CN204649888U - 一种新型局域网设备用电接口识别电路 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种局域网设备用电接口识别电路，其包括偏置稳压电路、比较器电路和检测识别电路。其中偏置稳压电路输出偏置电压给比较器电路，并输出5V预稳定电压给相关用电模块使用。比较器电路输出检测使能信号控制检测识别电路的检测过程。在比较器电路的设计中，设计没有采用传统的电压基准源与输入电压比较的方案，而是采用电流比较的方案，简化了电路结构，提高了检测效率。偏置稳压电路输出到比较器电路的偏置电压减小了比较器电路中电流镜与电流源间的电压差，解决了两者间电流不匹配的问题，有效提高了阈值电压设定的精准度，进而提高了检测识别电路的准确性。

Description

一种新型局域网设备用电接口识别电路

技术领域

本实用新型涉及局域网供电系统设计，尤其涉及的是，一种局域网设备用电接口识别电路设计。

背景技术

    局域网供电系统通常采用数据线缆向局域网中的设备供电。通过接入局域网的用电设备的接口，局域网供电设备能够检测识别出所接入设备是否为需要供电的设备。其检测识别的基本原理是判断局域网中用电设备接口的特征电阻的阻值。传统的检测识别电路已能够实现较精确的检测，但是在对输入电压比较时采用了非常复杂的电路结构，增加了电路的体积和成本。并且由于传统检测识别电路上电时间较长，延长了整体检测识别的时间，使得检测识别失败的可能性增大。因此，有必要设计更加简单高效的局域网设备用电接口识别电路。

实用新型内容

本实用新型所要解决的技术问题是提供了一种局域网设备用电接口识别电路。

本实用新型的技术方案如下：局域网设备用电接口识别电路，其包括偏置稳压电路、比较器电路和检测识别电路。其中用电设备输入电压端口分别供电给偏置稳压电路、比较器电路和检测识别电路。偏置稳压电路输出偏置电压给比较器电路，并输出5V预稳定电压给相关用电模块使用。当用电设备输入电压低于10V时，比较器电路输出高电平检测使能信号给检测识别电路，检查识别电路开始检测特征电阻的阻值。当用电设备输入电压高于10V时，比较器电路输出低电平信号关闭检测识别电路，检测结束。比较器电路在输出检测使能信号的同时，还输出检测状态信号。当检测状态信号为高电平时，表明检测识别电路正在进行检测。当检测状态信号为低电平时，表明检测识别电路的检测结束。本实用新型将用电设备特征电阻的阻值设定为25.1KΩ。局域网供电设备通过检测识别电路检测特征电阻的阻值，若判断出局域网接入设备为用电设备，则局域网供电设备开始向局域网用电设备供电。

局域网设备用电接口识别电路中，偏置稳压电路主要输出偏置电压和预稳定电压，其包括用电设备输入电压端口、预稳定电压输出端口、偏置电压输出端口、1号电阻、1至3号MOS管和1号二极管。其中用电设备输入电压端口连接1号电阻的上端，并连接3号MOS管的漏极。1号MOS管的漏极连接1号电阻的下端，并连接1号MOS管的栅极。1号MOS管的源极连接2号MOS管的漏极，并连接3号MOS管的栅极。2号MOS管的栅极连接2号MOS管的漏极，2号MOS管的源极连接1号二极管的阴极。3号MOS管的源极连接预稳定电压输出端口，1号二极管的阳极接地。

局域网设备用电接口识别电路中，比较器电路对用电设备输入电压进行比较判断，并输出检测使能信号和检测状态信号。在比较器电路的设计中，没有采用传统的电压基准源与输入电压比较的方式，而是采用电流比较的方式，简化了电路，提高了效率。比较器电路包括用电设备输入电压端口、偏置电压输入端口、检测使能信号输出端口、检测状态信号输出端口、2至6号电阻、1至4号三极管、4至6号MOS管、1至3号反相器。其中用电设备输入电压端口连接2号电阻的上端，并连接1号三极管的发射极。1号三极管的基极连接2号三极管的基极，1号三极管的集电极连接2号电阻的下端。2号三极管的发射极连接1号三极管的发射极，2号三极管的集电极连接4号MOS管的漏极。4号MOS管的栅极连接偏置电压输入端口，4号MOS管的源极连接4号三极管的集电极。4号电阻的上端连接1号三极管的集电极，4号电阻的下端连接5号电阻的上端。5号MOS管的漏极连接5号电阻的上端，5号MOS管的源极连接5号电阻的下端。3号三极管的集电极连接5号电阻的下端，并连接3号三极管的基极。3号三极管的发射极接地。4号三极管的基极连接3号三极管的基极，4号三极管的发射极连接6号电阻的上端，6号电阻的下端接地。3号电阻的上端连接用电设备输入电压端口，3号电阻的下端连接6号MOS管的漏极。6号MOS管的栅极连接4号三极管的集电极，6号MOS管的源极接地。1号反相器的输入端连接3号电阻的下端，1号反相器的输出端连接2号反相器的输入端，2号反相器的输出端连接检测状态信号输出端。3号反相器输入端连接3号电阻的下端，3号反相器的输出端连接5号MOS管的栅极。检测使能信号输出端连接6号MOS管的漏极。

局域网设备用电接口识别电路中，检测识别电路在接收到高电平检测使能信号的条件下，对特征电阻即7号电阻进行阻值检测，检测识别电路仅接受两次电压值不同的输入电压，特征电阻阻值由供电设备通过特征电阻上的电压及流过特征电阻的电流计算得出。若计算所得特征电阻的阻值为25.1KΩ，则表明所接入设备为用电设备，供电设备开始向其供电。检测识别电路包括用电设备输入电压端口、检测使能信号输出端口、7号电阻和7号MOS管。其中用电设备输入电压端口连接7号电阻的上端，7号电阻的下端连接7号MOS管的漏极。检测使能信号输出端口连接7号MOS管的栅极，7号MOS管的源极接地。

    本实用新型适用于局域网供电系统中供电设备对接入用电设备的检测识别。本实用新型设计了结构更简单，检测效率更高的局域网设备用电接口识别电路。其中比较器电路的设计没有采用传统的电压基准源与输入电压比较的方式，而是采用电流比较的方式，简化了电路，提高了检测效率。偏置稳压电路输出到比较器电路的偏置电压减小了比较器电路中电流镜与电流源间的电压差，解决了电流不匹配问题，有效提高了阈值电压设定的精准度，进而提高了检测识别电路检测的准确性。

附图说明

图1为本实用新型的电路结构方框图；

图2为本实用新型的偏置稳压电路结构图；

图3为本实用新型的比较器电路结构图；

图4为本实用新型的检测识别电路结构图；

图5为本实用新型的整体电路结构图。

具体实施方式

为了便于理解本实用新型，下面结合附图和具体实施例，对本实用新型进行更详细的说明。本说明书及其附图中给出了本实用新型的较佳的实施例，但是，本实用新型可以以许多不同的形式来实现，并不限于本说明书所描述的实施例。相反地，提供这些实施例的目的是使对本实用新型的公开内容的理解更加透彻全面。

需要说明的是，当某一元件固定于另一个元件，包括将该元件直接固定于该另一个元件，或者将该元件通过至少一个居中的其它元件固定于该另一个元件。当一个元件连接另一个元件，包括将该元件直接连接到该另一个元件，或者将该元件通过至少一个居中的其它元件连接到该另一个元件。

如图1所示，局域网设备用电接口识别电路，其包括偏置稳压电路、比较器电路和检测识别电路。其中用电设备输入电压端口输出电压Ui分别给偏置稳压电路、比较器电路和检测识别电路。偏置稳压电路输出偏置电压Ue给比较器电路，并输出5V预稳定电压Un给相关用电模块使用。当用电设备输入电压Ui低于10V时，比较器电路输出高电平检测使能信号Ds给检测识别电路，检查识别电路开始检测特征电阻的阻值。当用电设备输入电压Ui高于10V时，比较器电路输出信号Ds为低电平，检测识别电路被关闭，检测结束。比较器电路在输出检测使能信号的同时，还输出检测状态信号Lz。当检测状态信号Lz为高电平时，表明检测识别电路正在进行检测。当检测状态信号Lz为低电平时，表明检测识别电路的检测结束。局域网供电设备通过检测识别电路检测特征电阻的阻值，若判断出局域网接入设备为用电设备，则局域网供电设备开始向局域网用电设备供电。

如图2所示，偏置稳压电路主要输出偏置电压Ue和预稳定电压Un，其包括用电设备输入电压端口Ui、预稳定电压输出端口Un、偏置电压输出端口Ue、电阻R1、MOS管MD1至MD3、二极管D1。其中用电设备输入电压端口Ui连接电阻R1的上端，并连接MOS管MD3的漏极。MOS管MD1的漏极连接电阻R1的下端，并连接MOS管MD1的栅极。MOS管MD1的源极连接MOS管MD2的漏极，并连接MOS管MD3的栅极。MOS管MD2的栅极连接MOS管MD2的漏极，MOS管MD2的源极连接二极管D1的阴极。MOS管MD3的源极连接预稳定电压输出端口Un，二极管D1的阳极接地。

如图3所示，比较器电路对用电设备输入电压Ui进行比较判断，并输出检测使能信号Ds和检测状态信号Lz。在比较器电路的设计中，没有采用传统的电压基准源与输入电压比较的方式，而是采用电流比较的方式，简化了电路，提高了效率。比较器电路包括用电设备输入电压端口Ui、偏置电压输入端口Ue、检测使能信号输出端口Ds、检测状态信号输出端口Lz、电阻R2至R6、三极管QS1至QS4、MOS管MD4至MD6、反相器T1至T3。其中用电设备输入电压端口Ui连接电阻R2的上端，并连接三极管QS1的发射极。三极管QS1的基极连接三极管QS2的基极，三极管QS1的集电极连接电阻R2的下端。三极管QS2的发射极连接三极管QS1的发射极，三极管QS2的集电极连接MOS管MD4的漏极。MOS管MD4的栅极连接偏置电压输入端口Ui，MOS管MD4的源极连接三极管QS4的集电极。电阻R4的上端连接三极管QS1的集电极，电阻R4的下端连接电阻R5的上端。MOS管MD5的漏极连接电阻R5的上端，MOS管MD5的源极连接电阻R5的下端。三极管QS3的集电极连接电阻R5的下端，并连接三极管QS3的基极。三极管QS3的发射极接地。三极管QS4的基极连接三极管QS3的基极，三极管QS4的发射极连接电阻R6的上端，电阻R6的下端接地。电阻R3的上端连接用电设备输入电压端口Ui，电阻R3的下端连接MOS管MD6的漏极。MOS管MD6的栅极连接三极管QS4的集电极，MOS管MD6的源极接地。反相器T1的输入端连接电阻R3的下端，反相器T1的输出端连接反相器T2的输入端，反相器T2的输出端连接检测状态信号输出端Lz。反相器T3输入端连接电阻R3的下端，反相器T3的输出端连接MOS管MD5的栅极。检测使能信号输出端Ds连接MOS管MD6的漏极。

如图4所示，检测识别电路在接收到高电平检测使能信号的条件下，对特征电阻即电阻R7进行阻值检测，检测识别电路仅接收两次电压值不同的输入电压，特征电阻R7阻值由供电设备通过特征电阻R7上的电压及流过特征电阻R7的电流计算得出。若计算所得特征电阻R7的阻值为25.1KΩ，则表明所接入设备为用电设备，供电设备开始向其供电。检测识别电路包括用电设备输入电压端口Ui、检测使能信号输出端口Ds、电阻R7和MOS管MD7。其中用电设备输入电压端口Ui连接电阻R7的上端，电阻R7的下端连接MOS管MD7的漏极。检测使能信号输出端口Ds连接MOS管MD7的栅极，MOS管MD7的源极接地。

如图5所示，局域网设备用电接口识别电路包括偏置稳压电路、比较器电路和检测识别电路。其中偏置稳压电路与比较器电路通过偏置电压端口Ue连接，比较器电路与检测识别电路通过检测使能端口Ds连接。偏置稳压电路在输出偏置电压Ue的同时还输出5V预稳定电压Un，比较器电路在输出检测使能信号Ds的同时还输出检测状态信号Lz。用电设备输入电压端口Ui分别连接上述三个电路。当用电设备输入电压Ui低于10V时，比较器电路输出高电平检测使能信号Ds给检测识别电路，检查识别电路开始检测特征电阻的阻值。当用电设备输入电压Ui高于10V时，比较器电路输出信号Ds为低电平，检测识别电路被关闭，检测结束。本实用新型将用电设备特征电阻的阻值设定为25.1KΩ。检测识别电路在接收到高电平检测使能信号Ds的条件下，对特征电阻即电阻R7进行阻值检测，检测识别电路仅接收两次电压值不同的输入电压，特征电阻R7阻值由供电设备通过特征电阻R7上的电压及流过特征电阻R7的电流计算得出。若计算所得特征电阻R7的阻值为25.1KΩ，则表明局域网所接入设备为用电设备，供电设备开始向其供电。

进一步地，本实用新型的实施例还包括，上述各实施例的各技术特征，相互组合形成的适用于开关电源的高稳定性内部供电电路。

需要说明的是，上述各技术特征继续相互组合，形成未在上面列举的各种实施例，均视为本实用新型说明书记载的范围；并且，对本领域普通技术人员来说，可以根据上述说明加以改进或变换，而所有这些改进和变换都应属于本实用新型所附权利要求的保护范围。

Claims (7)

1.局域网设备用电接口识别电路，其特征在于，其包括偏置稳压电路、比较器电路和检测识别电路；

用电设备输入电压端口分别供电给偏置稳压电路、比较器电路和检测识别电路；

偏置稳压电路输出偏置电压给比较器电路，并输出5V预稳定电压；

比较器电路输出检测使能信号给检测识别电路，并输出检测状态信号。

2.根据权利要求1所述局域网设备用电接口识别电路，其特征在于，偏置稳压电路包括用电设备输入电压端口、预稳定电压输出端口、偏置电压输出端口、1号电阻、1至3号MOS管和1号二极管。

3.根据权利要求2所述局域网设备用电接口识别电路，其特征在于，用电设备输入电压端口连接1号电阻的上端，并连接3号MOS管的漏极；

1号MOS管的漏极连接1号电阻的下端，并连接1号MOS管的栅极；

1号MOS管的源极连接2号MOS管的漏极，并连接3号MOS管的栅极；

2号MOS管的栅极连接2号MOS管的漏极，2号MOS管的源极连接1号二极管的阴极；

3号MOS管的源极连接预稳定电压输出端口，1号二极管的阳极接地。

4.根据权利要求1所述局域网设备用电接口识别电路，其特征在于，比较器电路包括用电设备输入电压端口、偏置电压输入端口、检测使能信号输出端口、检测状态信号输出端口、2至6号电阻、1至4号三极管、4至6号MOS管、1至3号反相器。

5.根据权利要求4所述局域网设备用电接口识别电路，其特征在于，用电设备输入电压端口连接2号电阻的上端，并连接1号三极管的发射极；

1号三极管的基极连接2号三极管的基极，1号三极管的集电极连接2号电阻的下端；

2号三极管的发射极连接1号三极管的发射极，2号三极管的集电极连接4号MOS管的漏极；

4号MOS管的栅极连接偏置电压输入端口，4号MOS管的源极连接4号三极管的集电极；

4号电阻的上端连接1号三极管的集电极，4号电阻的下端连接5号电阻的上端；

5号MOS管的漏极连接5号电阻的上端，5号MOS管的源极连接5号电阻的下端；

3号三极管的集电极连接5号电阻的下端，并连接3号三极管的基极，3号三极管的发射极接地；

4号三极管的基极连接3号三极管的基极，4号三极管的发射极连接6号电阻的上端，6号电阻的下端接地；

3号电阻的上端连接用电设备输入电压端口，3号电阻的下端连接6号MOS管的漏极；

6号MOS管的栅极连接4号三极管的集电极，6号MOS管的源极接地；

1号反相器的输入端连接3号电阻的下端，1号反相器的输出端连接2号反相器的输入端，2号反相器的输出端连接检测状态信号输出端；

3号反相器输入端连接3号电阻的下端，3号反相器的输出端连接5号MOS管的栅极；

检测使能信号输出端连接6号MOS管的漏极。

6.根据权利要求1所述局域网设备用电接口识别电路，其特征在于，检测识别电路包括用电设备输入电压端口、检测使能信号输出端口、7号电阻和7号MOS管。

7.根据权利要求6所述局域网设备用电接口识别电路，其特征在于，用电设备输入电压端口连接7号电阻的上端，7号电阻的下端连接7号MOS管的漏极；

检测使能信号输出端口连接7号MOS管的栅极，7号MOS管的源极接地。