
所述第一开关管的第一端与所述电压反转电路的第一控制端连接，所述第一开关管的第二端与所述电压反转电路的第一输入端连接，所述第一开关管的第三端与所述电压反转电路的第一输出端连接；
所述第二开关管的第一端与所述电压反转电路的第二控制端连接，所述第二开关管的第二端与所述电压反转电路的第二输入端连接，所述第二开关管的第三端与所述电压反转电路的第一输出端连接；
所述第三开关管的第一端与所述电压反转电路的第一控制端连接，所述第三开关管的第二端与所述电压反转电路的第二输入端连接，所述第三开关管的第三端与所述电压反转电路的第二输出端连接；
所述第四开关管的第一端与所述电压反转电路的第二控制端连接，所述第四开关管的第二端与所述电压反转电路的第一输入端连接，所述第四开关管的第三端与所述电压反转电路的第二输出端连接。
作为上述方案的改进，所述检测电路包括第一电阻、第二电阻和复位芯片；其中，
所述第一电阻的第一端与所述检测电路的输入端连接，所述第一电阻的第二端与所述第二电阻的第一端连接，所述第二电阻的第二端接地；
所述复位芯片的电源输入引脚与所述第一电阻的第二端连接，所述复位芯片的控制引脚与所述检测电路的输出端连接；其中，所述控制引脚用于输出所述掉电控制信号。
作为上述方案的改进，所述掉电控制信号为低电平信号。
作为上述方案的改进，所述开关管为MOS管。
作为上述方案的改进，所述开关管为三极管。
为实现上述目的，本发明实施例还提供了一种POE供电系统，包括如上述任一实施例所述的POE供电设备以及受电设备；其中，所述电压反转电路的第一输出端和第二输出端均连接所述受电设备。
附图说明
图1是本发明实施例提供的一种POE供电设备的结构示意图；
图2是本发明实施例提供的检测电路的电路图；
图3是本发明实施例提供的电压反转电路的电路图；
图4是本发明实施例提供的一种POE供电系统的结构示意图。
具体实施方式
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，所描述的实施例仅仅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。
参见图1，图1是本发明实施例提供的一种POE供电设备的结构示意图。所述POE供电设备包括检测电路10和电压反转电路20；其中，所述检测电路10的输入端IN1连接所述POE供电设备的输入端，所述电压反转电路20的控制端CTRL连接所述检测电路10的输出端OUT1，所述电压反转电路20的第一输出端OUT21和第二输出端OUT22均用于连接受电设备；
所述检测电路10，用于检测所述POE供电设备的输入端的输入电压，当所述输入电压小于预设掉电阈值时，输出掉电控制信号；
所述电压反转电路20，包括若干个开关管，用于接收所述掉电控制信号，并根据所述掉电控制信号控制所述开关管的工作状态，以使所述第一输出端OUT21和所述第二输出端OUT22的输出电压反转。
具体的，所述POE供电设备的输入端的输入电压来源于POE电源，一般为50V左右。当所述输入电压小于预设掉电阈值时，此时所述检测电路10判定所述POE供电设备发生掉电，所述检测电路10输出掉电控制信号给所述电压反转电路20，所述电压反转电路20根据所述掉电控制信号控制所述开关管的工作状态，以使所述第一输出端OUT21和所述第二输出端OUT22的输出电压反转，当受电设备收到POE供电设备的电压反转情况时，得知此时POE供电设备已经发生掉电，开始处理自身数据。在上述过程中无需POE供电设备中的CPU参与，能有效减少供电端CPU参与带来的时间花销，从而受电设备能够有充足的时间来处理数据。另外，在现有技术中通常受电设备是在收到供电设备发送的dyinggasp报文后，确认供电设备发生掉电，而在本申请中，受电设备在检测到所述POE供电设备发生电压反转时，就可以得知此时POE供电设备已经发生掉电。
参见图2，图2是本发明实施例提供的检测电路10的电路图。所述检测电路10包括：第一电阻R1、第二电阻R2和复位芯片U1；其中，
所述第一电阻R1的第一端与所述检测电路10的输入端IN1连接，所述第一电阻R1的第二端与所述第二电阻R2的第一端连接，所述第二电阻R2的第二端接地；所述复位芯片U1的电源输入引脚VCC与所述第一电阻R1的第二端连接，所述复位芯片U1的控制引脚VOUT与所述检测电路10的输出端OUT1连接，所述复位芯片U1的接地引脚GDN接地；其中，所述控制引脚VOUT用于输出所述掉电控制信号。
具体的，所述第一电阻R1和所述第二电阻R2为分压电阻，当所述电源输入引脚VCC输入的电压低于所述复位芯片U1的工作电压(即预设掉电阈值)时，所述复位芯片U1会输出掉电控制信号，此时判定所述POE供电设备发生掉电；当所述电源输入引脚VCC输入的电压大于或等于所述复位芯片U1的工作电压(即预设掉电阈值)时，所述复位芯片U1会输出标准控制信号，此时判定所述POE供电设备未发生掉电。优选的，所述掉电控制信号为低电平信号，所述标准控制信号为高电平信号，所述复位芯片U1的型号为IMP809S。
参见图3，图3是本发明实施例提供的电压反转电路20的电路图；所述电压反转电路20包括第一开关管Q1、第二开关管Q2、第三开关管Q3和第四开关管Q4，所述电压反转电路20的控制端CTRL包括第一控制端CTRL1和第二控制端CTRL2，所述电压反转电路20的输入端IN2包括第一输入端IN21和第二输入端IN22；其中，
所述第一开关管Q1的第一端与所述电压反转电路20的第一控制端CTRL1连接，所述第一开关管Q1的第二端与所述电压反转电路20的第一输入端IN21连接，所述第一开关管Q1的第三端与所述电压反转电路20的第一输出端OUT21连接；
所述第二开关管Q2的第一端与所述电压反转电路20的第二控制端CTRL2连接，所述第二开关管Q2的第二端与所述电压反转电路20的第二输入端IN22连接，所述第二开关管Q2的第三端与所述电压反转电路20的第一输出端OUT21连接；
所述第三开关管Q3的第一端与所述电压反转电路20的第一控制端CTRL1连接，所述第三开关管Q3的第二端与所述电压反转电路20的第二输入端IN22连接，所述第三开关管Q3的第三端与所述电压反转电路20的第二输出端OUT22连接；
所述第四开关管Q4的第一端与所述电压反转电路20的第二控制端CTRL2连接，所述第四开关管Q4的第二端与所述电压反转电路20的第一输入端IN21连接，所述第四开关管Q4的第三端与所述电压反转电路20的第二输出端OUT22连接。
具体的，所述电压反转电路20的第一输入端IN21用于输入正电压，比如所述正电压为53V电压，此时所述第一输入端IN21可以直接连接所述POE电源。所述电压反转电路20的第二输入端IN22用于输入零(0V)电压。所述电压反转电路20的第一控制端CTRL1和第二控制端CTRL2均连接所述检测电路10的输出端OUT1；其中，所述第一控制端CTRL1和所述第二控制端CTRL2两者关系为取反的逻辑，即所述第一控制端CTRL1为高电平时，所述第二控制端CTRL2必须为低电平，反之，所述第一控制端CTRL1为低电平时，所述第二控制端CTRL2必须为高电平。
示例性的，当所述第一控制端CTRL1为高电平时，所述第二控制端CTRL2为低电平，所述第一开关管Q1和所述第三开关管Q3导通，所述第二开关管Q2和所述第四开关管Q4不导通，所述第一开关管Q1的输出53V，所述第二开关管Q2不输出电压，所述第三开关管Q3输出0V，所述第四开关管Q4不输出电压，此时所述第一输出端OUT21输出53V电压，所述第二输出端OUT22输出0V电压。当所述第二控制端CTRL2为高电平时，所述第一控制端CTRL1为低电平，所述第二开关管Q2和所述第四开关管Q4导通，所述第一开关管Q1和所述第三开关管Q3不导通，所述第一开关管Q1不输出电压，所述第二开关管Q2输出0V，所述第三开关管Q3不输出电压，所述第四开关管Q4输出53V，此时所述第一输出端OUT21输出0V电压，所述第二输出端OUT22输出53V电压。
值得说明的是，本发明实施中的所述检测电路10的输出端OUT1与所述电压反转电路20的控制端CTRL(即所述第一控制端CTRL1和第二控制端CTRL2)有两种连接情况，一种为所述检测电路10的输出端OUT1直接连接所述第一控制端CTRL1，间接连接所述第二控制端CTRL2；另一种为所述检测电路10的输出端OUT1直接连接所述第二控制端CTRL2，间接连接所述第一控制端CTRL1。此处所述的间接连接，为所述检测电路10的输出端OUT1通过其他电路与所述第一控制端CTRL1/所述第二控制端CTRL2连接，比如所述其他电路为反相器，从而实现所述第一控制端CTRL1和所述第二控制端CTRL2取反的逻辑。
以第一种连接情况为例进行说明(第二种连接情况与第一种连接情况类似，不再赘述)，此时所述检测电路10的输出端OUT1直接与所述第一控制端CTRL1连接，间接与所述第二控制端CTRL2连接。
当所述POE供电设备未发生掉电时，所述检测电路10的输出端OUT1输出高电平信号，此时所述第一控制端CTRL1为高电平，则所述第二控制端CTRL2为低电平，所述第一开关管Q1和所述第三开关管Q3导通，所述第二开关管Q2和所述第四开关管Q4不导通，此时所述第一输出端OUT21输出53V电压，所述第二输出端OUT22输出0V电压。所述受电设备此时得知的所述POE供电设备的电压信息为第一输出端OUT21输出53V电压，所述第二输出端OUT22输出0V电压。
当所述POE供电设备发生掉电时，所述检测电路10的输出端OUT1输出低电平信号，此时所述第一控制端CTRL1为低电平，所述第二控制端CTRL2为高电平，所述第二开关管Q2和所述第四开关管Q4导通，所述第一开关管Q1和所述第三开关管Q3不导通，此时所述第一输出端OUT21输出0V电压，所述第二输出端OUT22输出53V电压。所述受电设备此时得知的所述POE供电设备的电压信息为第一输出端OUT21输出0V电压，所述第二输出端OUT22输出53V电压，电压发生反转，所述受电设备得知所述POE供电设备发生掉电。
进一步的，所述开关管(包括第一开关管Q1、第二开关管Q2、第三开关管Q3和第四开关管Q4)为MOS管，则所述开关管的第一端为所述MOS管的栅极，所述开关管的第二端为所述MOS管的漏极，所述开关管的第三端为所述MOS管的源极。
更进一步的，所述开关管(包括第一开关管Q1、第二开关管Q2、第三开关管Q3和第四开关管Q4)为三极管，则所述开关管的第一端为所述三极管的基极，所述开关管的第二端为所述三极管的集电极，所述开关管的第三端为所述三极管的发射极。
与现有技术相比，本发明公开的POE供电设备，通过所述检测电路10检测所述POE供电设备的输入端的输入电压，当所述输入电压小于预设掉电阈值时，此时所述POE供电设备判定发生掉电，所述检测电路10输出掉电控制信号给所述电压反转电路，所述电压反转电路20根据所述掉电控制信号控制所述开关管的工作状态，以使所述第一输出端和所述第二输出端的输出电压反转，当受电设备收到POE供电设备的电压反转情况时，得知此时POE供电设备已经发生掉电，在上述过程中无需POE供电设备中的CPU参与，能有效减少供电端CPU参与带来的时间花销，从而受电设备能够有充足的时间来处理数据。
参见图4，图4是本发明实施例提供的一种POE供电系统的结构示意图。所述POE供电系统包括上述实施例所述的POE供电设备100以及受电设备200；其中，所述电压反转电路20的第一输出端OUT21和第二输出端OUT22均连接所述受电设备200。
具体的所述POE供电设备100工作过程请参考上述实施例所述POE供电设备100的工作过程，在此不再赘述。
与现有技术相比，本发明公开的POE供电系统，通过所述检测电路10检测所述POE供电设备100的输入端的输入电压，当所述输入电压小于预设掉电阈值时，此时所述POE供电设备100判定发生掉电，所述检测电路10输出掉电控制信号给所述电压反转电路20，所述电压反转电路20根据所述掉电控制信号控制所述开关管的工作状态，以使所述第一输出端和所述第二输出端的输出电压反转，当受电设备200收到POE供电设备100的电压反转情况时，得知此时POE供电设备100已经发生掉电，在上述过程中无需POE供电设备100中的CPU参与，能有效减少供电端CPU参与带来的时间花销，从而受电设备200能够有充足的时间来处理数据。
以上所述是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也视为本发明的保护范围。
Claims (7)
1.一种POE供电设备，其特征在于，包括：检测电路和电压反转电路；其中，所述检测电路的输入端连接所述POE供电设备的输入端，所述电压反转电路的控制端连接所述检测电路的输出端，所述电压反转电路的第一输出端和第二输出端均用于连接受电设备；
所述检测电路，用于检测所述POE供电设备的输入端的输入电压，当所述输入电压小于预设掉电阈值时，输出掉电控制信号；
所述电压反转电路，包括若干个开关管，用于接收所述掉电控制信号，并根据所述掉电控制信号控制所述开关管的工作状态，以使所述第一输出端和所述第二输出端的输出电压反转。
2.如权利要求1所述的POE供电设备，其特征在于，所述电压反转电路包括第一开关管、第二开关管、第三开关管和第四开关管；其中，
所述第一开关管的第一端与所述电压反转电路的第一控制端连接，所述第一开关管的第二端与所述电压反转电路的第一输入端连接，所述第一开关管的第三端与所述电压反转电路的第一输出端连接；
所述第二开关管的第一端与所述电压反转电路的第二控制端连接，所述第二开关管的第二端与所述电压反转电路的第二输入端连接，所述第二开关管的第三端与所述电压反转电路的第一输出端连接；
所述第三开关管的第一端与所述电压反转电路的第一控制端连接，所述第三开关管的第二端与所述电压反转电路的第二输入端连接，所述第三开关管的第三端与所述电压反转电路的第二输出端连接；
所述第四开关管的第一端与所述电压反转电路的第二控制端连接，所述第四开关管的第二端与所述电压反转电路的第一输入端连接，所述第四开关管的第三端与所述电压反转电路的第二输出端连接。
3.如权利要求1所述的POE供电设备，其特征在于，所述检测电路包括第一电阻、第二电阻和复位芯片；其中，
所述第一电阻的第一端与所述检测电路的输入端连接，所述第一电阻的第二端与所述第二电阻的第一端连接，所述第二电阻的第二端接地；
所述复位芯片的电源输入引脚与所述第一电阻的第二端连接，所述复位芯片的控制引脚与所述检测电路的输出端连接；其中，所述控制引脚用于输出所述掉电控制信号。
4.如权利要求1所述的POE供电设备，其特征在于，所述掉电控制信号为低电平信号。
5.如权利要求1所述的POE供电设备，其特征在于，所述开关管为MOS管。
6.如权利要求1所述的POE供电设备，其特征在于，所述开关管为三极管。
7.一种POE供电系统，其特征在于，包括如上述权利要求1～6中任一项所述的POE供电设备以及受电设备；其中，所述电压反转电路的第一输出端和第二输出端均连接所述受电设备。
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
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| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| CP01 | Change in the name or title of a patent holder |
Address after: 5 / F, fulizhen building, No.1, Kefa Road, high tech park, Nanshan District, Shenzhen, Guangdong 518000 Patentee after: Shenzhen Lianzhou International Technology Co.,Ltd. Address before: 5 / F, fulizhen building, No.1, Kefa Road, high tech park, Nanshan District, Shenzhen, Guangdong 518000 Patentee before: SHENZHEN PUWEI TECHNOLOGY CO.,LTD. |
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| CP01 | Change in the name or title of a patent holder |