CN113438091B - 供电切换电路 - Google Patents

Abstract

本申请涉及一种供电切换电路，该系统包括第一供电模块、第二供电模块、储能模块、开关模块、第一驱动模块、第一阻断模块、第二阻断模块、第三阻断模块、第二驱动模块以及输出模块；第一驱动模块，用于监控储能模块的储能状态，并在储能模块的储能状态为已充满时，控制开关模块开启；第二驱动模块，与第一驱动模块连接，用于监控第二供电模块的供电电压，并在第二供电模块的供电电压大于第一阈值的情况下，控制开关模块关断。通过本申请，解决了相关技术中的供电装置对多个受电设备进行集中供电时存在电流串扰所导致的供电装置可靠性低的问题，实现了消除供电装置对多个受电装备进行集中供电时存在的电流串扰，从而提高供电装置可靠性的技术效果。

Description

供电切换电路

技术领域

本申请实施例涉及以太网供电技术领域，特别是涉及一种供电切换电路。

背景技术

以太网供电(Power Over Ethernet，简称为POE)也称POE供电，是一种可以在以太网中透过双绞线来传输电力与数据到设备上的技术。

POE供电可以对网络电话、无线基站、摄像头、集线器、电脑等设备进行供电，由于能借由以太网获得供电的电子设备无需额外的电源插座就可使用，所以同时能省去配置电源线的时间与成本，使整个设备系统的成本相对降低。因此，POE供电技术被广泛应用于视频监控、视频传输等技术领域。

目前在GPON/EPON(Gigabit-Capable Passive Optical Network/EthernetPassive Optical Network)光通信接入网领域的ONU(光纤网络单元，Optical NetworkUnit，简称为ONU)设备的48V电源供电中，较常用的有24V本地供电和POE供电两种方式，大部分设备都只采用其中的一种供电方式。POE技术能在确保现有结构化布线安全的同时保证现有网络的正常运作，最大限度地降低成本。一个完整的供电切换电路包括供电设备(Power Sourcing Equipment，简称为PSE)和受电设备(Powered Device，简称为PD)，PSE设备是为以太网客户端设备供电的设备，同时也是整个POE以太网供电过程的管理者；PD设备是接受供电的PSE负载，即POE系统的客户端设备。

相关技术中，在采用本地供电和POE供电对基于IP的多个受电设备进行集中供电时，当PSE连接到第一台受电设备并识别该设备为有效PD后，PSE连接到第二台受电设备，但是还未识别第二台受电设备为有效PD，此时，第一台受电设备和第二台受电设备之间的电流会存在串扰，导致流过第一台受电设备控制开关的电流过大，触发过流保护，从而导致供电中断，无法为受电设备进行正常的供电。

目前针对相关技术中的供电装置对多个受电设备进行集中供电时存在电流串扰所导致的供电装置可靠性低的问题，尚未提出有效的解决方案。

发明内容

本申请实施例提供了一种供电切换电路，以至少解决相关技术中的供电装置对多个受电设备进行集中供电时存在电流串扰所导致的供电装置可靠性低的问题。

第一方面，本申请实施例提供了一种供电切换电路，所述供电切换电路包括：第一供电模块、第二供电模块、储能模块、开关模块、第一驱动模块、第一阻断模块、第二阻断模块、第三阻断模块、第二驱动模块以及输出模块；其中，所述第一供电模块，与所述储能模块连接；所述开关模块，连接于所述第一供电模块与所述第一阻断模块之间；所述第二供电模块，分别与所述第二驱动模块以及所述第二阻断模块连接；所述第一驱动模块，分别与所述储能模块、所述开关模块以及第二驱动模块连接，用于监控所述储能模块的储能状态，并在所述储能模块的储能状态为已充满时，控制所述开关模块开启；所述第二驱动模块，分别与所述第一驱动模块和所述第二供电模块连接，用于监控所述第二供电模块的供电电压，并在所述第二供电模块的供电电压大于第一阈值的情况下，控制所述开关模块关断；所述第一阻断模块，连接于所述开关模块与所述输出模块之间，用于在所述第二供电模块向所述输出模块进行供电时，阻断所述第二供电模块向所述第一供电模块充电；所述第二阻断模块，连接于所述第二供电模块与所述输出模块之间，用于在所述第一供电模块向所述输出模块进行供电时，阻断所述第一供电模块向所述第二供电模块充电；所述第三阻断模块，连接于所述第一驱动模块与所述输出模块之间，用于在所述第二供电模块以及所述第一供电模块均向所述输出模块进行供电时，阻断所述第一供电模块经过所述第三阻断模块形成回路。

在其中一些实施例中，所述第一驱动模块包括第一电阻、第二电阻、第三电阻、第四电阻、第五电阻以及第一开关管；其中，所述第一开关管的控制端经过所述第五电阻与所述第一供电模块中PD芯片的PG引脚连接，所述第一开关管的输出端与所述第三阻断模块连接，所述第一开关管的输入端经过所述第三电阻以及所述第四电阻与第一节点连接；所述第一电阻分别与所述第一节点以及第二节点连接，所述第二电阻分别与所述第二节点以及第三节点连接，所述第三电阻分别与所述第一节点、所述第四电阻、所述开关模块以及所述第二驱动模块连接，所述第四电阻分别与所述第一开关管的输入端、所述开关模块以及所述第二驱动模块连接，所述第五电阻的一端分别与所述第一节点、所述第二节点以及所述第三节点连接，另一端与所述第一开关管的控制端连接；所述储能模块的一端与所述第一节点连接，另一端与所述第三节点连接。

在其中一些实施例中，所述储能模块包括第一电容，所述第一电容的一端与所述第一节点连接，另一端与所述第三节点连接。

在其中一些实施例中，所述第二驱动模块包括第六电阻、第七电阻、第八电阻、第二开关管、光耦、第二二极管以及第三二极管；其中，所述光耦包括发光二极管和光敏三极管，所述发光二极管的输入端经过所述第六电阻与所述第二供电模块连接，所述发光二极管的输出端与所述第二开关管的输入端连接；所述光敏三极管的输入端分别与所述第三电阻以及所述开关模块连接，所述光敏三极管的输出端经过所述第四电阻与所述第一开关管的输入端连接，所述光敏三极管的输出端与所述开关模块连接；所述第二开关管的控制端经过所述第八电阻与第五节点连接，所述第二开关管的输出端与第六节点连接；所述第六电阻分别与所述发光二极管的输入端以及第四节点连接，所述第七电阻分别与所述第五节点以及所述第二二极管的输入端连接，所述第二二极管的输出端与所述第四节点连接，所述第三二极管的输入端与所述第六节点连接，所述第三二极管的输出端与所述第五节点连接；其中，所述第二二极管以及所述第三二极管均为稳压二极管。

在其中一些实施例中，所述开关模块包括第三开关管和第一二极管；其中，所述第三开关管的控制端经过所述第四电阻与所述第一开关管的输入端连接，所述第三开关管的控制端与所述光敏三极管的输出端连接，所述第三开关管的输入端与所述第一供电模块连接，所述第三开关管的输出端与所述第一阻断模块连接；所述第一二极管的输入端分别与所述第三开关管的输出端以及所述第一阻断模块连接，所述第一二极管的输出端分别与所述第三开关管的输入端以及所述第一供电模块连接。

在其中一些实施例中，所述第一阻断模块包括第四二极管，所述第四二极管的输入端与所述开关模块连接，所述第四二极管的输出端与所述输出模块连接；所述第二阻断模块包括第五二极管，所述第五二极管的输入端与所述第二供电模块连接，所述第五二极管的输出端与所述输出模块连接。

在其中一些实施例中，所述第三阻断模块包括第六二极管，所述第六二极管的输入端与所述输出模块连接，所述第六二极管的输出端与所述第一供电模块连接。

在其中一些实施例中，所述供电切换电路还包括功率维持模块，所述功率维持模块连接于所述储能模块与所述第一供电模块之间，所述功率维持模块用于在所述输出模块连接的负载未与所述第一供电模块导通时，消耗所述第一供电模块输出的功率，以使得所述第一供电模块持续输出电源。

在其中一些实施例中，所述供电切换电路还包括滤波模块，所述滤波模块分别与所述输出模块、所述开关模块以及所述第二供电模块连接；所述第一供电模块和所述第二供电模块均经过所述滤波模块向所述输出模块进行供电。

在其中一些实施例中，所述输出模块包括DC/DC开关电源；其中，所述DC/DC开关电源与所述滤波模块连接。

相比于相关技术，本申请实施例提供的供电切换电路，通过第二驱动模块在第二供电模块的供电电压大于第一阈值的情况下，关断开关模块，从而实现第二供电模块的优先供电，通过第三阻断模块在第二供电模块以及第一供电模块均向输出模块进行供电时，阻断第一供电模块经过第三阻断模块形成回路，防止在第二供电模块供电时，第一受电设备插入PSE握手成功后上电，第二受电设备插入PSE未握手前形成串扰，解决了相关技术中的供电装置对多个受电设备进行集中供电时存在电流串扰所导致的供电装置可靠性低的问题，实现了消除供电装置对多个受电装备进行集中供电时存在的电流串扰，从而提高供电装置可靠性的技术效果。

本申请实施例的一个或多个实施例的细节在以下附图和描述中提出，以使本申请实施例的其他特征、目的和优点更加简明易懂。

附图说明

此处所说明的附图用来提供对本申请实施例的进一步理解，构成本申请实施例的一部分，本申请实施例的示意性实施例及其说明用于解释本申请实施例，并不构成对本申请实施例的不当限定。在附图中：

图1是根据本申请实施例的供电切换电路的结构框图；

图2是根据本申请实施例的供电切换电路的电路拓扑图；

图3是根据本申请实施例的供电切换电路的上电时序图；

图4是根据本申请一种实施例的供电切换电路的上电时序图；

图5是根据本申请另一种实施例的供电切换电路的上电时序图。

具体实施方式

为了使本申请实施例的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本申请实施例进行描述和说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本申请实施例，并不用于限定本申请实施例。基于本申请实施例提供的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请实施例保护的范围。

显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请实施例的一些示例或实施例，对于本领域的普通技术人员而言，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图将本申请实施例应用于其他类似情景。此外，还可以理解的是，虽然这种开发过程中所作出的努力可能是复杂并且冗长的，然而对于与本申请实施例公开的内容相关的本领域的普通技术人员而言，在本申请实施例揭露的技术内容的基础上进行的一些设计，制造或者生产等变更只是常规的技术手段，不应当理解为本申请实施例公开的内容不充分。

在本申请实施例中提及“实施例”意味着，结合实施例描述的特定特征、结构或特性可以包含在本申请实施例的至少一个实施例中。在说明书中的各个位置出现该短语并不一定均是指相同的实施例，也不是与其它实施例互斥的独立的或备选的实施例。本领域普通技术人员显式地和隐式地理解的是，本申请实施例所描述的实施例在不冲突的情况下，可以与其它实施例相结合。

除非另作定义，本申请实施例所涉及的技术术语或者科学术语应当为本申请实施例所属技术领域内具有一般技能的人士所理解的通常意义。本申请实施例所涉及的“一”、“一个”、“一种”、“该”等类似词语并不表示数量限制，可表示单数或复数。本申请实施例所涉及的术语“包括”、“包含”、“具有”以及它们任何变形，意图在于覆盖不排他的包含；例如包含了一系列步骤或模块(单元)的过程、方法、系统、产品或设备没有限定于已列出的步骤或单元，而是可以还包括没有列出的步骤或单元，或可以还包括对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。本申请实施例所涉及的“连接”、“相连”、“耦接”等类似的词语并非限定于物理的或者机械的连接，而是可以包括电气的连接，不管是直接的还是间接的。本申请实施例所涉及的“多个”是指两个或两个以上。“和/或”描述关联对象的关联关系，表示可以存在三种关系，例如，“A和/或B”可以表示：单独存在A，同时存在A和B，单独存在B这三种情况。字符“/”一般表示前后关联对象是一种“或”的关系。本申请实施例所涉及的术语“第一”、“第二”、“第三”等仅仅是区别类似的对象，不代表针对对象的特定排序。

本实施例提供了一种供电切换电路。图1是根据本申请实施例的供电切换电路的结构框图，如图1所示，该供电切换电路包括：第一供电模块10、第二供电模块20、储能模块30、开关模块40、第一驱动模块50、第一阻断模块60、第二阻断模块70、第三阻断模块80、第二驱动模块90以及输出模块100；其中，第一供电模块10，与储能模块30连接；开关模块40，连接于第一供电模块10与第一阻断模块60之间；第二供电模块20，分别与第二驱动模块90以及第二阻断模块70连接；第一驱动模块50，分别与储能模块30、开关模块40以及第二驱动模块90连接，用于监控储能模块30的储能状态，并在储能模块30的储能状态为已充满时，控制开关模块40开启；第二驱动模块90，分别与第一驱动模块50和第二供电模块20连接，用于监控第二供电模块20的供电电压，并在第二供电模块20的供电电压大于第一阈值的情况下，控制开关模块40关断；第一阻断模块60，连接于开关模块40与输出模块100之间，用于在第二供电模块20向输出模块100进行供电时，阻断第二供电模块20向第一供电模块10充电；第二阻断模块70，连接于第二供电模块20与输出模块100之间，用于在第一供电模块10向输出模块100进行供电时，阻断第一供电模块10向第二供电模块20充电；第三阻断模块80，连接于第一驱动模块50与输出模块100之间，用于在第二供电模块20以及第一供电模块10均向输出模块100进行供电时，阻断第一供电模块10经过第三阻断模块80形成回路。

在本实施例中，上述供电切换电路包括第一供电模块10、第二供电模块20储能模块30、开关模块40、第一驱动模块50、第一阻断模块60、第二阻断模块70、第三阻断模块80、第二驱动模块90以及输出模块100，其中，输出模块100可以为后级的受电设备进行供电。通过第一驱动模块50监控储能模块30的储能状态，在储能模块30的储能模块30的状态为已完成时，第一驱动模块50控制开关模块40开启，通过第三阻断模块80在第二供电模块20以及第一供电模块10均向输出模块100进行供电时，阻断第一供电模块10经过第三阻断模块80形成回路，防止在第二供电模块20供电时，第一受电设备插入PSE握手成功后上电，第二受电设备插入PSE未握手前形成串扰，通过第二驱动模块90在第二供电模块20的供电电压大于第一阈值的情况下，关断开关模块40，从而实现第二供电模块20的优先供电，解决了相关技术中的供电装置对多个受电设备进行集中供电时存在电流串扰所导致的供电装置可靠性低的问题，实现了消除供电装置对多个受电装备进行集中供电时存在的电流串扰，从而提高供电装置可靠性的技术效果。

图2是根据本申请实施例的供电切换电路的电路拓扑图，如图2所示，在其中一些实施例中，第一驱动模块50包括第一电阻R1、第二电阻R2、第三电阻R3、第四电阻R4、第五电阻R5以及第一开关管Q1；其中，第一开关管Q1的控制端经过第五电阻R5与第一供电模块10中PD芯片的PG引脚连接，第一开关管Q1的输出端与第三阻断模块80连接，第一开关管Q1的输入端经过第三电阻R3以及第四电阻R4与第一节点A连接；第一电阻R1分别与第一节点A以及第二节点B连接，第二电阻R2分别与第二节点B以及第三节点C连接，第三电阻R3分别与第一节点A、第四电阻R4、开关模块40以及第二驱动模块90连接，第四电阻R4分别与第一开关管Q1的输入端、开关模块40以及第二驱动模块90连接，第五电阻R5的一端分别与第一节点A、第二节点B以及第三节点C连接，另一端与第一开关管Q1的控制端连接；储能模块30的一端与第一节点A连接，另一端与第三节点C连接。

在本实施例中，储能模块30包括第一电容C1，第一电容C1的一端与第一节点A连接，另一端与第三节点C连接。在PSE识别受电设备为有效PD设备后，以135mA的第一限流点对第一电容C1进行充电，为避免低温情况下电解电容容量减小，第一电容C1可以选择固液电容；当第一电容C1充电未完成时，储能电路的储能状态为未充满，此时PD芯片的PG引脚的电位被拉低，即第二节点B的电位为低电位，第一开关管Q1关断，第一驱动模块50不向开关模块40发送控制信号，开关模块40处于阻断状态，无电流通过；当第一电容C1充电完成时，储能电路的储能状态为已充满，此时将第二限流点提高至765mA，PD芯片的PG引脚的电位被拉高，即第二节点B的电位为高电位，第一开关管Q1导通，第一驱动模块50向开关模块40发送控制信号，开关模块40处于导通状态，电流可以流过开关模块40。

在上述实施例中，第一限流点可以不大于135mA，第二限流点可以不大于765mA，且第二限流点大于第一限流点；第一电容C1为一个储能器件，其他任何能够实现储能功能的器件均可以替代该第一电容C1，具体根据实际使用情况进行选择，在此不作具体限定。

如图2所示，在其中一些实施例中，开关模块40包括第三开关管M1和第一二极管D1；其中，第三开关管M1的控制端经过第四电阻R4与第一开关管Q1的输入端连接，第三开关管M1的控制端与光敏三极管Qg的输出端连接，第三开关管M1的输入端与第一供电模块10连接，第三开关管M1的输出端与第一阻断模块60连接；第一二极管D1的输入端分别与第三开关管M1的输出端以及第一阻断模块60连接，第一二极管D1的输出端分别与第三开关管M1的输入端以及第一供电模块10连接。

在本实施例中，当第一驱动模块50向第三开关管M1发送控制信号时，即第一开关管Q1将高电位提供给第三开关管M1时，第三开关管M1导通，电流通过第三开关管M1，且第二阻断模块70处于阻断状态，电流只能经过负载电阻R和第三阻断模块80回流到第一供电模块10中第一电源的负极；其中，负载电阻R为输出模块100连接的负载等效到输入端的等效电阻。

在上述实施例中，第一电源为以太网供电电源，当第一电源连接到受电设备时，且PSE识别该受电设备为有效PD后，电流在该受电设备中形成回路；第二电源可以为本地低压交流电源或直流电源，经本地输入端输入以后经过整流滤波模块后转换为直流电压输出至输出模块100，形成通过本地供电端进行供电的本地供电链路。

如图2所示，在其中一些实施例中，第二驱动模块90包括第六电阻R6、第七电阻R7、第八电阻R8、第二开关管Q2、光耦、第二二极管D2以及第三二极管D3；其中，光耦包括发光二极管Dg和光敏三极管Qg，发光二极管Dg的输入端经过第六电阻R6与第二供电模块20连接，发光二极管Dg的输出端与第二开关管Q2的输入端连接；光敏三极管Qg的输入端分别与第三电阻R3以及开关模块40连接，光敏三极管Qg的输出端经过第四电阻R4与第一开关管Q1的输入端连接，光敏三极管Qg的输出端与开关模块40连接；第二开关管Q2的控制端经过第八电阻R8与第五节点E连接，第二开关管Q2的输出端与第六节点F连接；第六电阻R6分别与发光二极管Dg的输入端以及第四节点D连接，第七电阻R7分别与第五节点E以及第二二极管D2的输入端连接，第二二极管D2的输出端与第四节点D连接，第三二极管D3的输入端与第六节点F连接，第三二极管D3的输出端与第五节点E连接。

在本实施例中，在第二供电模块20中第二电源的供电电压大于第一阈值时，即第二电源的供电电压大于第二二极管D2的反向击穿电压与第二开关管Q2的开启电压的和时，第二开关管Q2导通，电流可以流过发光二极管Dg，发光二极管Dg发出亮光，此时光敏三极管Qg由于发光二极管Dg发出亮光而导通，在第一开关管Q1导通的情况下，此时第一电源提供的电流只能经过光敏三极管Qg而无法经过开关模块40，因此，即使第一开关管Q1导通，第一驱动模块50依然无法向开关模块40发送控制信号，此时第三开关管M1的控制端为低电位，第三开关管M1处于阻断状态，第一电源无法为输出模块100进行供电，由第二电源对输出模块100进行优先供电。

其中，第二驱动模块90的使能电压(即第一阈值)应当大于DC/DC开关电源的使能电压，以保证在第二电源的输入电压低于DC/DC开关电源的使能电压时，输出模块100可以正常工作使得DC/DC开关电源对后级的受电设备进行供电，第二电源的供电端口的供电电压范围的下限需要大于第二驱动模块90的使能电压；若该供电切换电路不需要支持无缝切换功能，则第二电源的供电端口的供电电压范围下限可以大于或者等于输出模块100中DC/DC开关电源的使能电压。

在上述实施例中，可以使得第二驱动模块90的使能电压为DC/DC开关电源的使能电压与0.7V(二极管导通电压)之和，第二开关管的启动电压可以为1V～3V，因此，需要在第二开关管Q2的启动电压为1V时也能够保证启动第二驱动模块90，因此，第二二极管D2的击穿电压≥第一驱动模块50的使能电压+0.7V-1V，如果以DC/DC开关电源的使能电压与0.7V之和作为第二驱动模块90的使能电压，则第二驱动模块90的使能电压最小值为DC/DC开关电源的使能电压与0.7V之和，第二驱动模块90的使能电压最大值为DC/DC开关电源的使能电压+0.7V+2V。

在本实施例中，上述开关管可以是金属氧化物半导体场效应晶体管MOS，还可以是其他任何能够实现同样功能的开关晶体管，或者其他类型的开关器件；且所有开关管的输入端和输出端可以进行互换，上述开关管是以P型开关管为例进行说明的，在满足上述原理的情况下，上述开关管也可以是N型开关管，根据具体情况进行设置，在此不作具体限定。

在上述实施例中，第二二极管D2和第三二极管D3均为稳压二极管，第六电阻R6、第七电阻R7以及第八电阻R8均起到限流作用。

如图2所示，在其中一些实施例中，第一阻断模块60包括第四二极管D4，第四二极管D4的输入端与开关模块40连接，第四二极管D4的输出端与输出模块100连接；第二阻断模块70包括第五二极管D5，第五二极管D5的输入端与第二供电模块20连接，第五二极管D5的输出端与输出模块100连接。

在本实施例中，第四二极管D4在第二电源向输出模块100进行供电时，可以阻断第二电源产生的电流经过第四二极管D4流向第一供电模块10，进而阻断第二供电模块20向第一供电模块10充电。

第五二极管D5在第一电源向输出模块100进行供电时，可以阻断第一电源产生的电流经过第五二极管D5流向第二供电模块20，进而阻断第一供电模块10向第二供电模块20充电。

如图2所示，在其中一些实施例中，第三阻断模块80包括第六二极管D6，第六二极管D6的输入端与输出模块100连接，第六二极管D6的输出端与第一供电模块10连接。

在本实施例中，第六二极管D6在供电装置进行集中供电时，即在第二供电模块20以及第一供电模块10均向输出模块100进行供电，且输出模块100连接多个受电设备时，阻断第一电源产生的电流经过第六二极管D6形成回路，防止在第二电源供电时，第一受电设备插入PSE握手成功后上电，第二受电设备插入PSE未握手前形成串扰，使得电流仅能经过一个受电设备形成回路，防止各受电设备之间的电流产生串扰，以保证供电电路的正常工作。

如图2所示，在其中一些实施例中，供电切换电路还包括功率维持模块Rm，功率维持模块Rm连接于储能模块30与第一供电模块10之间，功率维持模块Rm用于在输出模块100连接的负载电阻R未与第一供电模块10导通时，消耗第一供电模块10输出的功率，以使得第一供电模块10持续输出电源。

在本实施例中，功率维持模块Rm可以为阻值恒定的电阻，该电阻作为假负载单元补偿MPS电流，输出模块100连接的负载电阻R未与第一供电模块10导通时，替代该负载电阻R消耗第一供电模块10输出的功率，使得POE在进行MPS检测时仍然认为该负载电阻R在线，保持持续进行对该负载电阻R的供电输出。

在上述实施例中，在POE内集成了MPS功能的情况下，可去除该功率维持模块Rm。

在其中一些实施例中，供电切换电路还包括滤波模块，滤波模块分别与输出模块100、开关模块40以及第二供电模块20连接；第一供电模块10和第二供电模块20均经过滤波模块向输出模块100进行供电。

在本实施例中，滤波模块用于阻断在电路中产生的无用的电磁频谱，减小EMI电磁干扰。

在其中一些实施例中，输出模块100包括DC/DC开关电源；其中，DC/DC开关电源与滤波模块连接。

通过上述实施例，通过第一驱动模块监控储能模块的储能状态，在储能模块的储能模块的状态为已完成时，第一驱动模块控制开关模块开启，通过第三阻断模块在第二供电模块以及第一供电模块均向输出模块进行供电时，阻断第一供电模块经过第三阻断模块形成回路，防止在第二供电模块供电时，第一受电设备插入PSE握手成功后上电，第二受电设备插入PSE未握手前形成串扰，通过第二驱动模块在第二供电模块的供电电压大于第一阈值的情况下，关断开关模块，从而实现第二供电模块的优先供电，并防止多个受电设备之间产生电流串扰，第一供电模块和第二供电模块互为备份，掉电时能够实现供电电路的无缝切换，保证对负载的持续稳定供电。解决了相关技术中的供电装置对多个受电设备进行集中供电时存在电流串扰所导致的供电装置可靠性低的问题，实现了消除供电装置对多个受电装备进行集中供电时存在的电流串扰，从而提高供电装置可靠性的技术效果。

图3是根据本申请实施例的供电切换电路的上电时序图，如图3所示，以第一电源为以太网供电电源，第二电源为本地适配器供电电源为例，在其中一些实施例中，本实施例提供的供电切换电路的POE上电时序包括：

步骤S301，插入PSE设备。

步骤S302，PSE设备与PD设备握手成功，以135mA对第一电容进行充电，当第一电容充电完成时，将第二限流点提高至765mA，PD芯片的PG引脚的电位被拉高，第一开关管导通。

步骤S303，判断本地适配器是否进行供电。在本地适配器进行供电的情况下，进入步骤S304；在本地适配器不进行供电的情况下，进入步骤S305。

步骤S304，第三开关管关断，由本地适配器进行供电。在POE供电停止的情况下，进入步骤S306；在本地适配器供电停止的情况下，进入步骤S307。

步骤S305，第三开关管导通，进行POE供电。并在本地适配器开始供电的情况下，进入步骤S304。

步骤S306，由本地适配器进行供电。

步骤S307，第二驱动模块停止工作，第三开关管导通，进行POE供电。

图4是根据本申请一种实施例的供电切换电路的上电时序图，如图4所示，本实施例提供的供电切换电路在集中供电时，先本地适配器进行供电后POE供电的切换时序包括：

步骤S401，第一受电设备和第二受电设备均通过本地适配器进行供电。

步骤S402，判断本地适配器的供电电压是否大于第二驱动模块的使能电压。在本地适配器的供电电压大于第二驱动模块的使能电压的情况下，进入步骤S403；在本地适配器的供电电压小于第二驱动模块的使能电压的情况下，进入步骤S404。

步骤S403，由本地适配器进行供电，POE在位但不供电。

步骤S404，调整本地适配器的供电电压至第二驱动模块的使能电压。

步骤S405，选择采用本地适配器进行供电还是进行POE供电。在选择采用采用本地适配器进行供电的情况下，进入步骤S406；在选择进行POE供电的情况下，进入步骤S407。

步骤S406，由本地适配器进行供电，供电电路不掉电。

步骤S407，将第二限流点提高至765mA，不触发保护，第三开关管导通，进行POE供电。

图5是根据本申请另一种实施例的供电切换电路的上电时序图，如图5所示，本实施例提供的供电切换电路在集中供电时，先进行POE供电后通过本地适配器进行供电的切换时序包括如下步骤：

步骤S501，第一受电设备和第二受电设备均先通过POE进行供电，后插入本地适配器进行供电。

步骤S502，判断本地适配器的供电电压是否大于第二驱动模块的使能电压。在本地适配器的供电电压大于第二驱动模块的使能电压的情况下，进入步骤S503；在本地适配器的供电电压小于第二驱动模块的使能电压的情况下，进入步骤S504。

步骤S503，由本地适配器进行供电，POE在位但不供电。

步骤S504，第二驱动模块不工作，由于POE优先供电，不会产生串扰。

步骤S505，选择采用本地适配器进行供电还是进行POE供电。在选择采用采用本地适配器进行供电的情况下，进入步骤S506；在选择进行POE供电的情况下，进入步骤S507。

步骤S506，由本地适配器进行供电，供电电路不掉电。

步骤S507，将第二限流点提高至765mA，不触发保护，第三开关管导通，进行POE供电。

步骤S508，选择采用本地适配器进行供电还是进行POE供电。在选择采用采用本地适配器进行供电的情况下，进入步骤S506；在选择进行POE供电的情况下，进入步骤S509。

步骤S509，由POE进行供电。

需要说明的是，在本实施例中的具体示例可以参考上述实施例及可选实施方式中所描述的示例，在本实施例中不再赘述。

以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。

以上所述实施例仅表达了本申请实施例的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本申请实施例构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本申请实施例的保护范围。因此，本申请实施例专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (10)

1.一种供电切换电路，其特征在于，所述供电切换电路包括：第一供电模块、第二供电模块、储能模块、开关模块、第一驱动模块、第一阻断模块、第二阻断模块、第三阻断模块、第二驱动模块以及输出模块；其中，

所述第一供电模块，与所述储能模块连接；

所述开关模块，连接于所述第一供电模块与所述第一阻断模块之间；

所述第二供电模块，分别与所述第二驱动模块以及所述第二阻断模块连接；

所述第一驱动模块，分别与所述储能模块、所述开关模块以及第二驱动模块连接，用于监控所述储能模块的储能状态，并在所述储能模块的储能状态为已充满时，控制所述开关模块开启；

所述第二驱动模块，分别与所述第一驱动模块和所述第二供电模块连接，用于监控所述第二供电模块的供电电压，并在所述第二供电模块的供电电压大于第一阈值的情况下，控制所述开关模块关断；

所述第一阻断模块，连接于所述开关模块与所述输出模块之间，用于在所述第二供电模块向所述输出模块进行供电时，阻断所述第二供电模块向所述第一供电模块充电；

所述第二阻断模块，连接于所述第二供电模块与所述输出模块之间，用于在所述第一供电模块向所述输出模块进行供电时，阻断所述第一供电模块向所述第二供电模块充电；

所述第三阻断模块，连接于所述第一驱动模块与所述输出模块之间，用于在所述第二供电模块以及所述第一供电模块均向所述输出模块进行供电时，阻断所述第一供电模块经过所述第三阻断模块形成回路。

2.根据权利要求1所述的供电切换电路，其特征在于，所述第一驱动模块包括第一电阻、第二电阻、第三电阻、第四电阻、第五电阻以及第一开关管；其中，

所述第一开关管的控制端经过所述第五电阻与所述第一供电模块中PD芯片的PG引脚连接，所述第一开关管的输出端与所述第三阻断模块连接，所述第一开关管的输入端经过所述第三电阻以及所述第四电阻与第一节点连接；

所述第一电阻分别与所述第一节点以及第二节点连接，所述第二电阻分别与所述第二节点以及第三节点连接，所述第三电阻分别与所述第一节点、所述第四电阻、所述开关模块以及所述第二驱动模块连接，所述第四电阻分别与所述第一开关管的输入端、所述开关模块以及所述第二驱动模块连接，所述第五电阻的一端分别与所述第一节点、所述第二节点以及所述第三节点连接，另一端与所述第一开关管的控制端连接；

所述储能模块的一端与所述第一节点连接，另一端与所述第三节点连接。

3.根据权利要求2所述的供电切换电路，其特征在于，所述储能模块包括第一电容，所述第一电容的一端与所述第一节点连接，另一端与所述第三节点连接。

4.根据权利要求2所述的供电切换电路，其特征在于，所述第二驱动模块包括第六电阻、第七电阻、第八电阻、第二开关管、光耦、第二二极管以及第三二极管；其中，

所述光耦包括发光二极管和光敏三极管，所述发光二极管的输入端经过所述第六电阻与所述第二供电模块连接，所述发光二极管的输出端与所述第二开关管的输入端连接；

所述光敏三极管的输入端分别与所述第三电阻以及所述开关模块连接，所述光敏三极管的输出端经过所述第四电阻与所述第一开关管的输入端连接，所述光敏三极管的输出端与所述开关模块连接；

所述第二开关管的控制端经过所述第八电阻与第五节点连接，所述第二开关管的输出端与第六节点连接；

所述第六电阻分别与所述发光二极管的输入端以及第四节点连接，所述第七电阻分别与所述第五节点以及所述第二二极管的输入端连接，所述第二二极管的输出端与所述第四节点连接，所述第三二极管的输入端与所述第六节点连接，所述第三二极管的输出端与所述第五节点连接；其中，所述第二二极管以及所述第三二极管均为稳压二极管。

5.根据权利要求4所述的供电切换电路，其特征在于，所述开关模块包括第三开关管和第一二极管；其中，

所述第三开关管的控制端经过所述第四电阻与所述第一开关管的输入端连接，所述第三开关管的控制端与所述光敏三极管的输出端连接，所述第三开关管的输入端与所述第一供电模块连接，所述第三开关管的输出端与所述第一阻断模块连接；

所述第一二极管的输入端分别与所述第三开关管的输出端以及所述第一阻断模块连接，所述第一二极管的输出端分别与所述第三开关管的输入端以及所述第一供电模块连接。

6.根据权利要求1所述的供电切换电路，其特征在于，所述第一阻断模块包括第四二极管，所述第四二极管的输入端与所述开关模块连接，所述第四二极管的输出端与所述输出模块连接；

所述第二阻断模块包括第五二极管，所述第五二极管的输入端与所述第二供电模块连接，所述第五二极管的输出端与所述输出模块连接。

7.根据权利要求1所述的供电切换电路，其特征在于，所述第三阻断模块包括第六二极管，所述第六二极管的输入端与所述输出模块连接，所述第六二极管的输出端与所述第一供电模块连接。

8.根据权利要求1所述的供电切换电路，其特征在于，所述供电切换电路还包括功率维持模块，所述功率维持模块连接于所述储能模块与所述第一供电模块之间，所述功率维持模块用于在所述输出模块连接的负载未与所述第一供电模块导通时，消耗所述第一供电模块输出的功率，以使得所述第一供电模块持续输出电源。

9.根据权利要求1所述的供电切换电路，其特征在于，所述供电切换电路还包括滤波模块，所述滤波模块分别与所述输出模块、所述开关模块以及所述第二供电模块连接；

所述第一供电模块和所述第二供电模块均经过所述滤波模块向所述输出模块进行供电。

10.根据权利要求9所述的供电切换电路，其特征在于，所述输出模块包括DC/DC开关电源；其中，所述DC/DC开关电源与所述滤波模块连接。

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