CN111628875B - 一种以太网供电设备端口供电状态指示电路及供电设备 - Google Patents

Abstract

本发明实施例提供一种以太网供电设备端口供电状态指示电路及供电设备，以太网供电设备端口供电状态指示电路包括：供电模块，用于通过所述第一端与所述第二端为受电设备供电，其中所述第一端还用于接入供电电压；所述电压转换模块，用于将所述供电电压转换为预设电压；隔离模块，用于隔离所述电压转换模块与发光模块，以及控制电流从所述电压转换模块流向所述控制模块；控制模块，用于在所述供电模块向所述受电设备正常供电的情况下，控制所述隔离模块导通；发光模块，用于在所述隔离模块导通的情况下，进行发光提示。本发明实施例通过简单的以太网供电设备端口供电状态指示电路可以直观可靠地指示出供电设备的供电状态。

Description

一种以太网供电设备端口供电状态指示电路及供电设备

技术领域

本发明涉及电路技术领域，特别是涉及一种以太网供电设备端口供电状态指示电路及供电设备。

背景技术

随着电路技术的发展，逐渐出现了POE(Power Over Ethernet，以太网供电)技术，POE技术是使用一根网线同时作为数据传输线和电源线，因为POE不需要较多的接线，因此可以节省系统部署的时间和费用，使得POE供电在无线覆盖、安防监控、以及智能电网等领域得到了广泛的应用。

现有技术中，PSE(Power Sourcing Equipment，供电端设备)是POE系统中的供电设备，一般通过以太网的LINK(连接)指示功能来实现PSE端口供电状态指示。

然而，由于现有技术的LINK指示功能主要用于指示以太网链路的LINK状态，因此通过LINK指示功能无法直观准确地指示供电端口的供电状态。

发明内容

本发明实施例提供一种以太网供电设备端口供电状态指示电路及供电设备，以解决现有技术无法直观准确地指示供电端口的供电状态的问题。

第一方面，本发明提供一种以太网供电设备端口供电状态指示电路，所述以太网供电设备端口供电状态指示电路包括：

供电模块、电压转换模块、隔离模块、发光模块、控制模块；

其中，所述供电模块的第一端与所述电压转换模块的输入端连接，所述电压转换模块的输出端通过所述隔离模块与所述控制模块连接；所述控制模块与所述隔离模块的连接端还与所述供电模块的第二端连接，所述隔离模块还与所述发光模块连接；

所述供电模块，用于通过所述第一端与所述第二端为受电设备供电，其中所述第一端还用于接入供电电压；

所述电压转换模块，用于将所述供电电压转换为预设电压；

所述隔离模块，用于隔离所述电压转换模块与发光模块，以及控制电流从所述电压转换模块流向所述控制模块；

所述控制模块，用于在所述供电模块向所述受电设备正常供电的情况下，控制所述隔离模块导通；

所述发光模块，用于在所述隔离模块导通的情况下，进行发光提示。

优选地，所述隔离模块包括：

光电耦合单元、二极管单元；

所述光电耦合单元具有第一耦合端、第二耦合端、第三耦合端、第四耦合端；

所述第一耦合端与所述电压转换模块的输出端连接；

所述第二耦合端与所述二极管单元的正极端连接；

所述二极管单元的负极端分别与所述控制模块、所述供电模块的第二端连接；

所述第三耦合端、所述第四耦合端分别与所述发光模块连接，用于在所述二极管单元导通的情况下，连通所述发光模块，以使所述发光模块发光。

优选地，所述隔离模块还包括：第一电阻；

所述第一耦合端通过所述第一电阻与所述电压转换模块连接。

优选地，所述发光模块包括：第二电阻、发光单元、电源接入端、接地端；

所述第二电阻的一端连接所述电压接入端；

所述第二电阻的另一端连接所述第三耦合端；

所述发光单元的一端连接所述第四耦合端；

所述发光单元的另一端连接所述接地端。

优选地，所述发光单元包括：发光二极管；

所述发光二极管的正极端连接所述第四耦合端；

所述发光二极管的负极端连接所述接地端。

优选地，所述控制模块包括：

以太网供电设备电源控制器、场效应单元；

所述以太网供电设备电源控制器具有第一引脚、第二引脚；

所述第一引脚分别连接所述场效应单元的漏端、所述二极管单元的负极端；

所述第二引脚连接所述场效应单元的栅端，用于在所述供电模块向受电设备正常供电的情况下，所述以太网供电设备电源控制器在所述第二引脚输出导通信号，以使所述场效应单元导通；

所述场效应单元的源端接地。

优选地，所述以太网供电设备电源控制器还具有第三引脚；

所述第三引脚与所述场效应单元的源端连接；

所述控制模块还包括：第三电阻；

所述场效应单元的源端通过所述第三电阻接地。

优选地，所述电路还包括：保险单元；

所述供电模块的第二端通过所述保险单元分别与所述第一引脚、所述二极管单元的负极端连接。

优选地，所述供电模块的第一端的输出电压为48V，所述预设电压为3V。

第二方面，本发明实施例提供一种供电设备，包括任一所述的以太网供电设备端口供电状态指示电路。

相对于现有技术，本发明具备如下优点：

本发明实施例通过简单的以太网供电设备端口供电状态指示电路可以直观可靠地指示出供电设备的供电状态，具体来说，将供电模块的第一端与电压转换模块连接，电压转换模块将该第一端接入的供电电压转换为预设电压在输出端输出，电压转换模块的输出端通过隔离模块与控制模块连接，在供电模块向受电设备正常供电的情况下，控制模块控制隔离模块导通，则发光模块可在隔离模块导通的情况下，进行发光提示。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对本发明实施例的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一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本发明实施例提供的一种以太网供电设备端口供电状态指示电路的电路示意图。

具体实施方式

为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。

本发明实施例提供了一种以太网供电设备端口供电状态指示电路。图1示出了本发明实施例提供的所述以太网供电设备端口供电状态指示电路的电路示意图。

如图1所示，该以太网供电设备端口供电状态指示电路可以包括：

供电模块10、电压转换模块20、隔离模块30、发光模块40、控制模块50；

其中，所述供电模块10的第一端101与所述电压转换模块20的输入端连接，所述电压转换模块20的输出端通过所述隔离模块30与所述控制模块50连接；所述控制模块50与所述隔离模块30的连接端35还与所述供电模块10的第二端102连接，所述隔离模块30还与所述发光模块40连接；

所述供电模块10，用于通过所述第一端101与所述第二端102为受电设备供电，其中所述第一端101还用于接入供电电压；

所述电压转换模块20，用于将所述供电电压转换为预设电压；

所述隔离模块30，用于隔离所述电压转换模块20与发光模块40，以及控制电流从所述电压转换模块20流向所述控制模块50；

所述控制模块50，用于在所述供电模块10向所述受电设备正常供电的情况下，控制所述隔离模块30导通；

所述发光模块40，用于在所述隔离模块30导通的情况下，进行发光提示。

具体应用中，一个完整的POE系统包括供电设备PSE，和受电设备(PD，PoweredDevice)两部分。供电设备PSE负责提供电源并实施功率规划和管理，受电设备PD负责接收电源。当PD设备通过以太网线与PSE设备正常连接时，PSE设备会检测PD设备的特征电阻并评估PD设备所需的功率损耗，确认后PSE将全额电压供给PD设备。

本发明实施例可以应用在供电设备PSE中的端口，供电模块10中包括PSE的内部电源，如图1所示，供电模块10中包括第一端101和第二端102，其中，第一端101可以与内部电源连接，使得第一端101可以固定接入供电电压。具体应用中，在供电模块10给受电设备PD时，受电设备可以通过第一端101和第二端102接入供电模块。在一种具体的应用场景中，考虑到POE系统中较常见的供电电压为48V，因此较佳的，第一端101接入的供电电压可以设定为48V，以适应POE系统的常规应用，适应的，第一端101和第二端102可以连接受电设备RJ45插座变压器的中心抽头。

本发明实施例中，电压转换模块20可以是通过二极管或其他电器元件搭建的DC/DC(直流转直流)模块，通过电压转换模块20可以将供电模块10的第一端101的供电电压转换为预设电压，该预设电压的具体值可以根据实际的应用场景设定，示例的，预设电压可以是足够低并且能满足隔离模块正常工作的电压，如此可以准确指示端口的供电状态。具体应用中，如图1所示，一方面，该预设电压需要作为隔离模块30的工作电压，因此，预设电压的设定要满足隔离模块30的正常工作电压；另一方面，控制模块与所述隔离模块的连接端35还与所述供电模块的第二端102连接，电压转换模块20的输出端的预设电压与该连接端35的电压之间存在电压差，该电压差是隔离模块30导通或关闭的控制因素，因此，预设电压的设定还关系到：供电模块10为受电设备提供的电压具体在哪个范围时，隔离模块30导通。举例来说，在供电模块10的第一端101固定为48V时，电压转换模块20的输出端的预设电压与该连接端35的电压值就等于48V减去输出到受电设备的电压，以提供给受电设备的电压范围为45V～48V为例，则连接端35的电压值在0～3V，可以理解，隔离模块30的所用包括控制电流从电压转换模块20流向控制模块50，只有在隔离整流电路30输入端的电压大于输出端的电压时，隔离整流电路30导通，因此相应的，预设电压可以设定为3V，从而可以保证输出到受电设备的电压在48V～45V范围以内时，隔离整流电路30才导通，发光模块40才能正常点亮。

本发明实施例中，隔离模块30具体可以包括光电耦合器件和二极管器件，以通过光电耦合器件实现电压转换模块20与发光模块40的隔离，进而避免电压转换模块20的输出电压引入到发光模块20，避免对发光模块的干扰；通过二极管器件的单向导电特性，控制电流从电压转换模块流向控制模块，也避免电流从控制模块倒灌向电压转换模块。

本发明实施例中，控制模块50具体可以包括PSE以太网供电设备电源控制器以及场效应晶体管等，该PSE以太网供电设备电源控制器可以用于实现PSE端口供电检测与管理功能，使得在供电模块向受电设备正常供电的情况下，控制电压转换模块20的输出端的预设电压与该连接端35的电压，进而控制隔离模块30导通。可以理解，实际应用中控制模块50还用于控制所述供电模块向所述受电设备正常供电。

本发明实施例中，发光模块可以在隔离模块30导通的情况下，进行发光提示。具体应用中，发光模块可以包括发光二极管、灯泡等发光器件，本发明实施例对此不作具体限定。

本发明实施例中，图1的以太网供电设备端口供电状态指示电路的工作过程为：电压转换模块20为隔离模块30提供工作电压，在向受电设备供电时，通过控制模块50检测到受电设备正常供电的情况下，控制隔离模块30导通，进而发光模块40进行发光提示，则该发光提示可以准确直观可靠地指示出PSE端口的供电状态。

作为本发明实施例的一种优选实施方式，所述隔离模块30包括：

光电耦合单元301、二极管单元302；所述光电耦合单元301具有第一耦合端3011、第二耦合端3012、第三耦合端3013、第四耦合端3014；所述第一耦合端3011与所述电压转换模块20的输出端连接；所述第二耦合端3012与所述二极管单元302的正极端连接；所述二极管单元302的负极端分别与所述控制模块50、所述供电模块的第二端102连接；所述第三耦合端3013、所述第四耦合端3014分别与所述发光模块40连接，用于在所述二极管单元302导通的情况下，连通所述发光模块40，以使所述发光模块40发光。

本发明实施例中，光电耦合单元301可以实现供电模块10的48V电压与发光模块40的工作电压D3V3的隔离，避免供电模块10的高压电源引入到设备面板，确保设备使用安全可靠。

较佳的，所述隔离模块30还包括：第一电阻303；所述第一耦合端3011通过所述第一电阻303与所述电压转换模块20连接。本发明实施例中，第一电阻303的作用为限流限压，第一电阻303的具体值可以根据实际应用场景设定，只需要保证隔离模块30的正常工作即可。

作为本发明实施例的一种优选实施方式，所述发光模块40包括：第二电阻401、发光单元402、电源接入端、接地端；所述第二电阻401的一端连接所述电压接入端；所述第二电阻401的另一端连接所述第三耦合端3013；所述发光单元402的一端连接所述第四耦合端3014；所述发光单元402的另一端连接所述接地端。

具体应用中，电源接入端可以接入设备面板中的供电电压D3V3，为发光模块40提供工作电压，在隔离模块30中的二极管单元302导通时，光电耦合单元301导通，第二电阻401的另一端与发光单元402的一端连通，构成发光回路，发光单元402可以进行发光提示。

较佳地，所述发光单元402包括：发光二极管；所述发光二极管的正极端连接所述第四耦合端；所述发光二极管的负极端连接所述接地端。具体应用中，发光二极管具有成本低、耗电量小等优点，因此，发光单元402设定为发光二极管，将发光二极管引出到设备面板，可以得到成本低、功耗小的发光模块，直观指示PSE端口的供电状态。

作为本发明实施例的一种优选实施方式，所述控制模块50包括：

以太网供电设备电源控制器501、场效应单元502；所述以太网供电设备电源控制器501具有第一引脚DRAIN、第二引脚GATE；所述第一引脚DRAIN分别连接所述场效应单元502的漏端D、所述二极管单元302的负极端；所述第二引脚GATE连接所述场效应单元502的栅端G，用于在所述供电模块10向受电设备正常供电的情况下，所述以太网供电设备电源控制器501在所述第二引脚GATE输出导通信号，以使所述场效应单元502导通；所述场效应单元502的源端S接地，使得场效应单元502导通时，将场效应单元502的漏端D的电压拉低，使得二极管单元302正向导通。具体应用中，场效应单元502可以如图1所示为MOS管V3。

较佳地，所述以太网供电设备电源控制器501还具有第三引脚SENSE；所述第三引脚SENSE与所述场效应单元502的源端S连接；所述控制模块50还包括：第三电阻503；所述场效应单元502的源端S通过所述第三电阻503接地。具体应用中，以太网供电设备电源控制器501可以在第三引脚SENSE通过第三电阻503作为电流检测电阻，检测PSE端口的供电电流，以判定受电设备是否处于正常供电状态。

作为本发明实施例的一种优选实施方式，所述电路还包括：保险单元60；

所述供电模块的第二端102通过所述保险单元60分别与所述第一引脚DRAIN、所述二极管单元302的负极端连接。保险单元60可以用于过流时的电路保护，避免供电模块的第二端102与第一引脚DRAIN、二极管单元302的负极端之间电流过大对电压控制器501等器件的损坏。

具体应用中，供电设备在向受电设备供电时，通常会先检测PD设备是否正常接入，在PD设备正常接入的情况下，进一步向PD设备供电，以避免PD设备未正常接入而进行供电对PD设备以及供电设备的损坏。适应的，图1的以太网供电设备端口供电状态指示电路的工作过程为：当PSE扫描检测PD设备时，PSE以太网供电设备电源控制器会在DRAIN管脚产生一个扫描电压用于检测PD设备是否正常接入，具体应用中，此扫描电压可以低于48V，例如与48V电源形成一个0～20V之间的电压差，该电压差加载在PD设备，在此条件下场效应单元502的D端电压比电压转换模块20输出的预设电压D3V_PSE高，此时二极管单元302处于反向截止状态，光电耦合单元301的二极管不会导通，发光单元402处于熄灭状态；当PD设备断开并且PSE未进行扫描时，PSE以太网供电设备电源控制器会关断场效应单元502，此时供电模块的第一端101和第二端102之间没有PD负载，电路为断开状态，二极管单元302与光电耦合单元301的二极管不会导通，发光单元402指示灯处于熄灭状态；当PSE电源控制器检测到PD设备正常供电后会控制场效应单元502导通，此时场效应单元502的D端电压比电压转换模块20输出的预设电压D3V_PSE低，二极管单元302与光电耦合单元301的二级管处于导通状态，发光单元402指示灯处于点亮状态。即在PD设备检测阶段或断开阶段，发光单元402均处于熄灭状态，只有在PD设备正常供电时，发光单元402处于点亮状态，因此，本发明实施例的以太网供电设备端口供电状态指示电路能准确指示端口的供电状态。

具体应用中，本发明实施例还提供一种供电设备，所述供电设备包括图1所示的以太网供电设备端口供电状态指示电路。

综上所述，本发明实施例通过简单的以太网供电设备端口供电状态指示电路可以直观可靠地指示出供电设备的供电状态，具体来说，将供电模块的第一端与电压转换模块连接，电压转换模块将该第一端接入的供电电压转换为预设电压在输出端输出，电压转换模块的输出端通过隔离模块与控制模块连接，在供电模块向受电设备正常供电的情况下，控制模块控制隔离模块导通，则发光模块可在隔离模块导通的情况下，进行发光提示。

可以理解，以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应以权利要求的保护范围为准。

应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明所述原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

最后，还需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者终端设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者终端设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者终端设备中还存在另外的相同要素。

以上对本发明所提供的一种以太网供电设备端口供电状态指示电路及供电设备，进行了详细介绍，本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本发明的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处，综上所述，本说明书内容不应理解为对本发明的限制。

Claims (10)

1.一种以太网供电设备端口供电状态指示电路，其特征在于，所述以太网供电设备端口供电状态指示电路包括：

供电模块、电压转换模块、隔离模块、发光模块、控制模块；

其中，所述供电模块的第一端与所述电压转换模块的输入端连接，所述电压转换模块的输出端通过所述隔离模块与所述控制模块连接；所述控制模块与所述隔离模块的连接端还与所述供电模块的第二端连接，所述隔离模块还与所述发光模块连接；

所述供电模块，用于通过所述第一端与所述第二端为受电设备供电，其中所述第一端还用于接入供电电压；

所述电压转换模块，用于将所述供电电压转换为预设电压；

所述隔离模块，用于隔离所述电压转换模块与发光模块，以及控制电流从所述电压转换模块流向所述控制模块；

所述控制模块，用于在所述供电模块向所述受电设备正常供电的情况下，控制所述隔离模块导通；

所述发光模块，用于在所述隔离模块导通的情况下，进行发光提示。

2.根据权利要求1所述的以太网供电设备端口供电状态指示电路，其特征在于，所述隔离模块包括：

光电耦合单元、二极管单元；

所述光电耦合单元具有第一耦合端、第二耦合端、第三耦合端、第四耦合端；

所述第一耦合端与所述电压转换模块的输出端连接；

所述第二耦合端与所述二极管单元的正极端连接；

所述二极管单元的负极端分别与所述控制模块、所述供电模块的第二端连接；

所述第三耦合端、所述第四耦合端分别与所述发光模块连接，用于在所述二极管单元导通的情况下，连通所述发光模块，以使所述发光模块发光。

3.根据权利要求2所述的以太网供电设备端口供电状态指示电路，其特征在于，所述隔离模块还包括：第一电阻；

所述第一耦合端通过所述第一电阻与所述电压转换模块连接。

4.根据权利要求2或3所述的以太网供电设备端口供电状态指示电路，其特征在于，所述发光模块包括：第二电阻、发光单元、电源接入端、接地端；

所述第二电阻的一端连接所述电压接入端；

所述第二电阻的另一端连接所述第三耦合端；

所述发光单元的一端连接所述第四耦合端；

所述发光单元的另一端连接所述接地端。

5.根据权利要求4所述的以太网供电设备端口供电状态指示电路，其特征在于，所述发光单元包括：发光二极管；

所述发光二极管的正极端连接所述第四耦合端；

所述发光二极管的负极端连接所述接地端。

6.根据权利要求2或3所述的以太网供电设备端口供电状态指示电路，其特征在于，所述控制模块包括：

以太网供电设备电源控制器、场效应单元；

所述以太网供电设备电源控制器具有第一引脚、第二引脚；

所述第一引脚分别连接所述场效应单元的漏端、所述二极管单元的负极端；

所述第二引脚连接所述场效应单元的栅端，用于在所述供电模块向受电设备正常供电的情况下，所述以太网供电设备电源控制器在所述第二引脚输出导通信号，以使所述场效应单元导通；

所述场效应单元的源端接地。

7.根据权利要求6所述的以太网供电设备端口供电状态指示电路，其特征在于，所述以太网供电设备电源控制器还具有第三引脚；

所述第三引脚与所述场效应单元的源端连接；

所述控制模块还包括：第三电阻；

所述场效应单元的源端通过所述第三电阻接地。

8.根据权利要求6所述的以太网供电设备端口供电状态指示电路，其特征在于，所述电路还包括：保险单元；

所述供电模块的第二端通过所述保险单元分别与所述第一引脚、所述二极管单元的负极端连接。

9.根据权利要求1所述的以太网供电设备端口供电状态指示电路，其特征在于，所述供电模块的第一端的输出电压为48V，所述预设电压为3V。

10.一种供电设备，其特征在于，包括权利要求1至9任一所述的以太网供电设备端口供电状态指示电路。

Images