CN1867879A - 具有集成能源的局域网和该线路上的信息发送 - Google Patents

具有集成能源的局域网和该线路上的信息发送 Download PDF

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CN1867879A CN200480030622.3A CN200480030622A CN1867879A CN 1867879 A CN1867879 A CN 1867879A CN 200480030622 A CN200480030622 A CN 200480030622A CN 1867879 A CN1867879 A CN 1867879A
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Abstract

一种用于将多位数据从被通过通信线缆供电的被供电装置传输到电源设备的方法，该方法包括：展示指示将被通过通信线缆供电的装置的特征；感测指示通过通信线缆远程供电的电压电平；在将电力连接到操作电路之前，传送第一多位信息；继所述传送第一多位信息之后，将通过通信线缆接收的电力连接到操作电路；从操作电路接收信息；继接收信息之后，从操作电路断开所接收的电力；继断开之后，传送与操作电路相关联第二多位信息，所述第二多位信息包括作为所接收信息的函数的至少一个位；以及将通过通信线缆接收的电力重新连接到操作电路。

Description

具有集成能源的局域网和该线路上的信息发送
技术领域
本发明一般涉及局域网上(特别是基于以太网的网络)的电力的领域，更具体地说，涉及从被供电装置(powered device)到相关联的电源设备(powersourcing equipment)通信的方法。
背景技术
基于以太网技术的局域网和广域网的发展已经成为用具有多个双绞线的结构化线缆系统对办公室和家庭铺设线缆的重要驱动。该普遍存在的局域网以及在其上操作的设备已经导致了经常需要附加网络操作装置的情况，其中网络通过网络布线而有利地为网络操作装置供电。通过网络布线供电具有许多优点，包括但不限于：安装成本减少；集中供电和备份电源；以及集中式安全和管理。
IEEE 802.3af-2003标准(通过引用而将其内容合并于此)解决通过基于以太网的网络来向远程装置供电的问题。可以直接从称为端点电源设备(PSE：power souring equipment)的开关/集线器或者可替换地经由中跨PSE向被供电装置(PD)传递电力。
上面提及的标准规定了检测协议来区分兼容PD和非兼容装置，并排除了电力的应用和对非兼容装置的可能破坏。规定了可选的分级协议，其使得能够将PD的电力需求分到5个级别之一。在所指出的5个级别中，3个级别导致该标准的最大功率电平，即15.4瓦特的PSE输出。这样，分级协议仅支持3个级别的电力，即4.0瓦特、7.0瓦特、15.4瓦特。PSE将要根据通过协议检测到的分级来保留电力。
术语PD包括通过通信设备接收电力的LAN节点。在典型的应用中，提供使能了检测和可选分级的PD接口电路。电力是通过隔离开关而被PD接口电路从PD操作电路隔离开，并仅仅在从PSE供应的PD上的电压上升到Von之后被使能到PD操作电路。这样，Pd接口电路的一个功能就是闭合隔离开关，从而使能PD操作电路的操作。在典型的应用中，将隔离开关的输出馈送到DC/DC转换器的输入，并且DC/DC转换器的输出向PD操作电路供电。
该标准还规定了被标为tpon的最大接通时间。在PSE向PD供电的情况下，在检测完成之后的tpon内，将要供电并将要监视10mA的最小电流牵引。tpon之后，将使断开检测功能有效。
除检测和可选分级协议所提供的之外，没有提供在PD和PSE之间传递信息的方法。这样，如果PD电力需求是在分级协议所支持的功率电平之间，则将要把电力保留为超过实际的电力需求。粒度的增加将改善PSE的整个电力管理，并使能具有比给定PSE所支持的最大电力小的电力需求的更多数目的PD。PD和PSE之间的通信还将使能诸如PD温度、PD的优先级、内部PD测试结果、PD配置以及PD类型之类的信息传递。这样的信息将有利地使能改善的电力管理和供电判定。
以下两个专利(通过引用而合并于此)解决了通过基于以太网的网络对PD供电的问题：于2002年10月9日授予Lehr等的题为“Structure CablingSystem”的美国专利S/N 6,473,608；以及于2003年11月4日授予Lehr等的题为“System for Power Delivery Over Data Communication CablingInfrastructure”的美国专利S/N 6,643,566。没有描述通信的方法，具体来说，没有描述供应已增加了的分级粒度的方法。
因此，期望具有进行从PD到相关联的PSE的通信、同时满足IEEE802.3af的要求的方法。优选地，该方法将使能包括关于电力要求的已增加粒度的数据通信，并且其优选地不对传送速率进行限制。
发明内容
因此，本发明的基本目标是要克服现有PD供电的缺点。在本发明中，这是通过在不使能PD操作电路的操作(具体说来，通过不使能PD操作电路的DC/DC转换器)的同时从PD接口电路向相关联的PSE传输信息而提供的。在一个实施例中，在PSE通过供应合适的电压而使能PD的接通之后，通信开始；然而，PD接口电路和PD操作电路之间的隔离保持为开。
具体地，本发明提供了一种用于将多位数据从被通过通信线缆供电的被供电装置传输到电源设备的方法，该方法包括：展示(exhibit)指示将被通过通信线缆供电的被供电装置的特征；感测指示通过通信线缆远程供电的电压电平；以及在将电力连接到被供电装置的操作电路之前，通过通信线缆传送多位信息。
在一个实施例中，该方法还包括：继传送之后，将通过通信线缆接收的电力连接到操作电路。
在又一个实施例中，通过响应所感测的电压电平来调制电流流量而实现传送多位信息。在又一个实施例中，电流流量的调制包括施加至少2个电流电平，其中该至少2个电流电平的电平和定时足以确保检测到有效的维护电力特征。在又一个实施例中，电流流量的调制包括施加至少3个电流电平，其中该至少3个电流电平的电平和定时足以确保检测到有效的维护电力特征。
在一个实施例中，多位信息包括指示最大功率电平的数据。在又一个实施例中，指示最大功率电平的数据在最大功率电平的范围的至少一部分上展示不多于1瓦特的粒度。
在一个实施例中，所述信息包括指示温度的数据。
本发明还提供了一种用于通过通信线缆从电源设备对被供电装置供电并进行从被供电装置到电源设备的通信的方法，该方法包括：展示指示将被通过通信线缆供电的装置的特征；感测指示通过通信线缆远程供电的电压电平；传送多位信息；以及继传送之后，将通过通信线缆接收的电力连接到被供电装置操作电路。
在一个实施例中，该方法还包括：在感测之前呈现分级特征。在又一个实施例中，通过响应所感测的电压电平来调制电流流量而实现传送多位信息。在又一个实施例中，电流流量的调制包括施加至少2个电流电平。在又一个实施例中，所施加的至少2个电流电平的电平和定时足以确保检测到有效的维护电力特征。在又一个实施例中，电流流量的调制包括施加至少3个电流电平。
在一个实施例中，多位信息包括指示最大功率电平的数据。在又一个实施例中，所述信息包括指示温度的数据。
本发明还提供了一种用于将多位数据从被通过通信线缆供电的被供电装置传送到电源设备的方法，该方法包括：展示指示将被通过通信线缆供电的装置的特征；感测指示通过通信线缆远程供电的电压电平；在将电力传送到操作电路之前，传送第一多位信息；继传送第一多位信息之后，将通过通信线缆接收的电力连接到操作电路；从操作电路接收信息；从操作电路断开所接收的电力；继断开之后，传送与操作电路相关联第二多位信息，所述第二多位信息包括作为所接收信息的函数的至少一个位。
在一个实施例中，所述方法在传送第二多位信息之后还包括：将通过通信线缆接收的电力重新连接到操作电路。在又一个实施例中，传送第一多位信息和传送第二多位信息之一是通过响应电压电平调制电流流量而实现的。在又一个实施例中，调制电流流量包括施加至少2个电流电平。在又一个实施例中，至少2个电流电平的电平和定时足以确保检测到有效的维护电力特征。在又一个实施例中，电流流量的调制包括施加至少3个电流电平。
在又一个实施例中，第二多位信息包括指示温度、测试中建立的结果、优先级、类型和最大电力牵引之一的数据。在又一个实施例中，第一多位信息包括指示最大功率电平的数据。在又一个实施例中，指示最大功率电平的数据在最大功率电平范围的至少一部分上展示了不多于1瓦特的粒度。
在又一个实施例中，该方法还包括：继断开之后，操作PWM和谐振控制器之一来对输入电容器放电。在又一个实施例中，该方法在继断开之后还包括：操作PWM控制器、谐振控制器、指示被供电装置的特征、以及分级特征中的至少一个，以便对输入电容器进行放电。在又一个实施例中，该方法还包括：在断开和传送之间维护有效MPS特征。
本发明还提供了一种被供电装置接口电路，其包括：控制电路；用于展示通过通信线缆连接的电源设备的特征阻抗的部件；响应控制电路的部件；与控制电路进行通信的电压传感器；响应控制电路的隔离开关操作部件；以及用于通过通信线缆传送第一多位信息的部件，该部件响应于控制电路，所述控制电路可操作以在操作隔离开关操作装置以便闭合隔离开关之前通过所述用于传送的部件通过通信线缆来传送第一多位信息。
在一个实施例中，被供电装置接口电路还包括：用于展示分级特征的部件，所述分级特征用于指示被供电装置操作电路的最大总电力消耗，该装置响应所述控制电路。在又一个实施例中，所述被供电装置接口电路还包括响应控制电路的可变阻抗，该控制电路改变可变阻抗，从而传送第一多位信息。在又一个实施例中，该控制电路可操作以将可变阻抗改变到至少两个值。
在一个实施例中，该被供电装置接口电路还包括响应控制电路的可变电流源，所述控制电路改变所述电流可变电流源，从而传送第一多位信息。在又一个实施例中，所述控制电路可操作以将可变电流源改变到至少2个电流值，该至少2个电流源的值和定时足以确保检测到有效的维护电力特征。在又一个实施例中，所述控制器可操作以将可变电流源改变到至少3个电流值，该至少3个电流值的值和定时足以确保检测到有效的维护电力特征。
在又一个实施例中，第一多位信息包括指示最大功率电平的数据。在又一个实施例中，指示最大功率电平的数据在可用最大功率电平范围的至少一部分上展示小于或等于1瓦特的粒度。
在又一个实施例中，被供电装置接口电路还包括响应隔离开关被闭合而接收电力的操作电路，其中控制电路还可操作以：闭合隔离开关；从操作电路接收数据；打开隔离开关，从而将所接收的电力从操作电路断开；传送包括对通过通信线缆接收的数据的指示的第二多位信息；以及继传送第二多位信息之后，闭合隔离开关，从而将所接收的电力从操作电路断开。
在又一个实施例中，所述第二多位信息包括关于温度、测试中建立的结果、优先级、最大电力牵引和类型之一的数据。在又一个实施例中，被供电装置接口电路还包括响应于控制电路的PWM和谐振控制器之一，其中控制电路还可操作以在打开隔离开关之后并且在传送第二多位信息之前来操作PWM和谐振控制器之一，从而，该PWM和谐振控制器之一对输入电容器放电，从而使能第二多位信息的传送。在又一个实施例中，被供电装置接口电路还包括用于展示分级特征的部件，其中该控制电路还可操作以在打开隔离开关之后并且在传送第二多位信息之前操作用于展示特征阻抗的部件和用于展示分级阻抗的部件中的至少一个，从而用于展示特征阻抗的部件和用于展示分级阻抗的部件中的至少一个对输入电容放电，从而使能第二多位信息的传送。
本发明独立地为局域网提供了包括：电源设备、被供电装置、将电源设备连接到被供电装置的通信线缆；所述被供电装置包括：被供电装置接口电路，其包括：(a)控制电路；(b)响应控制电路的部件，用于展示电源设备在通信线缆上的特征阻抗，该电源设备响应所展示的特征阻抗而经由通信线缆向被供电装置供电；(c)响应控制电路的隔离开关，该控制电路可操作以在操作隔离开关之前通过通信线缆将多位信息传送到电源设备，其中所述隔离开关经由通信线缆将从电源设备供应的电力连接到被供电装置操作电路。
本发明还独立地提供了一种用于将多位数据从被通过通信线缆供电的被供电装置传输到电源设备的方法，该方法包括：展示指示将被通过通信线缆供电的装置的特征；感测指示通过通信线缆远程供电的电压电平；以及在将电力连接到操作电路之前，传送多位信息。
本发明还提供了用于将多位数据从被通过通信线缆供电的被供电装置传输到电源设备的方法，该方法包括：展示指示将被通过通信线缆供电的装置的特征；感测指示通过通信线缆远程供电的电压电平；在将电力连接到相关联的操作电路之前，传送第一多位信息；继传送第一多位信息之后，将通过通信线缆接收的电力连接到相关联的操作电路；从操作电路断开通过通信线缆接收的电力；以及继断开之后，传送指示相关联的操作电路的至少一个特性的第二多位信息。
本发明还提供了一种用于将多位数据从被通过通信线缆供电的被供电装置传输到电源设备的方法，该方法包括：展示指示将被通过通信线缆供电的装置的特征；感测指示通过通信线缆远程供电的电压电平；在将电力连接到相关联的操作电路之前，传送第一多位信息；继传送第一多位信息之后，将通过通信线缆接收的电力连接到相关联的操作电路；确保有效的维护电力特征；从操作电路断开通过通信线缆接收的电力；以及继断开之后，传送指示相关联的操作电路的至少一个特性的第二多位信息。
本发明还提供了一种与被供电装置一起使用的集成电路，包括：(a)控制电路；(b)响应控制电路的部件，用于展示特征阻抗；(c)响应控制电路的隔离操作装置，该控制电路可操作以便在操作隔离开关操作部件之前能够通过通信线缆将多位信息传送到电源设备，以便经由通信线缆将从电源设备供应的电力连接到被供电装置操作电路。
本发明还提供了一种与被供电装置一起使用的电源设备，该电源设备检测在向被供电装置操作电路供电之前传送的已传送的多位信息，所述传送通过改变电流来实现。
本发明的其它特征和优点将从接下来的图和描述中变得明显。
附图说明
为了更好地理解本发明，并示出如何可以实现本发明，现在将完全作为例子而参考附图，其中相似的附图标记始终指的是对应的部分或元件。
现在详细地特别参考附图，需要强调的是，所示的细节是用于示例并仅仅是为了图解本发明的优选实施例的说明讨论的目的，并且其存在是为了提供相信最有用且易于理解本发明的原理和概念方面的描述。在这点上，没有尝试示出比对于本发明的基本理解所需要的更详细的本发明的结构细节，结合附图的描述使得对于本领域的技术人员而言如何在实践中体现本发明的几个形式是显而易见的。在附图中：
图1a图解现有技术已知的用于从端点PSE远程供电的第一替换网络配置的高级框图；
图1b图解现有技术已知的用于从端点PSE远程供电的第二替换网络配置的高级框图；
图1c图解现有技术已知的用于从中跨PSE远程供电的替换网络配置的高级框图；
图2a图解现有技术已知的检测、分级和接通电压定时；
图2b图解现有技术已知的分级和接通电流定时；
图3a图解根据本发明原理的展示两个电平的第一实施例的分级、通信以及接通电流的定时；
图3b图解根据本发明原理的展示三个电平的第一实施例的分级、通信以及接通电流的定时；
图4a图解根据本发明原理的展示两个电平的第二实施例的分级、通信以及接通电流的定时；
图4b图解根据本发明原理的展示三个电平的第二实施例的分级、通信以及接通电流的定时；
图5a图解根据本发明原理的被供电装置接口电路、开关以及相关联的被供电装置操作电路的第一实施例的高级框图；
图5b图解根据本发明原理的被供电装置接口电路、开关以及相关联的被供电装置操作电路的第二实施例的高级框图；
图5c图解根据本发明原理的被供电装置接口电路、开关以及相关联的被供电装置操作电路的第三实施例的高级框图；
图5d图解根据本发明原理的被供电装置接口电路、开关以及相关联的被供电装置操作电路的第四实施例的高级框图；
图5e图解根据本发明原理的被供电装置接口电路、开关以及相关联的被供电装置操作电路的第五实施例的高级框图；
图6a图解根据本发明原理的图5a-5e的控制器的操作的第一实施例的高级流程图；
图6b图解根据本发明原理的图5a-5e的控制器的操作的第二实施例的高级流程图；
图6c图解根据本发明原理的图5e的控制器的操作的实施例的高级流程图；
图7a图解可操作以检测本发明的通信的电源设备的实施例；以及
图7b图解图7a的控制的操作的实施例的高级流程图。
具体实施方式
本实施例使得在向PD操作电路供电之前能够进行从PD接口电路到相关联的PSE的信息传送，具体是通过不使能PD操作电路的DC/DC转换器。在一个实施例中，在PSE通过提供合适的电压而使能PD之后发生通信，然而，PD接口电路和PD操作电路之间的隔离开关保持为开(open)。
在另一个实施例中，继通信之后，闭合(close)隔离开关，从而使能PD操作电路。通过PD接口电路从PD操作电路接收数据，并随后再次打开隔离开关，从而使PD操作电路无效。然后，在PD操作电路被无效时，通过PD接口电路传输指示从PD操作电路接收的信息的数据。随后再次闭合隔离开关，从而使能PD操作电路。本发明也使得PSE可操作以便译解来自PD接口电路的通信。
根据本发明的PD操作电路可以包括以下装置中的任一个：台式计算机；网页照相机；传真机；IP电话；计算机；服务器；无线LAN接入点；应急照明系统器件；播叫喇叭；CCTV摄像机；报警传感器；门入口传感器；访问控制单元；膝上型计算机；集线器；开关；路由器；监视器；用于工作站的存储备份单元；以及用于计算机的存储备份单元。
在详细说明本发明的至少一个实施例之前，要理解的是，本发明不是想要把其应用限制到在接下来的描述中陈述的或者在图中图解的构造细节和元件布置。本发明可应用于其它实施例、或者以各种方式来实践或执行。此外，要理解这里采用的用语和术语是为了描述的目的，而不是想要限制。
将本发明描述为有被供电装置连接到其上的基于以太网的网络。将理解被供电装置优选地为遵循IEEE 802.3af的装置，其优选地采用10Base-T、100Base-T、或者1000Base-T连接。
图1a图解现有技术已知的用于从端点PSE远程供电的第一替换网络配置10的高级框图。网络配置10包括：开关/集线器设备30，其包括第一和第二数据对(data pair)20、PSE 40、以及第一和第二变压器50；第一、第二、第三、和第四双绞线连接60；以及被供电的终端站70，包括第三和第四变压器50、第三和第四数据对20、被供电装置接口电路80、开关90、以及被供电装置操作电路100。被供电装置操作电路100优选地包括DC/DC转换器110，其典型地包括高值输入电容器。
第一和第二变压器50的每一个中的初级线圈承载各个数据对20。PSE 40的第一和第二输出分别连接到第一和第二变压器50的次级线圈的中心抽头。第一和第二变压器50的次级线圈的输出引线分别连接到第一和第二双绞线连接60的第一端。第一和第二双绞线连接60的第二端分别连接到位于被供电的终端站70内的第三和第四变压器50的初级线圈。第三和第四变压器50中的每一个的初级线圈的中心抽头连接到被供电装置接口电路80的相应输入。被供电装置接口电路80的第一输出通过开关90在DC/DC转换器110的输入连接到被供电装置操作电路100。被供电装置接口电路80的第二输出连接到被供电装置操作电路100，作为返回。第三和第四变压器50的每一个的次级线圈分别承载第三和第四数据对20。
在操作中，PSE 40通过第一和第二双绞线连接60供电，这样通过第一和第二双绞线连接60提供电力和数据二者到被供电装置接口电路80。第三和第四双绞线连接60没有利用，并从而可用作备用连接。示出第三和第四双绞线连接60连接到被供电装置接口电路80，以便允许可替换地以下面结合图1b进一步描述的方式、通过未使用的第三和第四双绞线连接60的操作。被供电装置接口电路80使能根据相关标准(优选地是IEEE 802.3af-2003)的检测和分级。一旦通过PSE 40将电力供应到被供电装置接口电路80，被供电装置接口电路80就操作开关90，以便使能被供电装置操作电路100的操作。将DC/DC转换器110图解为在被供电装置操作电路100的输入端，然而这不是想要以任何方式进行限制。DC/DC转换器110可以位于被供电装置操作电路100的外部、在被供电装置接口电路80内、或者在一个实施例中可能不出现。
图1b图解现有技术已知的用于从端点PSE远程供电的第二替换网络配置150的高级框图。网络配置150包括：开关/集线器设备30，其包括第一和第二数据对20、PSE 40、以及第一和第二变压器50；第一、第二、第三、和第四双绞线连接60；以及被供电的终端站70，包括第三和第四变压器50、第三和第四数据对20、被供电装置接口电路80、开关90、以及被供电装置操作电路100。被供电装置操作电路100优选地包括DC/DC转换器110，其典型地包括高值输入电容器。
第一和第二变压器50的每一个中的初级线圈承载各个数据对20。第一和第二变压器50的输出引线分别连接到第一和第二双绞线连接60的第一端。PSE 40的第一输出连接到第三双绞线连接60的两个引线，而PSE 40的第二输出作为返回连接到第四双绞线连接60的两个引线。第一和第二双绞线连接60的第二端分别连接到位于被供电的终端站70内的第三和第四变压器50的初级线圈。第三和第四变压器50中的每一个的初级线圈的中心抽头连接到被供电装置接口电路80的相应输入。第三和第四双绞线连接60的第二端分别连接到被供电装置接口电路80的第一和第二输入。被供电装置接口电路80的第一输出通过开关90在DC/DC转换器110的输入连接到被供电装置操作电路100。被供电装置接口电路80的第二输出连接到被供电装置操作电路100作为返回。第三和第四变压器50的每一个的次级线圈分别承载第三和第四数据对20。
在操作中，PSE 60通过第三和第四双绞线连接60将电力提供到被供电装置接口电路80，而通过第一和第二双绞线连接60供应数据。这样，电力和数据是在分离的连接上供应，而不是在单个双绞线连接上供应。第三和第四变压器50的中心抽头连接没有使用，但是将其示出为连接，以便作为选择允许上面结合图1a所述的操作。这样，允许图1a和图1b的配置用于或通过用于数据通信的双绞线连接60组、或通过没有用于数据通信的双绞线连接60组来由PSE 40向被供电的终端站70供电。
图1c图解现有技术已知的用于从中跨PSE远程供电的替换网络配置200的高级框图。网络配置200包括：开关/集线器设备35，其包括第一和第二数据对20以及第一和第二变压器50；第一至第八双绞线连接60；包括PSE 40的中跨电力插入设备210；以及被供电的终端站70，其包括第三和第四变压器50、第三和第四数据对20、被供电装置接口电路80、开关90、以及被供电装置操作电路100。被供电装置操作电路100优选地包括DC/DC转换器110，其典型地包括高值输入电容器。
第一和第二变压器50的每一个中的初级线圈承载各个数据对20。第一和第二变压器50的次级线圈的输出引线分别连接到第一和第二双绞线连接60的第一端。第一和第二双绞线连接60的第二端作为直通连接而通过中跨电力插入设备210分别连接到第五和第六双绞线连接60的第一端。第五和第六双绞线连接60的第二端分别连接到位于被供电的终端站70内的第三和第四变压器50的初级线圈。第三和第四变压器50的每一个的次级线圈分别承载第三和第四数据对20。所示的是第三和第四双绞线连接60连接在开关/集线器35和中跨电力插入设备210之间，然而没有进行到第三和第四双绞线连接的任一个的内部连接。
PSE 40的第一输出连接到第七双绞线连接60的一端的两个引线，而PSE40的第二输出连接到第八双绞线连接60的一端的两个引线作为返回。第七和第八双绞线连接60的两个引线的第二端分别连接到被供电装置接口电路80的第一和第二电力输入。被供电装置接口电路80的第一输出通过开关90在DC/DC转换器100的输入上连接到被供电装置操作电路100。被供电装置接口电路80的第二输出连接到被供电装置操作电路100作为返回。第三和第四变压器50的每一个的初级线圈的中心抽头连接到被供电装置接口电路80的相应输入。
在操作中，中跨电力插入设备210的PSE 40通过第七和第八双绞线连接60将电力提供到被供电的终端站70，而数据是从开关/集线器设备35经第一和第二双绞线连接60通过中跨电力插入设备210供应到第五和第六双绞线连接60。这样，电力和数据是在分离的连接上供应，而不是在单个双绞线连接上供应。第三和第四变压器50的中心抽头连接没有使用，但是将其示出为连接，以便作为选择允许上面结合图1a所述的操作。
图2a图解现有技术中已知的检测、分级、以及接通电压定时的绘图，其中x轴表示时间，y轴表示图1a-1c的PSE 40的输出上的端口电压。波形310表示检测电压波形，其在示范实施例中实现为具有2.8V DC的最小值和10.1V DC的最大值的2个电压电平。在优选实施例中，使用了多于2个电平，还使用了预检测电压，如在于2004年6月7日提交的题为“Pre-detection ofPowered Devices”的待处理美国专利申请S/N 10/861,405(通过引用将其内容合并于此)中所描述的。根据前述的标准，波形310可以持续多至500毫秒。
波形320表示被供电装置的可选分级，并优选地在检测完成之后和在对被供电装置的供电之前实现。在示范实施例中，通过将15.5和20.5伏特之间的电压供应75毫秒来实现分级。在可选分级完成之后，并在用波形310的结束表示的检测完成的时间tpon内，将操作电流受限电压供应到被供电装置。在示范实施例中，时间tpon小于或等于400毫秒。波形330表示在将上面提及的电流受限电压供应到被供电装置时电压上升。波形340表示稳定状态操作条件，其中通过PSE 40供应具有在44和57伏特DC之间的电压的电流受限输出。要注意，结果在PD上检测到标为Von的电压。
图2b图解现有技术中已知的分级和接通电流定时，其中x轴表示时间，y轴表示端口电流。波形360表示可选的分级电流，并与图2a的可选分级电压波形320相关联。波形370表示流到被供电的终端站70的电流，并与图2a的电流受限电压波形330相关联。波形370示出为以线性方式上升，其后，波形375示出DC/DC转换器110的高值输入电容器的电流受限充电。在高值输入电容器充电之后，波形380表示典型地与流到图1a-1c的被供电装置操作电路100的DC/DC转换器110的输入的电流相关联的端口电流波动。波形375和380与图2a的电流受限电压波形340相关联。波形370、375、和380的形状不是意指以任何方式限制，并且操作电流波形370和380在不超出本发明的范围的情况下可以展示任何形状。优选地，波形375和380表示的电流保持在可应用标准的需求界限内，以便防止PSE 40由于不存在有效的维护电力特征(MPS，maintain power signature)分量而导致移除电力。在示范实施例中，波形375和380描述的电流每隔300ms周期都满足或超过10mA至少60ms，因此防止了有效的MPS分量。
图3a图解根据本发明原理的展示两个电平的电流的第一实施例的分级、通信和接通电流的定时，其中x轴表示时间，y轴表示端口电流。波形360表示可选的分级电流，并与图2a的可选分级电压波形320相关联。波形420表示经由2个电流电平从被供电装置接口电路80到PSE 40的数据通信。要注意，这里将2个电流电平图解为在10mA之上，从而确保有效的MPS分量，然而，这不是想要以任何方式进行限制。在不超出本发明的范围的情况下，一个电流电平可以为小于10mA、零、或者负。在示范实施例中，波形420表示的通信的持续期小于300ms，从而通过具有超过10mA的电力牵引(powerdraw)的有效被供电装置电路来确保有效的MPS分量。波形420与图2a的电压波形340相关联，并代表在从PSE 40供应的PD上的电压上升到Von之后的基于电流的通信。PSE 40可操作以检测电流波动并接收来自被供电装置接口电路80的通信。
将从被供电装置接口电路80到PSE 40的数据通信图解为单方向的，然而这不是想要以任何方式进行限制。PSE 40也可以在不超出本发明的范围的情况下与数据接口电路80通信。优选地，被供电装置接口电路80在闭合开关90之前与PSE 40进行通信，这样没有对DC/DC转换器110供电，并且不存在如上面关于图2b的波形375和380描述的相关联的噪声和高值输入电容。需要理解的是，这要求被供电装置接口电路80汇集(sink)任何电流，并从而期望在波形420图解的通信时期期间使电流流量最小化。
在波形420图解的通信完成之后，通过闭合开关90而将操作电流供应到DC/DC转换器110，从而将电力供应到被供电装置操作电路100，如波形375和380所图解。波形375和380在所有方面都类似于图2b的波形375和380，并图解了典型的操作电流。
图3b图解根据本发明原理的展示三个电平的第一实施例的分级、通信和接通电流的定时，其中x轴表示时间，y轴表示端口电流。波形360表示可选的分级电流，并与图2a的可选分级电压波形320相关联。波形450表示经由多个电流电平从被供电装置接口电路80到PSE 40的数据通信，其中图解了3个电流电平。要注意，这里将3个电流电平图解为每一个都在10mA之上，从而确保有效的MPS分量，然而，这不是想要以任何方式进行限制。在不超出本发明的范围的情况下，这些电流电平中的一个或多个可以为小于10mA、零、或者负。在示范实施例中，波形450表示的通信的持续期小于300ms，从而通过具有超过10mA的电力牵引的有效被供电装置电路来确保有效的MPS分量。波形420与图2a的电压波形340相关联，并代表在从PSE 40供应的PD上的电压上升到Von之后的基于电流的通信。PSE 40可操作以检测电流波动并接收来自被供电装置接口电路80的通信。
将从被供电装置接口电路80到PSE 40的数据通信图解为单方向，然而，这不是想要以任何方式进行限制。PSE 40也可以在不超出本发明的范围的情况下与数据接口电路80通信。优选地，被供电装置接口电路80在闭合开关90之前与PSE 40进行通信，这样没有对DC/DC转换器100供电，并且不存在如上面关于图2b的波形375和380描述的相关联的噪声和高值输入电容。要理解的是，这要求被供电装置接口电路80汇集任何电流，并从而期望在波形450图解的通信时期期间使电流流量最小化。
在如波形450图解的通信完成之后，通过闭合开关90而将操作电流供应到DC/DC转换器110，从而将电力供应到被供电装置操作电路100，如波形375和380所图解。波形375和380在所有方面都类似于图2b的波形375和380，并图解了典型的操作电流流动。
图4a图解根据本发明原理的展示两个电平的第二实施例的分级、通信和接通电流的定时，其中x轴表示时间，y轴表示端口电流。波形360表示可选的分级电流，并与图2a的可选分级电压波形320相关联。波形510表示经由多个电流电平从被供电装置接口电路80到PSE 40的数据通信，其中图解了2个电流电平。要注意，这里将2个电流电平中的第一个图解为在10mA之下，图解的是零电流，2个电流电平中的第二个是在10mA之上，图解为20mA，然而，这不是想要以任何方式进行限制。优选地，波形510的定时和平均电流确保有效的MPS分量。在示范实施例中，波形510表示的通信的持续期短，小于300ms并典型地大约为100ms，这样在通信结束之后通过具有超过10mA的电力牵引的有效被供电装置电路确保有效的MPS分量。波形510与图2a的电压波形340相关联，并代表在从PSE 40供应的PD上的电压上升到Von之后的基于电流的通信。PSE 40可操作以检测电流波动并接收来自被供电装置接口电路80的通信。在所示的示范实施例中，PSE 40可操作以检测当电流电平在预定域值之上或之下时的通信。
将从被供电装置接口电路80到PSE 40的数据通信图解为单方向的，然而这不是想要以任何方式进行限制。PSE 40也可以在不超出本发明的范围的情况下与数据接口电路80进行通信。优选地，被供电装置接口电路80在闭合开关90之前与PSE 40进行通信，这样没有对DC/DC转换器100供电，并且不存在如上面关于图2b的波形375和380描述的其相关联的噪声和高值输入电容。要理解的是，这要求被供电装置接口电路80汇集任何电流，并从而期望在波形510图解的通信时期期间使电流流量最小化。
在波形510图解的通信完成之后，通过闭合开关90而将操作电流供应到DC/DC转换器110，从而如波形375和380所图解的，将电力供应到被供电装置操作电路100。波形375在所有方面都类似于图2b的波形375。波形520在所有方面都类似于图2b的波形380，并图解了典型的操作电流。在通过波形520的时间持续期图解的起动时期之后，如通过波形520的波形结束530所图解的打开开关90。这样，从DC/DC转换器110断开操作电流，并移除了伴随的噪声和高值输入电容。波形结束530示出为下落到等于波形510的第一电流电平的电平，然而，这不是想要以任何方式进行限制。在不超出本发明的范围的情况下，可以将波形530减少到比波形510的第一电流电平更高或更低的电平。优选地，波形530在进一步通信之前达到稳定的操作电平。
波形540表示经由多个电流电平从被供电装置接口电路80到PSE 40的数据通信，其中图解了2个电流电平。优选地，在波形530已经达到静止稳定操作电平之后开始通信。需要注意的是，2个电流电平中的第一个图解为在10mA之下，图解为零电流。2个电流电平中的第二个在10mA之上，图解为20mA，然而这不是想要以任何方式进行限制。优选地，波形540的定时和平均电流确保有效的MPS分量。在示范实施例中，波形540表示的通信的持续期短，小于300ms并典型地大约为100ms，这样在通信完成之后通过具有超过10mA的电力牵引的有效被供电装置电路确保有效的MPS分量。在所示的示范实施例中，PSE 40可操作以检测当电流电平在预定域值之上或之下时的通信。在其它的示范实施例中，预定域值是15mA。
将从被供电装置接口电路80到PSE 40的数据通信图解为在波形540期间是单方向的，然而这不是想要以任何方式进行限制。PSE 40也可以在不超出本发明的范围的情况下与数据接口电路80进行通信。需要理解的是，被供电装置接口电路80汇集任何电流，并从而期望在波形540图解的通信时期期间使电流流量最小化。
在如波形540图解的通信完成之后，通过闭合开关90而再次将操作电流供应到DC/DC转换器110，从而将电力供应到被供电装置操作电路100，如波形375和380所图解。波形375和380在所有方面都类似于图2b的波形375和380，并图解了典型的操作电流。
图4b图解根据本发明原理的展示三个电平的第二实施例的分级、通信和接通电流的定时，其中x轴表示时间，y轴表示端口电流。波形360表示可选的分级电流，并与图2a的可选分级电压波形320相关联。波形610表示经由多个电流电平从被供电装置接口电路80到PSE 40的数据通信，其中图解了3个电流电平。需要注意的是，这里将3个电流电平中的一个图解为零，其它2个电流电平在10mA之上，从而确保有效的MPS分量，然而这不是想要以任何方式进行限制。在不超出本发明的范围的情况下，电流电平中的一个或多个可以为小于10mA、零、或者负。优选地，波形610的定时或平均电流确保有效的MPS分量。在示范实施例中，波形610表示的通信的持续期小于300ms，从而在通信之后通过具有超过10mA的电力牵引的有效被供电装置电路来确保有效的MPS分量。波形610与图2a的电压波形340相关联，并代表在从PSE 40供应的PD上的电压上升到Von之后的基于电流的通信。在所示的示范实施例中，PSE 40可操作以检测多个电流电平上的通信。
将从被供电装置接口电路80到PSE 40的数据通信图解为单方向的，然而这不是想要以任何方式进行限制。PSE 40也可以在不超出本发明的范围的情况下与数据接口电路80进行通信。优选地，被供电装置接口电路80在闭合开关90之前与PSE 40进行通信，这样没有对DC/DC转换器100供电，并且不存在如上面结合图2b的波形375和380描述的其相关联的噪声和高值输入电容。需要理解的是，这要求被供电装置接口电路80汇集任何电流，并从而期望在波形610图解的通信时期期间使电流流量最小化。
在如波形610图解的通信完成之后，通过闭合开关90而将操作电流供应到DC/DC转换器110，从而将电力供应到被供电装置操作电路100，如第一波形375所图解。第一波形375在所有方面都类似于图2b的波形375，而波形520在所有方面都类似于图2的波形380。在由波形520的时间持续期图解的起动时期之后，打开开关90，如通过波形520的波形结束530所图解。这样，从DC/DC转换器110断开操作电流，并移除了伴随的噪声和高值输入电容。波形结束530示出为下落到等于波形610的第一电流电平的电平，然而，这不是想要以任何方式进行限制。在不超出本发明的范围的情况下，可以将波形530减少到比波形610的第一电流电平更高或更低的电平。优选地，波形530在进一步的通信之前达到稳定的操作电平。
波形640表示经由多个电流电平从被供电装置接口电路80到PSE 40的数据通信，其中图解了3个电流电平。优选地，在波形结束530已经到达静止稳定操作电平之后通信开始。需要注意的是，这里将多个电流电平中的一个图解为零，其它2个电流电平在10mA之上，从而确保有效的MPS分量，然而这不是想要以任何方式进行限制。在不超出本发明的范围的情况下，电流电平中的一个或多个可以为小于10mA、零、或者负。优选地，波形640的定时或平均电流确保有效的MPS分量。在示范实施例中，波形640表示的通信的持续期小于300ms，从而通过具有超过10mA的电力牵引的有效被供电装置电路来确保有效的MPS分量。在所示的示范实施例中，PSE 40可操作以检测多个电流电平上的通信。
将从被供电装置接口电路80到PSE 40的数据通信图解为在波形640期间是单方向的，然而这不是想要以任何方式进行限制。PSE 40也可以在不超出本发明的范围的情况下与数据接口电路80进行通信。需要理解的是，被供电装置接口电路80汇集任何电流，并从而期望在波形640图解的通信时期期间使电流流量最小化。
在如波形640图解的通信完成之后，通过闭合开关90而再次将操作电流供应到DC/DC转换器110，从而将电力供应到被供电装置操作电路100，如第二波形375和波形380所图解的。第二波形375和波形380在所有方面都类似于图2b的波形375和380，并图解了典型的操作电流流量。
图5a图解根据本发明的原理的被供电装置接口电路700、开关760、以及相关联的被供电装置操作电路100的第一实施例的高级框图。被供电装置接口电路700包括图解为FET开关的开关760、特征阻抗(signature impedance)730、可控电流源740、电压传感器745、控制电路750以及正和负电源引线。将图1a-1c的开关90图解为展示寄生二极管765的N-MOS FET开关760，然而这不是想要以任何方式进行限制，并且开关760可以为任何远程操作开关。被供电装置操作电路100包括DC/DC转换器110和PD操作电路720。示出了正电源引线和负电源引线；如上面结合图1a-1c所描述的，通过通信线缆60将正和负电源引线可操作地连接到PSE 40(未示出)。在示范实施例中，通过使用二极管桥来确保极性。PD操作电路720也称为主电路。
连接开关760以便通过控制电路750使得能够跨正和负电源引线呈现特征阻抗730。可控电流源740是跨正和负电源引线连接的，并通过控制电路750而可操作。在示范实施例中，可控电流源740可以传送的电流值是电阻Rclass(未示出)的函数。电压传感器745是跨正和负电源引线连接的，并将电压传感器745的输出连接到控制电路750。连接开关760，以便通过控制电路750使能负电源引线到DC/DC转换器110的负电力输入的连接。正电源引线连接到DC/DC转换器110的正电源输入。DC/DC转换器110的电力输出连接到PD操作电路720。可选地，提供PD操作电路720和控制电路750之间的数据通路770。优选地，可选的数据通路770包括诸如光隔离器或者变压器之类的隔离电路。控制电路750展示了被连接到DC/DC转换器110的电力良好信号780。
在操作中，控制电路750在检测阶段期间操作开关710，以便跨正和负电源引线呈现特征阻抗730。特征阻抗730将有效的特征阻抗呈现给PSE 40。在检测阶段完成之后，控制电路750打开开关710，从而防止特征阻抗730在PD操作电路720的操作期间担当负载。在上面结合图2a-4b描述的可选分级阶段，控制电路750操作可控电流源740，以便跨正和负电源引线向PSE40展示预定电流。在分级阶段完成之后，控制电路750切断可控电流源740。
控制电路750经由电压传感器745感测超过Von的操作电压，并操作可控电流源740，以便生成如图4a的波形510和540所图解的多个电流电平，从而使能通信。这样，单个可控电流源既用于分级，又用于通信。
通过由控制电路750闭合开关760而提供到DC/DC转换器110的操作电流。电力良好信号780使能DC/DC转换器110。将DC/DC转换器110的输出馈送到PD操作电路720。通过可选数据通路770提供从PD操作电路720到控制电路750的数据通信。如下面将进一步描述的，并优选地结合上面结合图4a和4b图解的第二实施例，在PD操作电路720起动之后，经由可选数据通路770将数据从PD操作电路720提供到控制电路750。如图4a、4b的波形540、640所图解的，从PD操作电路720提供到控制电路750的信息最终被传送到PSE 40。在示范实施例中，电力良好信号780在打开开关760之后维持DC/DC转换器110的操作，以便将DC/DC转换器110的输入电容放电。优选地，反馈通路向控制电路750通知DC/DC转换器110的输入电容的放电状态，这样控制电路750使电力良好信号780在DC/DC转换器110的输入电容放电之后无效。在另一个实施例中，电力良好信号780维持固定的时间段，术语开关打开意指包括其中没有可感知的电流流量的任何开关状态。
图5b图解根据本发明的原理的被供电装置接口电路800、开关760、以及相关联的被供电装置操作电路100的第二实施例的高级框图。被供电接口电路800包括图解为FET开关的开关710、特征阻抗730、可控电流源740、电压传感器745、可变电流源810、控制电路750以及正和负电源引线。将图1a-1c的开关90图解为展示寄生电容765的N-MOS FET开关760，然而这不是想要以任何方式进行限制，并且开关760可以为任何远程操作的开关。被供电装置操作电路100包括DC/DC转换器110和PD操作电路720。示出了正电源引线和负电源引线；如上面结合图1a-1c所描述的，通过通信线缆60将正和负电源引线可操作地连接到PSE 40(未示出)。在示范实施例中，通过使用二极管桥来确保极性。
连接开关710以便通过控制电路750使得能够跨正和负电源引线呈现特征阻抗730。可控电流源740是跨正和负电源引线连接的，并通过控制电路750而可操作。在示范实施例中，可控电流源740可以传送的电流值是电阻Rclass(未示出)的函数。电压传感器745是跨正和负电源引线连接的，并将电压传感器745的输出连接到控制电路750。跨正和负电源引线连接可变电流源810，并将可变电流源810的控制输入连接到控制电路750的输出。连接开关760，以便通过控制电路750使能负电源引线到DC/DC转换器110的负电力输入的连接。正电源引线连接到DC/DC转换器110的正电力输入。DC/DC转换器110的电力输出连接到PD操作电路720。可选地，提供PD操作电路720和控制电路750之间的数据通路770。优选地，可选数据通路770包括诸如光隔离器或者变压器之类的隔离电路。控制电路750展示了被连接到DC/DC转换器110的电力良好信号780。
在操作中，控制电路750在检测阶段期间操作开关710，以便使跨正和负电源引线呈现特征阻抗730。特征阻抗730将有效的特征阻抗呈现给PSE40。在检测阶段完成之后，控制电路750打开开关710，从而防止特征阻抗730在PD操作电路720的操作期间担当负载。在上面结合图2a-4b描述的可选分级阶段期间，控制电路750操作可控电流源740，以便生成合适的分级电流，典型地通过外部电阻器(未示出)而可选择。
控制电路750经由电压传感器745感测超过Von的操作电压，并操作可变电流源810，以便生成多个电流电平，从而使能如图3a-4b的相应波形420、450、510、540、610和640所图解的通信。可变电流源810可以提供任何数量的电流电平。
通过由控制电路750闭合开关760而提供到DC/DC转换器110的操作电流。电力良好信号780使能DC/DC转换器110。将DC/DC转换器110的输出馈送到PD操作电路720。通过可选数据通路770提供从PD操作电路720到控制电路750的数据通信。如下面将进一步在其中描述的，并优选地结合上面结合图4a和4b图解的第二实施例，在PD操作电路720起动之后，经由可选数据通路770将数据从PD操作电路720提供到控制电路750。如图4a、4b的波形540、640所图解的，从PD操作电路720提供到控制电路750的信息最终被传送到PSE 40。在示范实施例中，电力良好信号780在打开开关760之后维持DC/DC转换器110的操作，以便将DC/DC转换器110的输入电容放电。优选地，反馈通路向控制电路750通知DC/DC转换器110的输入电容的放电状态，这样控制电路750使电力良好信号780在DC/DC转换器110的输入电容放电之后无效。在另一个实施例中，电力良好信号780维持固定的时间段。
图5c图解根据本发明的原理的被供电装置接口电路900、开关760、以及相关联的被供电装置操作电路100的第三实施例的高级框图。被供电接口电路900包括图解为FET开关的开关710、特征阻抗730、可控电流源740、电压传感器745、可变阻抗910、控制电路750以及正和负电源引线。将图1a-1c的开关90图解为展示寄生电容765的N-MOS FET开关760，然而这不是想要以任何方式进行限制，并且开关760可以为任何远程操作的开关。被供电装置操作电路100包括DC/DC转换器110和PD操作电路720。示出了正电源引线和负电源引线；如上面结合图1a-1c所描述的，通过通信线缆60将正和负电源引线可操作地连接到PSE 40(未示出)。在示范实施例中，通过使用二极管桥来确保极性。
连接开关710以便通过控制电路750使得能够跨正和负电源引线呈现特征阻抗730。可控电流源740是跨正和负电源引线连接的，并通过控制电路750可操作。在示范实施例中，可控电流源740可以传送的电流值是电阻Rclass(未示出)的函数。电压传感器745是跨正和负电源引线连接的，并将电压传感器745的输出连接到控制电路750。跨正和负电源引线连接可变阻抗910，并将可变阻抗910的控制输入连接到控制电路750的输出。连接开关760，以便通过控制电路750使能负电源引线到DC/DC转换器110的负电力输入的连接。正电源引线连接到DC/DC转换器110的正电力输入。DC/DC转换器110的电力输出连接到PD操作电路720。可选地，提供PD操作电路720和控制电路750之间的数据通路770。优选地，可选数据通路770包括诸如光隔离器或者变压器之类的隔离电路。控制电路750展示了被连接到DC/DC转换器110的电力良好信号780。
在操作中，控制电路750在检测阶段期间操作开关710，以便跨正和负电源引线呈现特征阻抗730。特征阻抗730将有效的特征阻抗呈现给PSE 40。在检测阶段完成之后，控制电路750打开开关710，从而防止特征阻抗730在PD操作电路720的操作期间充当负载。在上面结合图2a-4b描述的可选分级阶段，控制电路750操作可控电流源740，以便生成合适的分级电流。
控制电路750经由电压传感器745感测超过Von的操作电压，并操作可变阻抗910，以便协同PSE 40所供应的电力一起生成多个电流电平，从而使能如图3a-4b的相应波形420、450、510、540、610和640所图解的通信。可变阻抗910可以提供任何数量的电流电平。
通过由控制电路750闭合开关760而提供到DC/DC转换器110的操作电流。电力良好信号780使能DC/DC转换器110。将DC/DC转换器110的输出馈送到PD操作电路720。通过可选数据通路770提供从PD操作电路720到控制电路750的数据通信。如下面将进一步描述的，并优选地结合上面结合图4a和4b图解的第二实施例，在PD操作电路720起动之后，经由可选数据通路770将数据从PD操作电路720提供到控制电路750。如图4a、4b的波形540、640所图解的，从PD操作电路720提供到控制电路750的信息最终被传送到PSE 40。在示范实施例中，电力良好信号780在打开开关760之后维持DC/DC转换器110的操作，以便将DC/DC转换器110的输入电容放电。优选地，反馈通路向控制电路750通知DC/DC转换器110的输入电容的放电状态，这样控制电路750使电力良好信号780在DC/DC转换器110的输入电容放电之后无效。在另一个实施例中，电力良好信号780维持固定的时间段。
图5d图解根据本发明的原理的包括开关760的被供电装置接口电路950、以及相关联的被供电装置操作电路100的第四实施例的高级框图。被供电接口电路950包括图解为FET开关的开关710、可控电流源740、电压传感器745、可变电流源810、控制电路750、图解为展示寄生电容765的N-MOSFET开关的开关760、以及PWM或谐振控制器960。特征阻抗730和分级电阻器755外部连接到被供电装置接口电路950。将图1a-1c的开关90图解为内部FET开关760，然而这不是想要以任何方式进行限制，并且FET开关760可以为任何远程操作的开关。示出了正电源引线和负电源引线；如上面结合图1a-1c所描述的，正和负电源引线通过通信线缆60可操作地连接到PSE40(未示出)。在示范实施例中，通过使用二极管桥来确保极性。
被供电装置操作电路100包括DC/DC转换器110和PD操作电路720。DC/DC转换器110包括输入电容器962、图解为FET开关的开关964、传感电阻967、回扫变压器966、二极管968、输出电容器970、以及反馈电阻器972和974。将开关964图解为FET开关，然而这不是想要以任何方式进行限制，并且开关964可以是任何远程操作的开关。需要注意的是，PWM或谐振控制器960通常是DC/DC转换器110的一部分，而在这个实现中，已经被放在被供电装置接口电路950内。
连接开关710以便通过控制电路750使得能够跨正和负电源引线呈现特征阻抗730。可控电流源740是跨正和负电源引线连接的，并通过控制电路750可操作。可控电流源740可以传送的电流值是分级电阻器755的函数。电压传感器745是跨正和负电源引线连接的，并将电压传感器745的输出连接到控制电路750。跨正和负电源引线连接可变电流源810，并将可变电流源810的控制输入连接到控制电路750的输出。连接开关760，以便通过控制电路750使能负电源引线到DC/DC转换器110的负电力输入的连接。将正电源引线连接到DC/DC转换器110的正电力输入。将DC/DC转换器110的电力输出连接到PD操作电路720。可选地，提供PD操作电路720和控制电路750之间的数据通路770。优选地，可选数据通路770包括诸如光隔离器或者变压器之类的隔离电路。控制电路750展示了到PWM或谐振控制器960的通信通路980。
将DC/DC转换器110图解为未隔离的回扫拓扑，然而这不是想要以任何方式进行限制。在不超出本发明的范围的情况下，具体说来想要包括但不限于以下的其它拓扑：前向、推挽式和桥。在不超出本发明的范围的情况下，可以隔离地或未隔离地供应上面拓扑中的每一个。跨正和负电源引线在DC/DC转换器110的输入连接输入电容器962，输入电容器962在示范实施例中包括值在47μf和470μf之间的电解电容器。通过开关964和传感电阻967而跨正和负电源引线连接回扫变压器966的初级线圈。开关964可操作地连接到PWM或谐振控制器960的输出。连接跨传感电阻967生成的电压，作为到PWM或谐振控制器960的输入。通过二极管968连接回扫变压器966的次级线圈，作为到PD操作电路720的电力输入。跨DC/DC转换器110的输出连接输出电容器970。反馈电阻器972和974形成跨DC/DC转换器110的输出的分压器，并且将分压的输出连接到PWM或谐振控制器960的输入。在利用了隔离的拓扑的情况下，通过合适的隔离器将来自反馈电阻器972和974的分压输出馈送到PWM或谐振控制器960的输入。
在操作中，控制电路750在检测阶段期间操作开关710，以便使跨正和负电源引线呈现特征阻抗730。特征阻抗730将有效的特征阻抗呈现给PSE40。在检测阶段完成之后，控制电路750打开开关710，从而防止特征阻抗730在PD操作电路720的操作期间充当负载。在上面结合图2a-4b描述的可选分级阶段期间，控制电路750操作可控电流源740，以便跨正和负电源引线生成合适的分级电流。
控制电路750经由电压传感器745感测超过Von的操作电压，并操作可变电流源810，以便生成多个电流电平，从而使能如图3a-4b的相应波形420、450、510、540、610和640所图解的通信。可变电流源810可以提供任何数量的电流电平。
通过由控制电路750闭合开关760而提供到DC/DC转换器110的操作电流。控制电路750经由通信通路980使能PWM或谐振控制器960。PWM或谐振控制器960使开关964脉动，以便生成将要馈送到PD操作电路720的DC/DC转换器110的合适电压输出。有利地，通信通路980是双向的，这样充当DC/DC转换器110的一部分的PWM或谐振控制器960就与控制电路750进行通信。
通过可选数据通路770提供从PD操作电路720到控制电路750的数据通信。在一个实施例中，为可选数据通路770提供隔离。如下面将进一步描述的，并优选地结合上面结合图4a和4b图解的第二实施例，在PD操作电路720起动之后，经由可选数据通路770将数据从PD操作电路720提供到控制电路750。如图4a、4b的波形540、640所图解的，从PD操作电路720提供到控制电路750的信息最终被传送到PSE 40。
需要注意的是，在FET开关760切断期间，通过寄生二极管765呈现用于输入电容器962的放电的寄生通路。优选地，控制电路750在打开FET开关760之后经由通信通路980来维持PWM或谐振控制器960的操作，以便将输入电容器962放电。具体地，控制电路750操作PWM或谐振控制器960而不管FET开关760的切断，并且，只要PWM或谐振控制器960可用就优选地维持其操作。在一个实施例中，将PWM或谐振控制器960的电压传感输入经由通信通路980传送到控制电路750，从而使控制电路750能维持PWM或谐振控制器960的操作，仅仅直到电容器960放电。有利地，如果来自PSE40的电力发生损失，则在打开开关760之后维持PWM或谐振控制器960的操作，从而将输入电容器962放电。对输入电容器962放电用于确保跨输入电容器962的残余电压不干扰将来的检测周期。
优选地，控制电路750在切断来自PSE 40的电力的期间操作可控电流源740，从而有利地将跨被供电装置接口电路950的输入的任何电容放电。此外，切断来自PSE 40的电力的期间，可控电流源740的操作用于将输入电容器962放电。优选地，控制电路750在切断来自PSE 40的电力期间操作开关710，从而有利地通过阻抗720将跨被供电装置接口电路950的输入的任何电容放电。此外，切断来自PSE 40的电力的期间的开关710的操作用于将输入电容器962放电。
优选地，输入电容器962的迅速放电提高了如图4a和4b的波形530、630所图解的放电斜率。因此，输入电容器962的放电通过从通信环路中去除任何杂散电流而有利地使能如图4a和4b的波形540、640所图解的早期通信。在一个实施例中，输入电容器962的放电需要大约1秒。优选地，在输入电容器962的放电期间，控制电路750通过可变电流源810的操作来确保有效的MPS。
图5e图解根据本发明的原理的包括开关760的被供电装置接口电路950、以及相关联的被供电装置操作电路100的第五实施例的高级框图。被供电接口电路950包括图解为FET开关710的开关710、可控电流源740、电压传感器745、可变电流源810、控制电路750、图解为FET开关760的开关760、以及PWM或谐振控制器960。将特征阻抗730和分级电阻器755外部连接到被供电装置接口电路950。将图1a-1c的开关90图解为展示寄生电容765的内部N-MOS FET开关760，然而这不是想要以任何方式进行限制，并且开关760可以为任何远程操作的开关。示出了正电源引线和负电源引线；如上面结合图1a-1c所描述的，通过通信线缆60将正和负电源引线可操作地连接到PSE 40(未示出)。在示范实施例中，通过使用二极管桥来确保极性。
被供电装置操作电路100包括DC/DC转换器110和PD操作电路990。DC/DC转换器110包括输入电容器962、图解为FET开关964的开关964、传感电阻967、回扫变压器966、二极管968、输出电容器970、以及反馈电阻器972和974。将开关964图解为FET开关，然而这不是想要以任何方式进行限制，并且开关964可以是任何远程操作的开关。需要注意的是，PWM或谐振控制器960通常是DC/DC转换器110的一部分，并且，在这个实现中，已经被放在被供电装置接口电路950内。PD操作电路990包括PD控制电路992和其它PD操作电路994。
连接开关710以便通过控制电路750使得能够跨正和负电源引线呈现特征阻抗730。可控电流源740是跨正和负电源引线连接的，并通过控制电路750而可操作。可控电流源740可以传送的电流值是分级电阻器755的函数。电压传感器745是跨正和负电源引线连接的，并将电压传感器745的输出连接到控制电路750。跨正和负电源引线连接可变电流源810，并将可变电流源810的控制输入连接到控制电路750的输出。连接开关760，以便由控制电路750使能负电源引线到DC/DC转换器110的负电力输入的连接。将正电源引线连接到DC/DC转换器110的正电力输入。DC/DC转换器110的电力输出连接到PD操作电路720。提供PD控制电路992和控制电路750之间的数据通路985。优选地，数据通路985包括诸如光隔离器或者变压器之类的隔离电路。控制电路750展示了到PWM或谐振控制器960的通信通路980。
将DC/DC转换器110图解为未隔离的回扫拓扑，然而这不是想要以任何方式进行限制。在不超出本发明的范围的情况下，具体说来想要包括但不限于以下的其它拓扑：前向、推挽式和桥。在不超出本发明的范围的情况下，可以隔离地或未隔离地供应上面拓扑中的每一个。跨正和负电源引线在DC/DC转换器110的输入连接输入电容器962，输入电容器962在示范实施例中包括值在47μf和470μf之间的电解电容器。通过开关964和传感电阻967而跨正和负电源引线连接回扫变压器966的初级线圈。开关964可操作地连接到PWM或谐振控制器960的输出。连接跨传感电阻967生成的电压，作为到PWM或谐振控制器960的输入。通过二极管968连接回扫变压器966的次级线圈，作为到PD操作电路720的电力输入。跨DC/DC转换器110的输出连接输出电容器970。反馈电阻器972和974形成跨DC/DC转换器110的输出的分压器，并且将分压的输出连接到PWM或谐振控制器960的输入。在利用了隔离的拓扑的情况下，通过合适的隔离器将来自反馈电阻器972和974的分压输出馈送到PWM或谐振控制器960的输入。
将DC/DC转换器110的输出馈送到PD操作电路990。PD控制电路992可操作，以便使能其它PD操作电路994。
在操作中，控制电路750在检测阶段期间操作开关710，以便跨正和负电源引线呈现特征阻抗730。特征阻抗730将有效的特征阻抗呈现给PSE 40。在检测阶段完成之后，控制电路750打开开关710，从而防止特征阻抗730在PD操作电路720的操作期间充当负载。在上面结合图2a-4b描述的可选分级阶段期间，控制电路750操作可控电流源740，以便跨正和负电源引线呈现合适的分级电流。根据分级电阻755设置可变电流源740的值。
控制电路750经由电压传感器745感测超过Von的操作电压，并操作可变电流源810，以便生成多个电流电平，从而使能如图3a-4b的相应波形420、450、510、540、610和640所图解的通信。可变电流源810可以提供任何数量的电流电平。
通过由控制电路750闭合开关760而提供到DC/DC转换器110的操作电流。控制电路750经由通信通路980使能PWM或谐振控制器960。PWM或谐振控制器960操作开关964，以便生成DC/DC转换器110的合适电压输出以馈送到PD操作电路720。有利地，通信通路980是双向的，这样充当DC/DC转换器110的一部分的PWM或谐振控制器960就能与控制电路750进行通信。
通过数据通路985提供从PD控制电路992到控制电路750的数据通信。在一个实施例中，为数据通路980提供隔离。在另一个实施例中，数据通路985包括诸如UART通信通路的双向数据通路。如下面将进一步结合图6c在其中描述的，并优选地结合上面结合图4a和4b图解的第二实施例，在PD控制电路992起动之后，经由数据通路985将数据从PD控制电路992提供到控制电路750。如图4a、4b的波形540、640所图解的，从PD控制电路992提供到控制电路750的信息最终被传送到PSE 40。
在一个实施例中，直到已经将数据通信到控制电路750并将其传送到PSE 40之后，PD控制电路992才向其它PD操作电路994提供能量。在示范实施例中，这是通过以下操作实现的：首先接通被供电装置操作电路100的电力；从PD控制电路992到控制电路750的数据通信；通过控制电路750从被供电装置操作电路100断开电力；从控制电路750到PSE 40的通信；以及通过控制电路750将电力重新连接到被供电装置操作电路100。这样，在一个实施例中，在通过电力的重新连接而起动PD控制电路992期间，控制电路750监视电力消耗并通过可变电流源810的操作确保有效MPS。在示范实施例中，经由通信通路980将被输入到PWM或谐振控制器960的关于由传感电阻967感测的电流值的信息通信到控制电路750，作为被供电装置操作电路100的电力消耗的指示。
需要注意的是，在FET开关760切断期间，通过FET开关760呈现用于输入电容器962的放电的寄生通路。优选地，控制电路750在打开FET开关760之后经由通信通路980来维持PWM或谐振控制器960的操作，以便将输入电容器962放电。具体地，控制电路750操作PWM或谐振控制器960而不管FET开关760的切断，并且，只要PWM或谐振控制器960可用就优选地维持其操作。在一个实施例中，经由通信通路980将PWM或谐振控制器960的电压传感输入传送到控制电路750，从而使能控制电路750，以便维持PWM或谐振控制器960的操作，仅仅直到电容器960的放电。有利地，如果来自PSE 40的电力发生损失，则在打开开关760之后维持PWM或谐振控制器960的操作，从而将输入电容器962放电。对输入电容器962进行放电用于确保跨输入电容器962的残余电压不干扰将来的检测周期。
优选地，控制电路750在切断来自PSE 40的电力期间操作可控电流源740，从而有利地将跨被供电装置接口电路950的输入的任何电容放电。此外，来自PSE 40的电力切断期间可控电流源740的操作用于将输入电容器962放电。优选地，控制电路750在切断来自PSE 40的电力期间操作开关710，从而有利地通过阻抗720将跨被供电装置接口电路950的输入的任何电容放电。此外，来自PSE 40的电力切断期间开关710的操作用于将输入电容器962放电。
优选地，输入电容器962的迅速放电提高了如图4a和4b的波形530、630所图解的放电斜率。因此，输入电容器962的放电通过从通信环路中去除任何杂散电流而有利地使能如图4a和4b的波形540、640所图解的早期通信。优选地，在输入电容器962的放电期间，控制电路750通过可变电流源810的操作来确保有效的MPS。
图6a图解根据本发明的原理的图5a-5e的控制电路750的操作的第一实施例的高级流程图。在步骤2000，将诸如特征阻抗730的特征阻抗呈现给PSE 40。如上面指示的，在特征阶段完成之后，优选地，控制电路750通过打开开关710将特征阻抗730从电路移除。在步骤2010，可选地，将合适的分级电流呈现给PSE 40。在示范实施例中，这是通过可控电流源740实现的。
在步骤2020，通过电压传感器745来检测诸如上面结合图2a的波形340描述的操作电压。在现有技术的实现中，开关90将作为响应而闭合，从而使能DC/DC转换器110。在本发明中，各个开关90、760保持为开，从而禁止并延迟DC/DC转换器110的操作。在步骤2030，通过使用多个电流电平来传送多位信息。优选地作为步骤2030的一部分，在传送之前通过控制电路首先收集配置信息。在一个实施例中，如上面结合图5a的被供电装置接口电路700所描述的，通过由控制电路750对开关730进行操作来生成多个电流电平，从而跨正和负电源引线以及在电路之外交替切换分级电流源740。在另一个实施例中，如上面结合图5b的被供电装置接口电路800所描述的，通过由控制电路750对可变电流源810进行操作生成多个电流电平。在又一个实施例中，如上面结合图5c的被供电装置接口电路900所描述的，通过由控制电路750对可变阻抗910进行操作生成多个电流电平。在一个实施例中，在小于300ms的间隔上传送多位通信，这样在闭合开关760之后，通过PD操作电路720的操作呈现有效MPS。在又一个实施例中，预先设计分别通过可变电流源810和可变阻抗910进行通信的定时和电流电平，以确保有效的MPS。
在根据步骤2030完成控制电路750和PSE 40之间的通信之后，在步骤2040中，将电力连接到PD操作电路720。优选地，控制电路750闭合FET开关760，从而向DC/DC转换器110供电。DC/DC转换器110将电力输出到PD操作电路720，从而使能操作。
图6b图解根据本发明原理的图5a-5e的控制器操作的第二实施例的高级流程图。在步骤2100，将诸如特征阻抗730的特征阻抗呈现给PSE 40。如上面指示的，在特征阶段完成之后，优选地，控制电路750通过打开开关710将特征阻抗730从电路移除。在步骤2110，可选地，将合适的分级电流呈现给PSE 40。在示范实施例中，这是通过可控电流源740实现的。
在步骤2120，检测诸如上面结合图2a的波形340描述的操作电压。在现有技术的实现中，开关90将作为响应而闭合，从而使能DC/DC转换器110。在本发明中，各个开关90、760保持为开，从而禁止并延迟DC/DC转换器110的操作。在步骤2130，通过使用多个电流电平来传送多位信息。优选地作为步骤2030的一部分，在传送之前首先由控制电路收集配置信息。在一个实施例中，如上面结合图5a的被供电装置接口电路700所描述的，通过由控制电路750对开关730进行操作来生成多个电流电平，从而跨正和负电源引线以及在电路之外交替切换分级电流源740。在另一个实施例中，如上面结合图5b的被供电装置接口电路800所描述的，通过由控制电路750对可变电流源810进行操作来生成多个电流电平。在又一个实施例中，如上面结合图5c的被供电装置接口电路900所描述的，通过由控制电路750对可变阻抗910进行操作来生成多个电流电平。在一个实施例中，在小于300ms的间隔上传送多位通信，这样在闭合开关760之后，通过PD操作电路720的操作呈现有效MPS。在又一个实施例中，预先设计分别通过可变电流源810和可变阻抗910进行通信的定时和电流电平，以确保有效的MPS。
在完成控制电路750和PSE 40之间的通信之后，在步骤2140中，将电力连接到PD操作电路720。优选地，控制电路750闭合FET开关760，从而向DC/DC转换器110供电。起动之后，DC/DC转换器110将电力输出到PD操作电路720，从而使能操作。作为PD操作电路720的初始化例程的一部分，优选地，在可选数据通路770上将关于PD操作电路720的数据传送到控制电路750。这样，在步骤2150中，从PD操作电路720接收数据。所接收的数据优选地包括关于温度、测试中建立的结果、PD操作电路720的优先级、PD操作电路720的类型、以及PD操作电路的最大电流牵引中的一个或多个的信息。在示范实施例中，PD操作电路720包括通过PSE 40供电的I.P.电话，并且优先级指示从PSE 40向其供电的优先级。在示范实施例中，在步骤2150期间监视电流牵引，并且，如果电流牵引不足够，则通过可变电流源810、可控可变阻抗910之一的操作来维护MPS。如果在步骤2150中没有接收到有效的数据，则超时使得继续到下一个步骤。
在步骤2160，从PD操作电路720断开电力。在示范实施例中，控制电路750打开FET开关760，从而从DC/DC转换器110断开电力。优选地，如上面结合图5d的实施例所描述的，通过控制器750对分级电流源、特征阻抗、以及PWM或谐振控制器960中的至少一个的操作来对输入电容和输入电容器962进行放电。在示范实施例中，在对输入电容和输入电容器962放电期间，通过可变电流源810、可控可变阻抗910之一的操作来维护有效MPS。在任何短暂过渡的稳定(settling)、以及在步骤2170对任何输入电容放电之后，包括从PD操作电路720接收的信息的多位信息被传送到PSE 40。如果没有接收到有效的信息，则发送空消息。优选地，通过使用多个电流电平来传送该多位信息。在一个实施例中，如上面结合图5a的被供电装置接口电路700所描述的，通过由控制电路750对开关730进行操作来生成多个电流电平，因此跨正和负电源引线以及在电路之外交替切换分级电流源740。在又一个实施例中，如上面结合图5b的被供电装置接口电路800所描述的，通过由控制电路750对可变电流源810进行操作来生成多个电流电平。在又一个实施例中，如上面结合图5c的被供电装置接口电路900所描述的，通过由控制电路750对可变阻抗910进行操作来生成多个电流电平。
在根据步骤2170传送数据之后，在步骤2180，将电力连接到PD操作电路720。优选地，控制电路750闭合FET开关760，从而向DC/DC转换器110供电，其输出电力到PD操作电路720从而使能操作。
图6c图解根据本发明原理的图5e的控制器操作的实施例的高级流程图。在步骤2200，将诸如特征阻抗730的特征阻抗呈现给PSE 40。如上面指示的，在特征阶段完成之后，优选地，控制电路750通过打开开关710将特征阻抗730从电路移除。在步骤2210，可选地，将合适的分级电流呈现给PSE 40。在示范实施例中，这是通过可控电流源740到PSE 40的操作实现的。
在步骤2220，检测诸如上面结合图2a的波形340描述的操作电压。在示范实施例中，这是通过电压传感器745的操作实现的。在现有技术的实现中，开关90将作为响应而闭合，从而使能DC/DC转换器110。在本发明中，各个开关90、760保持为开，从而禁止并延迟DC/DC转换器110的操作。在步骤2230，通过使用多个电流电平来传送多位信息。优选地作为步骤2230的一部分，在传送之前首先通过控制电路收集配置信息。在一个实施例中，如上面结合图5a的被供电装置接口电路700所描述的，通过由控制电路750对开关730进行操作来生成多个电流电平，从而交替地跨正和负电源引线以及在电路之外切换分级电流源740。在另一个实施例中，如上面结合图5b的被供电装置接口电路800所描述的，通过由控制电路750对可变电流源810进行操作来生成多个电流电平。在又一个实施例中，如上面结合图5c的被供电装置接口电路900所描述的，通过由控制电路750对可变阻抗910(未示出)进行操作来生成多个电流电平。在一个实施例中，在小于300ms的间隔上传送多位通信，这样在闭合开关760之后，通过PD操作电路990的操作呈现有效MPS。在又一个实施例中，预先设计分别通过可变电流源810和可变阻抗910进行通信的定时和电流电平，以确保有效的MPS。
在完成控制电路750和PSE 40之间的通信之后，在步骤2240中，将电力连接到PD操作电路720。优选地，控制电路750闭合FET开关760，从而向DC/DC转换器110供电。起动之后，DC/DC转换器110将电力输出到PD操作电路990，从而使能操作。作为PD操作电路990的初始化例程的一部分，PD控制电路992防止其它PD操作电路994的操作，并通过数据通路985将关于PD操作电路990的数据传送到控制电路750。在这个实施例中，控制电路750不能够依赖PD操作电路990来提供有效MPS，并因此，在步骤2250中，监视PD操作电路990的电流牵引，以便确保有效的MPS。如果没有牵引足够的电流，则控制电路750操作开关710、开关730、和可变电流源810之一来确保有效的MPS。
在步骤2260中，从PD操作电路992接收数据。所接收的数据优选地包括关于温度、测试中建立的结果、PD操作电路990的优先级、PD操作电路990的类型、以及PD操作电路990的最大电力牵引中的一个或多个的信息。在示范实施例中，PD操作电路990包括通过PSE 40供电的I.P.电话，并且优先级指示从PSE 40向其供电的优先级。如果在步骤2260中没有接收到有效的数据，则超时使得继续到下一个步骤。
在步骤2270，从PD操作电路990断开电力。在示范实施例中，控制电路750打开FET开关760，从而从DC/DC转换器110断开电力。优选地，如上面所描述的，通过控制器750对分级电流源、特征阻抗、以及PWM或谐振控制器960中的至少一个的操作来对输入电容和输入电容器962进行放电。在示范实施例中，在输入电容和输入电容器962的放电期间，通过可变电流源810、可控可变阻抗910之一的操作来维护有效的MPS。在任何短暂过渡的稳定之后，在步骤2280，包括从PD控制电路992接收的信息的多位信息被传送到PSE 40。优选地，通过使用多个电流电平来传送该多位信息。如果步骤2260中没有接收到有效的信息，则传送空消息。在一个实施例中，如上面结合图5a的被供电装置接口电路700所描述的，通过由控制电路750对开关730进行操作来生成多个电流电平，从而交替地跨正和负电源引线以及在电路之外来切换分级电流源740。在又一个实施例中，如上面结合图5b的被供电装置接口电路800所描述的，通过由控制电路750对可变电流源810进行操作来生成多个电流电平。在又一个实施例中，如上面结合图5c的被供电装置接口电路900所描述的，通过由控制电路750对可变阻抗910(未示出)进行操作来生成多个电流电平。
在根据步骤2280传送数据之后，在步骤2290，将电力连接到PD操作电路720。优选地，控制电路750闭合FET开关760，从而向DC/DC转换器110供电，其将电力输出到PD操作电路990。在一个实施例中，PD控制电路992感测到电力的恢复，或者，在又一个实施例中，在没有如上面结合步骤2270描述的立即切断的情况下，其通过数据通路985从控制电路750接收现在电力正被使能的通知，并使能其它PD操作电路994的操作。
图7a图解可操作以检测本发明的通信的PSE 40的实施例。PSE 40包括控制器1010，其控制电流受限电源1030和电流传感器1020。将电流传感器1020示出为连接在来自所控制的电流受限电源1030的输出的返回上，然而这不是想要以任何方式进行限制。控制器1010以上面结合图2a描述的方式操作被控制的电流受限电源1030，以便根据上面的标准检测兼容的PD，可选地获得分级信息，然后将电流受限电力供应到PD。电流传感器1020可操作以便向控制器1010供应关于PD所牵引的电流量的信息。在一个实施例中，电流传感器1020包括与具有至少一个固定参考电压的电压比较器结合的传感电阻器。在又一个实施例中，电流传感器1020包括与A/D转换器结合的传感电阻器，从而输出电流量的数字表示。
图7b图解图7a的控制器的操作的实施例的高级流程图。在步骤2400，尝试进行如上面结合图2a的波形310所描述的对兼容PD的检测。如果检测到兼容PD，则在步骤2410，可选地，尝试如上面结合图2a的波形320所描述的分级。在步骤2420中，如上面结合图2a的波形330和340所描述的，将电流受限电压供应到PD。
在步骤2430中，监视PD所消耗的电流。在示范实施例中，在应用电流受限电压之后的预定时间内，将发生初始通信。在又一个实施例中，该预定时间是100ms。如果如上结合图4a和4b的波形540和640所描述的预期第二次通信发生，则优选地，在第一次通信中，通过PD传送第二次通信的时间。这样，基于在第一次通信中接收的数据，预期在预定时间的通信。
在步骤2240，检测在步骤2430中监视的电流的多个电流电平。优选地，在上述的预定时间段期间检测该多个电流电平。在步骤2450，将在步骤2440中检测的多个电流电平转换为数据。这样，控制器1010接收并解码从PD传送到PSE的数字多位数据。
这样，本发明使得能够在向PD操作电路供电之前进行从PD接口电路到相关联的PSE的信息传送，具体说来是通过不使能PD操作电路的DC/DC转换器。在一个实施例中，在PSE通过供应合适的电压而使能PD之后，发生通信；然而，PD接口电路和PD操作电路之间的隔离开关保持为开。
在又一个实施例中，继通信之后，闭合隔离开关，从而使能PD操作电路。通过PD接口电路从PD操作电路接收数据，然后再次打开隔离开关，从而使PD操作电路无效。然后，在PD操作电路被无效时，通过PD接口电路传输从PD操作电路接收的信息的数据指示。随后再次闭合隔离开关，从而使能PD操作电路。
需要明白的是，为了清楚而在分开的实施例的上下文中描述的本发明的某些特征也可以在单个实施例中以组合的方式提供。反过来，为了简化而在单个实施例的上下文中描述的本发明的各种特征也可以单独或者以任何合适的再组合方式提供。具体说来，已经以按等级识别每个电力装置而描述了本发明，然而，这不是想要以任何方式进行限制。在替换实施例中，同等地对待所有被供电装置，并因此不需要其相关联的电力需求的等级识别。
除非另外限定，这里使用的所有技术和科学术语具有如本发明所属于的技术领域中的普通技术人员所共同理解的相同含义。尽管在本发明的实践或测试中可以使用类似于或者等价于这里描述的方法，但是这里描述了合适的方法。
通过引用而将这里提及的所有公开、专利申请、专利、以及其它参考文献全文合并于此。如果有抵触发生，则将优先考虑包括限定的本专利说明书。此外，资料、方法、和例子仅仅是说明性的，而不是想要进行限制。
本领域的技术人员将理解，不是想要将本发明限于上面所示出和描述的具体内容。而是本发明的范围是由所附权利要求限定的，并包括上面描述的各个特征的组合和再组合、以及对于本领域的技术人员而言在阅读前面描述时将想到的变更和改变。

Claims (43)

1.一种用于将多位数据从被通过通信线缆供电的被供电装置传输到电源设备的方法，该方法包括：
展示指示将被通过通信线缆供电的被供电装置的特征；
感测指示通过通信线缆远程供电的电压电平；以及
在将电力连接到所述被供电装置的操作电路之前，通过通信线缆传送多位信息。
2.根据权利要求1的方法，还包括：
继所述传送之后，将通过通信线缆接收的电力连接到所述操作电路。
3.根据权利要求1的方法，其中所述传送多位信息是通过响应所感测的电压电平来调制电流流量而实现的。
4、根据权利要求3的方法，其中所述电流流量的调制包括施加至少2个电流电平，所述至少2个电流电平的电平和定时足以确保检测到有效的维护电力特征。
5.根据权利要求3的方法，其中所述电流流量的调制包括施加至少3个电流电平，其中该至少3个电流电平的电平和定时足以确保检测到有效的维护电力特征。
6.根据权利要求1的方法，其中所述多位信息包括指示最大功率电平的数据。
7.根据权利要求6的方法，其中所述指示最大功率电平的数据在最大功率电平范围的至少一部分上展示不多于1瓦特的粒度。
8.根据权利要求1的方法，其中所述多位信息包括指示温度的数据。
9.一种用于通过通信线缆从电源设备对被供电装置供电并进行从被供电装置到电源设备的通信的方法，该方法包括：
展示指示将被通过通信线缆供电的装置的特征；
感测指示通过通信线缆远程供电的电压电平；
传送多位信息；以及
继所述传送之后，将通过通信线缆接收的电力连接到被供电装置操作电路。
10.根据权利要求9的方法，在所述感测之前还包括：呈现分级特征。
11.根据权利要求9的方法，其中所述传送多位信息是通过响应所感测的电压电平来调制电流流量而实现的。
12.根据权利要求11的方法，其中所述电流流量的调制包括施加至少2个电流电平。
13.根据权利要求12的方法，其中所施加的至少2个电流电平的电平和定时足以确保检测到有效的维护电力特征。
14.根据权利要求11的方法，其中所述电流流量的调制包括施加至少3个电流电平。
15.根据权利要求9的方法，其中所述多位信息包括指示最大功率电平的数据。
16.根据权利要求9的方法，其中所述多位信息包括指示温度的数据。
17.一种用于将多位数据从被通过通信线缆供电的被供电装置传输到电源设备的方法，该方法包括：
展示指示将被通过通信线缆供电的装置的特征；
感测指示通过通信线缆远程供电的电压电平；
在将电力连接到操作电路之前，传送第一多位信息；
继所述传送第一多位信息之后，将通过通信线缆接收的电力连接到操作电路；
从操作电路接收信息；
从操作电路断开所接收电力；
继所述断开之后，传送与操作电路相关联第二多位信息，所述第二多位信息包括作为所接收信息的函数的至少一个位。
18.根据权利要求17的方法，在所述传送第二多位信息之后还包括：
将通过通信线缆接收的电力重新连接到操作电路。
19.根据权利要求17的方法，其中所述传送第一多位信息和传送第二多位信息中的一个是通过响应所述电压电平而调制电流流量来实现的。
20.根据权利要求19的方法，其中所述电流流量的调制包括施加至少2个电流电平。
21.根据权利要求20的方法，其中所述至少2个电流电平的电平和定时足以确保检测到有效的维护电力特征。
22.根据权利要求19的方法，其中所述电流流量的调制包括施加至少3个电流电平。
23.根据权利要求17的方法，其中所述第二多位信息包括指示温度、测试中建立的结果、优先级、类型和最大电力牵引之一的数据。
24.根据权利要求17的方法，其中所述第一多位信息包括指示最大功率电平的数据。
25.根据权利要求24的方法，其中所述指示最大功率电平的数据在最大功率电平范围的至少一部分上展示不多于1瓦特的粒度。
26.根据权利要求17的方法，继所述断开之后还包括：
操作PWM和谐振控制器之一来对输入电容器放电。
27.根据权利要求17的方法，继所述断开之后还包括：
操作PWM控制器、谐振控制器、表示被供电装置的所述特征以及分级特征中的至少一个，以便对输入电容器进行放电。
28.根据权利要求17的方法，还包括：
维护所述断开和所述传送之间的有效MPS特征。
29.一种被供电装置接口电路，包括：
控制电路；
用于展示通过通信线缆连接的电源设备的特征阻抗的部件，所述部件响应于所述控制电路；
与所述控制电路进行通信的电压传感器；
响应所述控制电路的隔离开关操作部件；以及
用于通过通信线缆传送第一多位信息的部件，所述部件响应于所述控制电路，
所述控制电路可操作以在操作所述隔离开关操作部件以便闭合隔离开关之前经由所述用于传送的部件通过通信线缆来传送所述第一多位信息。
30.根据权利要求29的被供电装置接口电路，还包括：
用于展示分级特征的部件，所述分级特征用于指示所述被供电装置操作电路的最大总电力消耗，所述部件用于响应所述控制电路来展示分级特征。
31.根据权利要求29的被供电装置接口电路，其中所述用于传送第一多位信息的部件包括可变阻抗，所述控制电路改变所述可变阻抗，从而传送所述第一多位信息。
32.根据权利要求31的被供电装置接口电路，其中所述控制电路可操作以将所述可变阻抗改变到至少两个值。
33.根据权利要求29的被供电装置接口电路，其中所述用于传送第一多位信息的部件包括可变电流源，所述控制电路改变所述可变电流源，从而传送所述第一多位信息。
34.根据权利要求33的被供电装置接口电路，其中所述控制电路可操作以将所述可变电流源改变到至少2个电流值，所述至少2个电流源的值和定时足以确保检测到有效的维护电力特征。
35.根据权利要求33的被供电装置接口电路，其中所述控制器可操作以将所述可变电流源改变到至少3个电流值，所述至少3个电流值的值和定时足以确保检测到有效的维护电力特征。
36.根据权利要求29的被供电装置接口电路，其中所述第一多位信息包括指示最大功率电平的数据。
37.根据权利要求36的被供电装置接口电路，其中所述指示最大功率电平的数据在可用最大功率电平范围的至少一部分上展示了小于或等于1瓦特的粒度。
38.根据权利要求29的被供电装置接口电路，还包括响应于所述隔离开关操作部件而接收电力的操作电路，其中所述控制电路还可操作以：
从所述操作电路接收数据；
断开所述经由所述隔离开关操作部件而从操作电路接收的数据；
经由所述用于传送的部件传送第二多位信息，所述第二多位信息包括对所述通过通信线缆接收的数据的指示；以及
继传送所述第二多位信息之后，经由所述隔离开关操作部件将所接收电力连接到所述操作电路。
39.根据权利要求38的被供电装置接口电路，其中所述第二多位信息包括关于温度、测试中建立的结果、优先级、最大电流牵引和类型之一的数据。
40.根据权利要求38的被供电装置接口电路，还包括响应于所述控制电路的PWM和谐振控制器之一，其中控制电路还可操作以在打开隔离开关之后并且在所述传送第二多位信息之前来操作所述PWM和谐振控制器之一，
从而，所述PWM和谐振控制器之一对输入电容器放电，从而使能所述第二多位信息的所述传送。
41.根据权利要求38的被供电装置接口电路，还包括用于响应所述控制电路而展示分级特征的部件，其中所述控制电路还可操作以在打开所述隔离开关之后并且在所述传送第二多位信息之前操作所述用于展示特征阻抗的部件和所述用于展示分级阻抗的部件中的至少一个，
从而所述用于展示特征阻抗的部件和所述用于展示分级阻抗的部件中的所述至少一个对输入电容放电，从而使能所述第二多位信息的所述传送。
42.一种与被供电装置一起使用的集成电路，包括：
(a)控制电路；
(b)响应所述控制电路以展示特征阻抗的部件；
(c)响应所述控制电路的隔离开关操作部件，
所述控制电路可操作以在操作所述隔离开关操作部件之前通过通信线缆将多位信息传送到电源设备，以便经由通信线缆将从电源设备供应的电力连接到被供电装置操作电路。
43.一种与被供电装置一起使用的电源设备，所述电源设备包括控制器和电流传感器，所述控制器在至少一个预定时间期间经由所述电流传感器检测所传送的多位信息。
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