CN113049892A - 带滤波检测装置、供电设备和系统 - Google Patents

Abstract

本申请公开了一种带滤波检测装置，用于供电设备PSE中。该带滤波检测装置包括供电控制电路和自适应滤波电路。供电控制电路包括供电通道和检测模块。供电通道包括控制开关，用于控制所述供电通道的开通和关断。检测模块用于向所述供电通道发送检测信号，以检测与所述供电通道连接的对端设备是否为有效受电设备。控制开关在所述供电通道的检测过程中断开。自适应滤波电路用于在所述供电通道的检测过程中过滤所述检测信号中的噪声。这样，可以解决PSE中来自电源的噪声影响检测结果的准确性，造成有效受电设备无法正常上电的问题。

Description

带滤波检测装置、供电设备和系统

技术领域

本发明涉及通信领域，尤其涉及一种带滤波检测装置、供电设备和系统。

背景技术

以太网供电(Power over Ethernet，PoE)是利用以太网双绞线同时传送以太网数据和电力(英文：power)的技术。其中电力是指被提供的电(英文：electricity)。电气和电子工程师学会(Institute of Electrical and Electronic Engineers，IEEE)发布的PoE标准中定义PoE设备包括供电设备(power sourcing equipment，PSE)和受电设备(powereddevice，PD)。PSE通过以太网线双绞线与PD通信并为PD提供电力。PSE是提供电力的设备。PD是抽取电力的设备。

以太网双绞线，也称以太网线，通常包括8根线，线1和线2成对，称为1-2线对。线3和线6成对，称为3-6线对。线4和线5成对，称为4-5线对。线7和线8成对，称为7-8线对。成对的两根线绞在一起。广泛使用的百兆以太网用其中的1-2线对和3-6线对通信，而4-5线对和7-8线对空闲。

起初以太网供电一般使用两个线对，例如1-2线对和3-6线对供电，可以提供至多30瓦(W)的功率。随着以太网供电技术的发展，新的大功率以太网供电同时使用全部的四个线对供电，可以提供高达90W的功率。

由于使用的便利性，PoE技术的应用范围越来越广泛，使用的场景也越来越复杂。有的用在机房、弱电井、楼道的室内场景，也有的用在建筑外墙的室外场景。但是很多场景无法保证PSE良好接地。如果PSE接地不良的情况下，一旦PD的对地阻抗小于PSE的对地阻抗，PSE上的共模干扰信号会通过以太网双绞线传输到PD进行泄放，影响PSE对PD的检测(detection)，造成检测失败，PD无法上电(PSE不给PD供电)。PSE上的共模干扰信号是PSE连接到电网，来自电源的噪声，也称电源噪声或者共模噪声。

发明内容

本申请提供了一种带滤波检测装置、供电设备和供电系统，通过在供电设备中设置滤波器过滤来自电源的噪声，可以解决PSE中来自电源的噪声通过双绞线传输到PD进行泄放，造成PSE对PD的检测失败，PD无法上电的问题。

第一方面，提供了一种带滤波检测装置，用于PSE中。该带滤波检测装置包括：供电控制电路和自适应滤波电路；所述供电控制电路包括第一供电通道和第一检测模块；所述第一供电通道包括第一控制开关，所述第一控制开关用于控制所述第一供电通道的开通和关断；所述第一检测模块用于向所述第一供电通道发送第一检测信号，以检测与所述第一供电通道连接的对端设备是否为有效受电设备；所述第一控制开关在所述第一供电通道的检测过程中断开所述自适应滤波电路的第一输入端连接所述第一检测模块，所述自适应滤波电路的第一输出端连接所述第一供电通道的输出端；

所述自适应滤波电路用于在所述第一供电通道的检测过程中过滤所述第一检测信号中的噪声。

结合第一方面，在第一方面的第一种可能的实现中，所述自适应滤波电路包括第一滤波器；所述第一滤波器串接在所述自适应滤波电路的第一输入端和第一输出端之间；

所述第一滤波器用于在检测过程中过滤所述第一检测信号中的噪声，所述第一滤波器与所述第一检测模块相连。

结合在第一方面的第一种可能的实现，在第一方面的第二种可能的实现中，所述自适应滤波电路中还包括第一选择开关；所述第一选择开关与所述第一供电通道对应；

所述第一选择开关的第一端连接所述自适应滤波电路的第一输入端，所述第一选择开关的第二端连接所述第一滤波器，所述第一选择开关的第三端连接所述自适应滤波电路的第一输出端；以所述第一选择开关为单极双掷开关为例，所述第一选择开关的极端连接所述自适应滤波电路的第一输入端，所述第一选择开关的第一投端连接所述第一滤波器的一端，所述第一选择开关的第二投端连接所述自适应滤波电路的第一输出端，所述第一滤波器的另一端连接所述自适应滤波电路的第一输出端；

所述第一选择开关，用于根据第一控制指令接通第一端和第二端(极端和第一投端)，从而接通所述自适应滤波电路的第一输入端、所述第一滤波器和所述自适应滤波电路的第一输出端，以便所述第一滤波器过滤所述第一检测信号中的噪声；

所述第一选择开关，还用于根据第二控制指令接通第一端和第三端(极端和第二投端)，以便所述自适应滤波电路的第一输入端直接连接所述自适应滤波电路的第一输出端，从而不经过滤波器过滤所述第一检测信号中的噪声。

结合在第一方面的第二种可能的实现，在第一方面的第三种可能的实现中，所述供电控制电路还包括控制器；所述控制器用于向所述第一选择开关发送所述第一控制指令或所述第二控制指令。结合在第一方面以及第一方面的第一种至第三种可能的实现，在第一方面的第四种可能的实现中，所述自适应滤波电路可以设置在所述第一检测模块之前，或者设置在所述第一检测模块之后，或者设置在所述第一检测模块中；具体地，所述自适应滤波电路的第一输入端与所述第一检测模块的输出端相连，所述自适应滤波电路的第一输出端与所述第一供电通道的输出端相连；

或者，所述自适应滤波电路的第一输入端与电源相连，所述自适应滤波电路的第一输出端与所述第一检测模块的输入端相连；

或者，所述自适应滤波电路位于所述第一检测模块中，也即所述第一滤波器，或者所述第一滤波器和第一选择开关，设置在所述第一检测模块中。

结合在第一方面，在第一方面的第五种可能的实现中，所述供电控制电路还包括第二供电通道和第二检测模块；

所述第二供电通道包括第二控制开关，所述第二控制开关用于控制所述第二供电通道的开通和关断；

所述第二检测模块用于向所述第二供电通道发送第二检测信号，以检测与所述第二供电通道连接的对端设备是否为有效受电设备；所述第二控制开关在所述第二供电通道的检测过程中断开；

所述自适应滤波电路还用于在所述第二供电通道的检测过程中过滤所述第二检测信号中的噪声。

结合在第一方面的第五种可能的实现，在第一方面的第六种可能的实现中，所述自适应滤波电路包括第一滤波器和第二滤波器，所述第一滤波器与所述第一供电通道对应，所述第二滤波器与所述第二供电通道对应；

所述第一滤波器串接在所述自适应滤波电路的第一输入端和第一输出端之间；所述第二滤波器串接在所述自适应滤波电路的第二输入端和第二输出端之间；

所述第一滤波器用于在所述第一供电通道的检测过程中过滤所述第一检测信号中的噪声；

所述第二滤波器用于在所述第二供电通道的检测过程中过滤所述第二检测信号中的噪声。

此种可能的实现中，所述第一滤波器可以设置在所述第一检测模块和所述第一供电通道的输出端之间，也可以设置在所述第一检测模块中；所述第二滤波器可以设置在所述第二检测模块和所述第二供电通道的输出端之间，也可以设置在所述第二检测模块中。

结合在第一方面的第五种可能的实现，在第一方面的第六种可能的实现中，所述自适应滤波电路中还包括第一选择开关和第二选择开关，所述第一选择开关与所述第一供电通道对应，所述第二选择开关与所述第二供电通道对应；

所述第一选择开关的第一端连接所述自适应滤波电路的第一输入端，所述第一选择开关的第二端连接所述第一滤波器，所述第一选择开关的第三端连接所述自适应滤波电路的第一输出端；以所述第一选择开关为单极双掷开关为例，所述第一选择开关的极端连接所述自适应滤波电路的第一输入端，所述第一选择开关的第一投端连接所述第一滤波器的一端，所述第一选择开关的第二投端连接所述自适应滤波电路的第一输出端，所述第一滤波器的另一端连接所述自适应滤波电路的第一输出端；

所述第二选择开关的第一端连接所述自适应滤波电路的第二输入端，所述第二选择开关的第二端连接所述第二滤波器，所述第二选择开关的第三端连接所述自适应滤波电路的第二输出端；以所述第二选择开关为单极双掷开关为例，所述第二选择开关的极端连接所述自适应滤波电路的第二输入端，所述第二选择开关的第一投端连接所述第二滤波器的一端，所述第二选择开关的第二投端连接所述自适应滤波电路的第二输出端，所述第二滤波器的另一端连接所述自适应滤波电路的第二输出端；

所述第一选择开关，用于根据第一控制指令接通所述第一选择开关的第一端和第二端，从而接通所述自适应滤波电路的第一输入端、所述第一滤波器和所述自适应滤波电路的第一输出端，以便通过所述第一滤波器过滤所述第一检测信号中的噪声；还用于根据第二控制指令接通所述第一选择开关的第一端和第三端，从而使所述自适应滤波电路的第一输入端直接连接所述自适应滤波电路的第一输出端，从而不使用第一滤波器过滤噪声；

所述第二选择开关，用于根据第一控制指令接通所述第二选择开关的第一端和第二端，从而接通所述自适应滤波电路的第二输入端、所述第二滤波器和所述自适应滤波电路的第二输出端，以便通过所述第二滤波器过滤所述第二第二检测信号中的噪声；还用于根据第二控制指令接通所述第二选择开关的第一端和第三端，从而使所述自适应滤波电路的第二输入端直接连接所述自适应滤波电路的第二输出端，从而不使用第一二滤波器过滤噪声。

结合在第一方面的第五种可能的实现，在第一方面的第八种可能的实现中，所述自适应滤波电路包括公共滤波器和公共选择开关；

所述自适应滤波电路的第一输入端与所述第一检测模块的输出端相连，所述自适应滤波电路的第一输出端与所述第一供电通道的输出端相连；所述自适应滤波电路的第二输入端与所述第二检测模块的输出端相连，所述自适应滤波电路的第二输出端与所述第二供电通道的输出端相连；

所述公共滤波器和所述公共选择开关串接在所述自适应滤波电路的输入端和输出端之间。具体地，所述公共选择开关的第一极端连接所述公共滤波器的第一端，所述公共选择开关的第二极端连接所述公共滤波器的第二端；所述公共选择开关的第一投端连接所述自适应滤波电路的第一输入端，所述公共选择开关的第二投端连接所述自适应滤波电路的第二输入端；所述公共选择开关的第三投端连接所述自适应滤波电路的第一输出端；所述公共选择开关的第四投端连接所述自适应滤波电路的第二输出端；

所述公共选择开关，用于根据第一选择指令，接通第一极端与第一投端，以及第二极端与第三投端，从而接通所述第一检测模块、所述公共滤波器和所述第一供电通道的输出端，以便通过所述公共滤波器过滤所述第一检测信号中的噪声；

所述公共选择开关，还用于根据第二选择指令，接通第一极端与第二投端，以及第二极端与第四投端，从而接通所述第二检测模块、所述公共滤波器和所述第二供电通道的输出端，以便通过所述公共滤波器过滤所述第二检测信号中的噪声。

结合在第一方面的第八种可能的实现，在第一方面的第九种可能的实现中，所述供电控制电路还包括控制器；所述控制器用于向所述公共选择开关发送所述第一选择指令和所述第二选择指令。

第二方面，提供了一种供电设备PSE，包括至少一个端口，以及如第一方面及其实现方式中任一所述的带滤波检测装置，所述带滤波检测装置用于对所述至少一个端口进行检测。

第三方面，提供了一种供电系统，包括受电设备和供电设备，所述供电设备包括如第一方面及其实现方式中任一所述的带滤波检测装置。所述受电设备通过双绞线连接所述供电设备。

第四方面，提供了一种芯片，其中包括可编程逻辑电路和/或指令，当芯片运行时，实现如第一方面及其实现方式中任一所述的带滤波检测装置。

附图说明

图1是本发明实施例提供的一种带滤波检测装置的结构示意图；

图2是本发明实施例提供的一种供电设备PSE的结构示意图；

图3是本发明实施例提供的另一种带滤波检测装置的结构示意图；

图4为本发明实施例提供的又一种带滤波检测装置的结构示意图；

图5是本发明实施例提供的又一种带滤波检测装置的结构示意图；

图6是本发明实施例提供的又一种带滤波检测装置的结构示意图；

图7是本发明实施例提供的又一种带滤波检测装置的结构示意图；

图8是本发明实施例提供的又一种带滤波检测装置的结构示意图；

图9是本发明实施例提供的供电系统的结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施方式对本发明提供的技术方案进行说明。

供电设备(PSE)在向以太网端口供电之前，首先要执行检测(detection)过程，检测以太网端口连接的对端设备是否是有效(valid)PD。具体地，PSE沿着双绞线向对端设备发送检测信号，测量对端设备的阻抗，根据测得的阻抗判断对端设备是否是有效PD。如果测得的阻抗在有效受电设备的阻抗范围内，则认为对端设备是PD，PSE为对端设备供电。如果测得的阻抗不在有效受电设备的阻抗范围内，则认为对端设备不是PD，PSE不会向对端设备供电。

检测信号分为电压型和电流型。电压型是恒压源，沿着双绞线向对端设备发送的检测信号是检测电压；电流型是恒流源，沿着双绞线向对端设备发送的检测信号是检测电流。但是，无论检测信号是电压型还是电流型，检测信号中都有来自电源的噪声。在PSE接地不良的场景下，如果PD的对地阻抗小于PSE的对地阻抗，检测信号中来自电源的噪声会通过双绞线传输到PD进行泄放，导致PSE检测到的阻抗不在有效受电设备的阻抗范围内，使得PD无法正常上电。

为此，本发明提供了一种带滤波检测装置，用于供电设备PSE中，所述带滤波检测装置包括：供电控制电路和自适应滤波电路。所述供电控制电路包括N个供电通道，以及与N个供电通道一一对应的N个检测模块；其中，N为正整数。每个供电通道包括一个控制开关，用于控制所在供电通道的导通和关断。所述自适应滤波电路用于在检测过程中过滤各个检测模块产生的检测信号中的噪声。在检测过程中每个供电通道中的控制开关处于断开状态。如果经过检测确定一个供电通道连接有效PD，则控制该供电通道的控制开关闭合，以导通该供电通道，向连接的有效PD供电。本发明提供的带滤波检测装置，通过在PSE中增加滤波电路，消除检测信号中的噪声的影响，从而解决PSE接地不良时检测错误，造成PD无法正常上电的问题。

传统的供电控制电路中，检测模块的输入端直接连接电源，具体为连接电源转换模块；检测模块的输出端直接连接到供电通道的输出端，也即供电端口。电源转换模块用于将电源(例如，-48V)转换为检测模块需要的恒流源或恒压源。本发明实施例中，带滤波检测装置中增加的自适应滤波电路，可以设置在检测模块之前，检测模块之后或检测模块中。具体地，该自适应滤波电路可以设置在检测模块的输出端与供电通道的输出端(也即，供电端口)之间。或者，该自适应滤波电路可以设置在电源(具体设置在电源转换模块)和检测模块之间。或者，该自适应滤波电路可以设置在检测模块中，检测信号经过该自适应滤波电路过滤噪声之后再发送到供电端口。

参见图1，为本发明实施例提供的一种带滤波检测装置的结构示意图。如图1所示，带滤波检测装置100包括：供电控制电路101和自适应滤波电路102。

供电控制电路101包括控制器1011，N个供电通道(1012-1～1012-N)和N个检测模块，其中N为正整数。每个供电通道包括一个控制开关，用于导通或关断该控制开关所在的供电通道。每个供电通道(channel)对应设置一个检测(detection)模块。

每个检测模块用于向对应的供电通道发送检测信号，以检测与该供电通道连接的对端设备是否为有效受电设备。

自适应滤波电路102包括N个输入端(1021-1～1021-N)，以及N个输出端(1022-1～1022-N)。所述自适应滤波电路102用于在检测过程中过滤检测信号中的噪声。一个供电通道中的控制开关在该供电通道的检测过程中处于断开状态。

自适应滤波电路102的N个输入端(1021-1～1021-N)分别连接N个供电通道(1012-1～1012-N)的检测模块的输出端，自适应滤波电路102的N个输出端(1022-1～1022-N)分别连接N个供电通道(1012-1～1012-N)的输出端。

例如，图1中，1021-1连接1012-1的检测模块D1，1021-2连接1012-2的检测模块D2，……，1021-N连接1012-N的检测模块DN。1022-1连接1012-1的输出端，1022-2连接1012-2的输出端，……，1022-N连接1012-N的输出端。

各个检测模块的输入端连接到电源转换模块，由电源转换模块将电源(例如，-48V)转换为检测模块需要的恒流源或恒压源。电源转换模块可以用直流-直流转换器(DC-to-DC converter)(常常用DC/DC表示)实现。电源转换模块也可以用低压差线性稳压器(Low Dropout Regulator，LDO)实现。具体实现中，可以为所有检测模块仅设置一个电源转换模块，也可以设置多个电源转换模块，本发明对此不做限定。图1中以每个检测模块对应设置一个电源转换模块为例。

一种可能的实现中，所述供电控制电路101由PSE芯片实现。

另一种可能的实现中，所述供电控制电路101包括PSE芯片和N个控制开关。控制开关的数量与PSE芯片中供电通道的数量一致。每个供电通道对应一个控制开关，例如图1所示，供电通道1012-1对应控制开关G1，供电通道1012-2对应控制开关G2，……，供电通道1012-N对应控制开关GN。PSE芯片输出控制信号控制各个控制开关的接通或断开。

控制开关可以由继电器，光耦，金属氧化物半导体场效应管(Metal-Oxide-Semiconductor Field-Effect Transistor，MOSFET)，或三极管实现。控制开关，根据控制器1011输出的控制信号，接通或断开。

当N为1时，上述PSE芯片通常称为单通道(single-channel)PSE芯片，当N大于1时，上述PSE芯片通常称为多通道(multi-channel)PSE芯片。

如图2所示，带滤波检测装置100可设置在PSE 10中。

与以太网线对应的，一个以太网端口通常包括8个触点，以1-8编号，分别用于与以太网线中的线1-8连接。其中，触点1和触点2成对，称为触点对1-2，用于与以太网线的1-2线对相连。触点3和触点6成对，称为触点对3-6，用于与以太网线的3-6线对相连。触点4和触点5成对，称为触点对4-5，用于与以太网线的4-5线对。触点7和触点8成对，称为触点对7-8，用于与以太网线的7-8线对相连。将以太网端口分为两个触点组，其中，第一触点组包括触点对1-2和触点对3-6，第二触点组包括触点对4-5和触点对7-8。

PoE标准中定义了用两个线对供电的方案A(Alternative A)和方案B(Alternative B)。Alternative A通过1-2线对和3-6线对来供电，也即使用以太网端口的第一触点组供电。Alternative B通过4-5线对和7-8线对来供电，也即使用以太网端口的第二触点组供电。当本发明实施例提供的带供电滤波装置用于两对线供电场景时，如果使用以太网端口的第一触点组供电，即采用模式A(Alternative A)，则将第一触点组称为供电触点组；如果使用以太网端口的第二触点组供电，即采用模式B(Alternative B)，则将第二触点组称为供电触点组。当本发明实施例提供的带供电滤波装置用于四对线供电场景时，即使用以太网端口的第一触点组和第二触点组一起供电，则以太网端口的第一触点组和第二触点组均称为供电触点组。

PSE 10可以包括与带滤波检测装置100对应的N个供电触点组。带滤波检测装置100中N个供电通道的输出端分别连接该N个供电触点组。当然，PSE 10中也可能包括多于或少于N个供电触点组。当少于N个供电触点组时，带滤波检测装置100的一些供电通道空闲；当多于N个供电触点组时，PSE 10中可能还包括其他供电装置。

所述PSE10包括与所述带滤波检测装置100相连的第一以太网端口。

当N为1时，带滤波检测装置100的1个供电通道连接到第一以太网端口的第一触点组，则该第一触点组为供电触点组；或者，连接到第一以太网端口的第二触点组，则该第二触点组为供电触点组。

当N为2时，带滤波检测装置100的2个供电通道可以连接到第一以太网端口的第一触点组和第二触点组，则第一以太网端口的第一触点组和第二触点组均为供电触点组；或者，所述PSE10还包括所述第二以太网端口。带滤波检测装置100的2个供电通道可以一个供电通道连接到第一以太网端口的第一触点组，另一个供电通道连接到第二以太网端口的第一触点组。或者，带滤波检测装置100的2个供电通道可以一个供电通道连接到第一以太网端口的第二触点组，另一个供电通道连接到第二以太网端口的第二触点组。

当N大于2时，可以按照上述N为1和N为2的各种实现的任意组合方式实现。例如，N为4时，所述带滤波检测装置100包括4个供电通道。假设所述带滤波检测装置100与4个以太网端口相连，每个供电通道分别连接一个以太网端口的第一触点组，或者每个供电通道分别连接一个以太网端口的第二触点组，实现两对线供电。或者，假设所述带滤波检测装置100与2个以太网端口相连，每个以太网端口连接2个供电通道，实现四对线供电。或者，假设所述带滤波检测装置100与3个以太网端口相连，其中，供电通道1连接第一以太网端口的第一触点组，供电通道2连接第二以太网端口的第一触点组；供电通道3和供电通道4分别连接第三以太网端口的第一触点组和第二触点组。

每个供电通道中还可以包括一个电流过载(overload current)监测模块(图1和图2中未示出)，用于监测供电过程中该供电通道上的电流是否超过标准规定的最大供电电流。供电过程中，该供电通道中的控制开关是闭合的。

本发明实施例中的PSE10，仅示出了与本发明相关的模块或器件，可以理解所述PSE10中还可以包括其他器件，例如处理器，存储器，物理层(PHY)芯片，其他硬件芯片等。

下面在图1和2所示带滤波检测装置的基础上，详细说明带滤波检测装置的可能实现。具体请参见图3～图5所示的带滤波检测装置。

参见图3，为本发明实施例提供的另一种带滤波检测装置的结构示意图。如图3所示，带滤波检测装置200包括供电控制电路201和自适应滤波电路202。供电控制电路201包括控制器2011，第一供电通道2012-1和第二供电通道2012-2，检测模块D1和检测模块D2。其中，第一供电通道2012-1包括过载电流检测模块S1和控制开关MOSFET1，第二供电通道2012-2包括过载电流检测模块S2和控制开关MOSFET2。图3中，以MOSFET实现所述控制开关作为示例，并不作为本发明对控制开关的限定。

检测模块D1用于在检测阶段向所述第一供电通道2012-1发送第一检测信号，以检测连接到所述第一供电通道2012-1的对端设备是否为有效PD。控制开关MOSFET1在检测阶段断开。

检测模块D2用于在检测阶段向所述第二供电通道2012-2发送第二检测信号，以检测连接到所述第二供电通道2012-2的对端设备是否为有效PD。控制开关MOSFET2在检测阶段断开。

如图3所示，自适应滤波电路202包括两个输入端(2021-1和2021-2)和两个输出端(2022-1和2022-2)。自适应滤波电路202的输入端2021-1连接检测模块D1的输出端，自适应滤波电路202的输入端2021-2连接检测模块D2的输出端。自适应滤波电路202的输出端2022-1连接第一供电通道2012-1的输出端，自适应滤波电路202的输出端2022-2连接第二供电通道2012-2的输出端。

自适应滤波电路202包括两个滤波器，滤波器F1和滤波器F2。滤波器F1串联在自适应滤波电路202的输入端2021-1和输出端2022-1之间。具体地，滤波器F1的第一端f11连接自适应滤波电路202的输入端2021-1，滤波器F1的第二端f12连接自适应滤波电路202的输出端2022-1。滤波器F2串联在自适应滤波电路202的输入端2021-2和输出端2022-2之间。具体地，滤波器F2的第一端f21连接自适应滤波电路202的输入端2021-2，滤波器F2的第二端f22连接自适应滤波电路202的输出端2022-2。

图3所示的带滤波检测装置200中，为每个供电通道分别配置一个滤波器。滤波器串联在检测模块和该供电通道的输出端之间，用于在检测过程中过滤该供电通道上检测信号中的噪声，保证检测结果的准确性。

可选地，也可以自由选择是否采用滤波器过滤供电通道上的检测信号中的噪声。参见图4所示，自适应滤波电路202还包括两个选择开关，分别为第一选择开关SW1和第二选择开关SW2。第一选择开关SW1和第二选择开关SW2为单极双投(Single Pole,DoubleThrow)开关，可由金属氧化物半导体场效应管(Metal-Oxide-Semiconductor Field-Effect Transistor，MOSFET)，继电器，光耦，三极管等实现。图4仅为第一选择开关SW1和第二选择开关SW2的示意图。

第一选择开关SW1的极端P1连接自适应滤波电路202的输入端2021-1(也即，与检测模块D1的输出端连接)，第一选择开关SW1的第一投端T11连接滤波器F1的第一端f11，第一选择开关SW1的第二投端T12连接自适应滤波电路202的输出端2022-1,滤波器F1的第二端f12连接自适应滤波电路202的输出端2022-1。第二选择开关SW2的极端P2连接自适应滤波电路202的输入端2021-2(也即，与检测模块D2输出端连接)，第二选择开关SW2的第一投端T21连接滤波器F2的第一端f21，第二选择开关SW2的第二投端T22连接自适应滤波电路202的输出端2022-2，滤波器F2的第二端f22连接自适应滤波电路202的输出端2022-2。

若第一选择开关SW1的极端P1接通第一投端T11，则表示在第一供电通道2012-1的检测过程中使用滤波器F1过滤第一供电通道2012-1的共模噪声(所述第一检测信号中的噪声)。如果第一选择开关SW1的极端P1接通第二投端T12，则表示在第一供电通道2012-1的检测过程中不使用滤波器F1。具体地，所述第一选择开关SW1根据控制器2011发出的第一控制指令，接通检测模块D1和滤波器F1，以便所述滤波器F1过滤所述第一供电通道在检测过程中的共模噪声(所述第一检测信号中的噪声)；或者，所述第一选择开关SW1根据控制器2011发出的第二控制指令，接通所述检测模块D1和所述第一供电通道的输出端。

若第二选择开关SW2的极端P2接通第一投端T21，则表示在第二供电通道2012-2的检测过程中使用滤波器F2过滤所述第二检测信号中的噪声。如果第二选择开关SW2的极端P2接通第二投端T22，则表示在第二供电通道2012-2的检测过程中不使用滤波器F2。具体地，所述第二选择开关SW2根据控制器2011发出的第一控制指令，接通检测模块D2和滤波器F2，以便通过所述滤波器F2过滤所述第二供电通道在检测过程中的共模噪声(所述第二检测信号中的噪声)；或者，所述第二选择开二SW2根据控制器2011发出的第二控制指令，接通所述检测模块D2和所述第一供电通道的输出端。

图4所示的带滤波检测装置200中，为每个供电通道分别配置一个滤波器，但是通过对选择开关的控制，可以选择采用滤波器过滤供电通道上的共模干扰信号，也可以选择不采用滤波器过滤供电通道上的共模干扰信号。具体可以根据客户需求，或者应用场景，或者根据该带滤波检测装置200所设置的实际环境来控制开关。

图3和图4中以该带滤波检测装置200包括两个供电通道为例，具体实现中，该带滤波检测装置200可能包括N个供电通道，N≥1，相应地，该自适应滤波电路中包括N个滤波器，如果还设置选择开关，则包括N个选择开关。

参见图5，为本发明实施例提供的又一种带滤波检测装置的结构示意图。如图5所示，带滤波检测装置400包括供电控制电路401和自适应滤波电路402。供电控制电路401包括控制器4011，第一供电通道4012-1，第二供电通道4012-2，检测模块D1和检测模块D2。其中第一供电通道4012-1包括过载电流检测模块S1和控制开关G1，第二供电通道4012-2包括过载电流检测模块S2和控制开关G2。

检测模块D1用于在检测阶段向所述第一供电通道2012-1发送第一检测信号，以检测连接到所述第一供电通道2012-1的对端设备是否为有效PD。控制开关G1在检测阶段断开。

检测模块D2用于在检测阶段向所述第二供电通道2012-2发送第二检测信号，以检测连接到所述第二供电通道2012-2的对端设备是否为有效PD。控制开关G2在检测阶段断开。

如图5所示，自适应滤波电路402包括两个输入端(4021-1和4021-2)和两个输出端(4022-1和4022-2)。自适应滤波电路402的输入端4021-1连接检测模块D1的输出端，自适应滤波电路402的输入端4021-2连接检测模块D2的输出端。自适应滤波电路402的输出端4022-1连接第一供电通道4012-1的输出端，输出端4022-2连接第二供电通道4012-2的输出端。

自适应滤波电路402包括公共滤波器和公共选择开关。如图5所示，公共滤波器为滤波器F，公共选择开关由第一选择开关SW1和第二选择开关SW2实现。第一选择开关SW1、滤波器F和第二选择开关SW2串联在自适应滤波电路402的输入端和输出端之间。

图5中的第一选择开关SW1和第二选择开关SW2仅为示意图。第一选择开关SW1和第二选择开关SW2均为单极双投开关。第一选择开关SW1和第二选择开关SW2按照统一规则控制，也即第一选择开关SW1和第二选择开关SW2是两个联动的单极双投开关。因此，第一选择开关SW1和第二选择开关SW2也可以理解为一个双极双投(Double Pole,Double Throw)开关。双极双投开关同样可以用MOSFET，继电器，光耦，三极管等实现。

如图5所示，滤波器F的第一端f1连接第一选择开关SW1的极端P1，滤波器F的第二端f2连接第二选择开关SW2的极端P2。第一选择开关SW1的两个投端T11和T21分别连接自适应滤波电路402的输入端4021-1和输入端4021-2。第二选择开关SW2的两个投端T21和T22分别连接自适应滤波电路402的输出端4022-1和输出端4022-2。

参见图5，当P1连接T11(也即滤波器F的第一端f1连接检测模块D1的输出端)时，会联动P2连接T21(也即滤波器F的第二端f2连接第一供电通道4012-1的输出端)，使得所述检测模块D1通过所述滤波器F连接第一供电通道4012-1，从而可以通过所述滤波器F过滤第一供电通道4012-1上的共模噪声(第一检测信号中的噪声)。当P1连接T12(也即滤波器F的第一端f1连接检测模块D2的输出端)时，会联动P2连接T22(也即滤波器F的第二端f2连接第二供电通道4012-2的输出端)，使得所述检测模块D2通过所述滤波器F连接第二供电通道4012-2，从而可以通过所述滤波器F过滤第二供电通道4012-2上的共模噪声(第二检测信号中的噪声)。

公共选择开关(第一选择开关SW1和第二选择开关SW2)可以根据控制器4011发出的第一选择指令接通检测模块D1、滤波器F和第一供电通道4012-1的输出端，以便所述检测模块D1在检测过程中通过滤波器F过滤所述第一供电通道4012-1的共模噪声；在所述第一供电通道4012-1完成检测之后，控制器4011向公共选择开关(第一选择开关SW1和第二选择开关SW2)发出第二选择指令，使得第一选择开关SW1和第二选择开关SW2接通检测模块D2、滤波器F和第二供电通道4012-2的输出端，以便检测模块D2在检测过程中通过滤波器F过滤所述第二供电通道4012-2的共模噪声。

图5所示的带滤波检测装置400，以两个供电通道共用一个滤波器为例，具体实现中，可以是N个供电通道共用一个滤波器，N≥2。相应地，第一选择开关SW1和第二选择开关SW2为单极多投开关，第一选择开关SW和第二选择开关SW2的投端，均与滤波器数量一致，即第一选择开关SW和第二选择开关SW2的投端均为N。第一选择开关SW和第二选择开关SW2可以在控制器的指示下依次接通N个供电通道，依次通过滤波器F过滤检测过程中供电通道上的共模噪声。

图5所示的带滤波检测装置400中，多个供电通道共用一个滤波器。通过控制开关，在多个供电通道之间切换使用滤波器，来过滤供电通道上的共模干扰信号。例如，图5中，当要检测第一供电通道4012-1时，控制第一选择开关SW1和第二选择开关SW2将检测模块D1和第一供电通道4012-1通过滤波器F接通，从而通过滤波器F过滤第一检测信号中的噪声；当要检测第二供电通道4012-2时，控制第一选择开关SW1和第二选择开关SW2将检测模块D2和第二供电通道4012-2通过滤波器F接通，从而通过滤波器F过滤第二检测信号中的噪声。图5所示的带滤波检测装置400中，多个供电通道共用一个滤波器可以降低成本。

当然，图5所示带滤波检测装置400也可以进一步设计选择开关，选择使用或者不使用滤波器，过滤检测信号。

上述图1～5所示的带滤波检测装置中，自适应滤波电路设置在检测模块与供电端口之间。

参见图6，为本发明实施例提供的又一种带滤波检测装置的结构示意图。与上述图1～5所示的带滤波检测装置不同之处在于，图6所示的带滤波检测装置600中，自适应滤波电路设置在检测模块之前，具体地，串联在电源转换模块和检测模块之间。

如图6所示，带滤波检测装置600中包括供电控制电路601和自适应滤波电路602。

供电控制电路601包括控制器6011，N个供电通道(6012-1～6012-N)和N个检测模块，其中N为正整数。每个供电通道(channel)对应一个检测(detection)模块。每个供电通道包括一个控制开关。控制开关用于导通或关断该控制开关所在的供电通道。每个供电通道中的控制开关在该供电通道的检测过程中处于断开状态。

自适应滤波电路602包括输入端6021和输出端6022。所述自适应滤波电路602中包括滤波器F，用于过滤来自电源的共模噪声，从而过滤掉检测信号中的噪声。滤波器F串接在输入端6021和输出端6022之间。自适应滤波电路602的输入端6021连接电源转换模块，自适应滤波电路602的输出端6022连接N个检测模块的输入端。图6所示的自适应滤波电路602可以将输入到检测模块的电源中的噪声过滤掉，从而从源头过滤掉检测信号中的噪声。可选地，如图7所示的带滤波检测装置600中，自适应滤波电路602中还包括选择开关SW，用于选择通过或者不通过滤波器F过滤来自电源的共模噪声。该选择开关SW为一个单极双投开关，图7中选择开关SW仅为示意图，具体实现中，选择开关SW也可以用MOSFET，继电器，光耦，三极管等实现。

选择开关SW的极端P连接自适应滤波电路602的输入端6021(也即，与电源转换模块的输出端连接)，选择开关SW的第一投端T11连接滤波器F的第一端f11，选择开关SW的第二投端T12连接自适应滤波电路602的输出端6022,滤波器F1的第二端f12连接自适应滤波电路602的输出端6022。

若选择开关SW的极端P接通第一投端T11，则表示使用滤波器F过滤来自电源的共模干扰信号。如果选择开关SW的极端P接通第二投端T12，则表示不使用滤波器F过滤来自电源的共模噪声。具体地，所述选择开关SW根据控制器6011发出的第一控制指令接通电源转换模块，滤波器F和N个检测模块的输入端，以便通过所述滤波器F过滤来自电源的共模噪声；或者，所述选择开关SW根据控制器6011发出的第二控制指令，接通电源转换模块和N个检测模块的输入端，这样将不会使用滤波器F过滤来自电源的共模噪声。

参见图8，为本发明实施例提供的又一种带滤波检测装置的结构示意图，与上述图1～5所示的带滤波检测装置不同之处在于，图8所示的带滤波检测装置800中，自适应滤波电路设置在检测模块中。

如图8所示，每个检测模块中包括一个滤波器，用于过滤检测信号中的噪声。所有检测模块中的滤波器是自适应滤波电路的一部分。

可选地，在图8基础上，每个检测模块中还可以包括选择开关，用于选择是否通过滤波器过滤检测信号中的噪声。该选择开关为一个单极双投开关，可以用MOSFET，继电器，光耦，三极管等实现。此种实现方式中，所有检测模块中的滤波器和切换开关是自适应滤波电路的一部分。

本发明实施例中，如图1至图8所示的带滤波供电装置以N个供电通道共用一个控制器为示意，不作为对本发明的限定。具体实现中，也可以每个供电通道对应一个通道控制器，此种情况，可以认为各个供电通道对应的通道控制器集成为图1至图8中所示的控制器。

参见图9，为本发明实施例提供的供电系统的结构示意图。所述供电系统中包括供电设备901和受电设备902。供电设备901包括至少一个供电端口。其中所述至少一个供电端口可以连接受电设备902，并可以对受电设备902执行带噪声滤波的检测，以保证检测结果准确。供电设备901中包括如图1～9任一所示的带滤波检测装置。

本发明实施例中，以PoE为例说明，对于采用类似供电技术，例如，数据线供电(Power over Data lines，PoDL)的场景也同样适用。在PoDL的场景中，本领域技术人员可以基于本发明实施例作出不同协议的适应性修改、变化或替换，也应涵盖在本发明的保护范围之内。

本领域普通技术人员可以理解，实现上述各方法实施例中的全部或部分步骤是可以通过程序来指令相关的硬件完成，相应的程序可以存储于计算机可读存储介质中，上述存储介质可以是随机存取存储器，只读存储器，快闪存储器，硬盘，固态硬盘或光盘等。

以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，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，可轻易想到的变化或替换，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该以权利要求的保护范围为准。

Claims (13)

1.一种带滤波检测装置，用于供电设备PSE中，其特征在于，所述带滤波检测装置包括：供电控制电路和自适应滤波电路；

所述供电控制电路包括第一供电通道和第一检测模块；

所述第一供电通道包括第一控制开关，所述第一控制开关用于控制所述第一供电通道的开通和关断；

所述第一检测模块用于向所述第一供电通道发送第一检测信号，以检测与所述第一供电通道连接的对端设备是否为有效受电设备；

所述自适应滤波电路用于在所述第一供电通道的检测过程中过滤所述第一检测信号中的噪声，其中，所述第一控制开关在所述第一供电通道的检测过程中断开。

2.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述自适应滤波电路包括第一滤波器；

所述第一滤波器串接在所述自适应滤波电路的第一输入端和第一输出端之间；

所述第一滤波器用于在检测过程中过滤所述第一检测信号中的噪声。

3.根据权利要求2所述的装置，其特征在于，所述自适应滤波电路中还包括第一选择开关；

所述第一选择开关，用于根据第一控制指令接通所述自适应滤波电路的第一输入端、所述第一滤波器和所述自适应滤波电路的第一输出端，以便通过所述第一滤波器过滤所述第一检测信号中的噪声。

4.根据权利要求3所述的装置，其特征在于，所述供电控制电路还包括控制器；所述控制器用于向所述第一选择开关发送所述第一控制指令。

5.根据权利要求1至4任一项所述的装置，其特征在于，

所述自适应滤波电路的第一输入端与所述第一检测模块的输出端相连，所述自适应滤波电路的第一输出端与所述第一供电通道的输出端相连；

或者，所述自适应滤波电路的第一输入端与电源相连，所述自适应滤波电路的第一输出端与所述第一检测模块的输入端相连；

或者，所述自适应滤波电路位于所述第一检测模块中。

6.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，

所述供电控制电路还包括第二供电通道和第二检测模块；

所述第二供电通道包括第二控制开关，所述第二控制开关用于控制所述第二供电通道的开通和关断；

所述第二检测模块用于向所述第二供电通道发送第二检测信号，以检测与所述第二供电通道连接的对端设备是否为有效受电设备；

所述自适应滤波电路还用于在所述第二供电通道的检测过程中过滤所述第二检测信号中的噪声，其中，所述第二控制开关在所述第二供电通道的检测过程中断开。

7.根据权利要求6所述的装置，其特征在于，所述自适应滤波电路包括第一滤波器和第二滤波器，所述第一滤波器与所述第一供电通道对应，所述第二滤波器与所述第二供电通道对应；

所述第一滤波器串接在所述自适应滤波电路的第一输入端和第一输出端之间；所述第二滤波器串接在所述自适应滤波电路的第二输入端和第二输出端之间；

所述第一滤波器用于在所述第一供电通道的检测过程中过滤所述第一检测信号中的噪声；

所述第二滤波器用于在所述第二供电通道的检测过程中过滤所述第二检测信号中的噪声。

8.根据权利要求7所述的装置，其特征在于，所述自适应滤波电路中还包括第一选择开关和第二选择开关；

所述第一选择开关，用于根据第一控制指令接通所述自适应滤波电路的第一输入端、所述第一滤波器和所述自适应滤波电路的第一输出端，以便通过所述第一滤波器过滤所述第一检测信号中的噪声；

所述第二选择开关，用于根据第一控制指令接通所述自适应滤波电路的第二输入端、所述第二滤波器和所述自适应滤波电路的第二输出端，以便通过所述第二滤波器过滤所述第二检测信号中的噪声。

9.根据权利要求6所述的装置，其特征在于，所述自适应滤波电路包括公共滤波器和公共选择开关；

所述自适应滤波电路的第一输入端与所述第一检测模块的输出端相连，所述自适应滤波电路的第一输出端与所述第一供电通道的输出端相连；

所述自适应滤波电路的第二输入端与所述第二检测模块的输出端相连，所述自适应滤波电路的第二输出端与所述第二供电通道的输出端相连；

所述公共选择开关，用于根据第一选择指令接通所述第一检测模块、所述公共滤波器和所述第一供电通道的输出端，以便通过所述公共滤波器过滤所述第一检测信号中的噪声；

所述公共选择开关，还用于根据第二选择指令接通所述第二检测模块、所述公共滤波器和所述第二供电通道的输出端，以便通过所述公共滤波器过滤所述第二检测信号中的噪声。

10.根据权利要求9所述的装置，其特征在于，所述供电控制电路还包括控制器，所述控制器用于向所述公共选择开关发送所述第一选择指令和所述第二选择指令。

11.一种供电设备PSE，其特征在于，包括至少一个端口和如权利要求1-10任一项所述的带滤波检测装置，所述带滤波检测装置用于对所述至少一个端口进行检测。

12.一种供电系统，其特征在于，包括受电设备PD和如权利要求11所述的供电设备，所述PD通过双绞线连接所述PSE。

13.一种芯片，其特征在于，包括可编程逻辑电路和/或指令，当所述芯片运行时，实现如权利要求1-10任一项所述的带滤波检测装置。

Images