CN213694213U - 一种基于poe的接收卡供电及控制系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供一种基于poe的接收卡供电及控制系统，包括发送卡、DC电压转换装置、多个LED箱体，每个LED箱体上设有接收显示控制数据并作为受电端设备接受供电的接收卡、为LED箱体供电的第一供电装置以及根据接收卡下发的控制指令控制第一供电装置与LED箱体之间电路的断开或闭合的继电器，继电器的一端与LED箱体电连接，继电器的另一端与第一供电装置电连接，接收卡的输出端分别与LED箱体、继电器电连接；发送卡的输出端通过网线与DC电压转换装置的输入端连接，DC电压转换装置的输出端通过网线与接收卡的输入端连接。本实用新型提供的系统采用不同的供电装置分别对接收卡和LED箱体供电，在接收卡或LED箱体任何一方出现问题时，不会影响另外一方的正常工作。

Description

一种基于poe的接收卡供电及控制系统

技术领域

本实用新型涉及LED显示屏技术领域，尤其涉及一种基于poe的接收卡供电及控制系统。

背景技术

在现有技术中，一般将一张接收卡安装在一个LED箱体中，然后将多个带有接收卡的LED箱体拼接成一个完整的LED屏体实现完整画面的显示。

目前接收卡与LED箱体两个结构是作为一个整体被同一个供电设备供电，由于LED箱体中的电压为交流电压，为了避免出现安全问题，在接收卡出现问题需要人工进行拆卸或维修时，必须将供电设备关闭，对LED箱体进行断电才能更换接收卡；在LED箱体出现问题时，也必须将供电设备关闭对LED箱体进行断电，才能对LED箱体进行人工拆卸维修，而在这种情况下，不能让接收卡提前进行上电后工作，很明显会影响到LED箱体工作的处理效率；并且在不使用LED箱体时，LED箱体中的驱动芯片和LED灯一般都是处于待机状态，此时供电装置还会一直供电，这种情况很明显会对电力资源造成一定的浪费，且各个LED箱体上的接收卡与接收卡连接采用的是串联电路连接方式，在其中一张连接顺序靠前的接收卡由于供电装置供电问题而导致工作中断时，后续连接顺序靠后的接收卡不能接收到信号，将导致连接顺序靠后的接收卡所在的LED箱体不能展示出节目。

实用新型内容

为了解决上述问题，本实用新型提供一种基于poe的接收卡供电及控制系统，系统包括下发显示控制数据并作为供电端设备为接收卡供电的发送卡；将发送卡输出的高供电电压转换为低供电电压后输出给接收卡的DC电压转换装置；多个LED箱体，每个LED箱体上设有接收显示控制数据并作为受电端设备接受供电的接收卡、为LED箱体供电的第一供电装置以及根据接收卡下发的控制指令控制第一供电装置与LED箱体之间电路的断开或闭合的继电器，继电器的一端与LED箱体电连接，继电器的另一端与第一供电装置电连接，接收卡的输出端分别与LED箱体、继电器电连接；发送卡的输出端通过网线与DC电压转换装置的输入端连接，DC电压转换装置的输出端通过网线与接收卡的输入端连接。

进一步的，多个LED箱体中的接收卡之间通过网线级联连接，DC电压转换装置为1个，DC电压转换装置的输出端通过网线与多个级联的接收卡中的第一个接收卡的输入端串联连接。

进一步的，发送卡中设有存储接收卡数量数据的存储器，DC电压转换装置为从存储器中获取接收卡数量数据并根据接收卡数量数据确定低供电电压的电压转换装置。

进一步的，发送卡中还设有第一处理器，第一处理器与存储器电连接，第一处理器为在判定接收卡数量超过预设数量阈值后，向与发送卡的输入端连接的上位机控制系统发送反馈信息的处理器。

进一步的，多个LED箱体中的接收卡之间通过网线的信号传输通道级联连接；DC电压转换装置为多个，每个接收卡中设置一个DC电压转换装置，发送卡的输出端通过网线的供电通道分别与每个DC电压转换装置的输入端并联连接，每个DC电压转换装置的输出端与所在的接收卡的输入端连接；发送卡的输出端通过网线的信号传输通道与多个级联的接收卡中的第一个接收卡上的DC电压转换装置的输入端串联连接。

进一步的，系统还包括向发送卡供电的第二供电装置，第二供电装置与发送卡电连接。

进一步的，系统采用IEEE802.3af标准或IEEE802.3at标准。

进一步的，在系统采用IEEE802.3af标准时，发送卡输出的高供电电压为电压范围在44V-57V的直流电压，在系统采用IEEE802.3at标准时，发送卡输出的高供电电压为电压范围在50V-57V的直流电压。

进一步的，接收卡中设有第二处理器，第二处理器为接收发送卡下发的显示控制数据后生成控制指令控制继电器断开或闭合的处理器。

进一步的，接收卡中还设有环境传感器，环境传感器与第二处理器电连接。

本实用新型提供的基于poe的接收卡供电及控制系统至少具有以下的有益效果：由发送卡作为供电端设备为各个LED箱体中的接收卡进行供电，使用第一供电装置对LED箱体进行供电，采用不同的供电装置分别对LED箱体、在该LED箱体上的接收卡进行供电，两者供电是独立存在，互相不干扰，当接收卡或LED箱体任何一方出现故障，需要断电进行人工维修时，可对故障方进行单独断电，从而不会影响另外一方的正常工作。在接收卡出现问题时，维修人员可在LED箱体上电时直接更换接收卡，也不会存在安全风险，大大提高维修时的安全性；在LED箱体出现问题断电维修时，该LED箱体中的接收卡的供电不会中断，可以提前进行上电后开始工作，不会影响LED箱体修好后的工作的处理效率。如果该LED箱体上的第一供电装置发生故障无法供电，也不会影响该LED箱体上的接收卡工作，该LED箱体上的接收卡仍可向与其通过网线串联连接的顺序在后的其他箱体上的接收卡传输显示控制数据，因而不会对后续的其他LED箱体的显示造成影响。此外，在LED箱体和第一供电装置之间设置继电器，在不使用LED箱体时令继电器断开，停止对LED箱体进行供电，可以节约电力资源。

附图说明

为了更清楚的说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单的介绍，显而易见的，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其它附图。

图1为本实用新型一种实施例的基于poe的接收卡供电及控制系统的结构示意图；

图2为本实用新型一种实施例中的发送卡的结构示意图；

图3为本实用新型又一种实施例的基于poe的接收卡供电及控制系统的结构示意图；

图4为本实用新型又一种实施例的基于poe的接收卡供电及控制系统的结构示意图；

图5为本实用新型一种实施例中的接收卡的结构示意图；

1-发送卡、101-存储器、102-第一处理器、2-DC电压转换装置、3-LED箱体、301-接收卡、3011-第二处理器、3012-环境传感器、3013-电源芯片、302-继电器、303-第一供电装置、304-驱动芯片、4-第二供电装置。

具体实施方式

下面将结合本实用新型中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整的描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通的技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其它实施例，都属于本实用新型的保护范围。

在本实用新型的一种实施例中，如图1所示，基于poe的接收卡供电及控制系统包括：下发显示控制数据并作为供电端设备为接收卡供电的发送卡1、将发送卡输出的高供电电压转换为低供电电压后输出给接收卡的DC电压转换装置2、以及多个LED箱体3(图1中示出两个LED箱体作为示例)。

每个LED箱体3上设有接收显示控制数据并作为受电端设备接受发送卡供电的接收卡301、为LED箱体3供电的第一供电装置303以及根据接收卡301下发的控制指令控制第一供电装置303与LED箱体3之间电路的断开或闭合的继电器302。其中,继电器302的一端与LED箱体3电连接，继电器302的另一端与第一供电装置303电连接，接收卡301的输出端分别与LED箱体3、继电器302电连接。具体的，在LED箱体3中设有若干个驱动芯片304，接收卡301的输出端与LED箱体3中的驱动芯片304电连接，通过驱动芯片304点亮LED箱体3中的LED灯点,从而实现LED箱体的显示。继电器302的一端与LED箱体3的驱动芯片304电连接，另一端与第一供电装置303连接，当继电器302处于闭合状态时，驱动芯片304通电，驱动芯片可以接收接收卡301发送的显示控制数据，并根据显示控制数据点亮LED箱体中的LED灯，当继电器302处于断开状态时，驱动芯片304断电。

更具体的，发送卡1的输出端通过网线与DC电压转换装置2的输入端连接，DC电压转换装置2的输出端通过网线与接收卡301的输入端连接，因此发送卡1通过网线以及DC电压转换装置2实现与接收卡301的连接。

在本实施例中，发送卡1在通过网线向接收卡301进行供电的同时还通过网线向接收卡301发送显示控制数据，具体的，显示控制数据包括控制数据(屏幕亮度、LED驱动IC的寄存器设置参数、屏幕设置参数、继电器的闭合或断开等控制数据)和视频数据。接收卡301接收到显示控制数据以后，将显示控制数据中的视频数据以及关于显示参数等的数据传输给LED箱体3，同时根据显示控制数据中的关于继电器的闭合或断开的控制数据控制继电器302的闭合或断开，从而达到控制第一供电装置与LED箱体3之间的电路的闭合或断开的目的，以实现对LED箱体3的通电或者断电。

更具体的，发送卡1的正极通过网线中的4、5脚与DC电压转换装置2连接进而与接收卡301连接，发送卡1的负极通过网线中的7、8脚与DC电压转换装置2连接进而与接收卡301连接。发送卡1的输出端通过网线中的4、5、7、8脚为接收卡301供电，发送卡1的输出端通过网线中的1、2、3、6脚向接收卡301发送显示控制数据，网线中的1、2、3、6脚即为下述实施例中所提及的网线的信号传输通道，网线中的4、5、7、8脚即为下述实施例中所提及的网线的供电通道。

在发送卡1与接收卡301之间设置DC电压转换装置，在本实施例中DC电压转换装置为降压型电压转换装置，其可以将发送卡1的输出端输出的高供电电压转换为低供电电压输出至接收卡的输入端，以满足接收卡301正常工作时需要的电压。

本实用新型提供的系统，在没有改变现有的发送卡与接收卡之间所形成的连接方式的情况下，使LED箱体3由第一供电装置303进行供电，LED箱体3上设置的接收卡301由发送卡1供电，对LED箱体3与接收卡301分别进行独立供电，不需要在LED箱体和接收卡之间设置分压装置，简化电路结构。

当LED箱体3或者设置在该LED箱体3上的接收卡301任何一方出现问题，需要断电进行修理时，都不会影响任何一方的正常工作。尤其是在LED箱体3出现问题时，设置在该LED箱体3上的接收卡301依然可以正常工作，因而可以令接收卡301提前进行上电，等LED箱体3出现的问题解决之后，令LED箱体3可以直接进入工作状态，不会影响LED箱体3工作的处理效率。在接收卡出现问题时，维修人员也可在LED箱体上电时直接更换接收卡，也不会存在安全风险，大大提高维修时的安全性。

在LED箱体3与第一供电装置之间设置继电器302，当不使用LED显示屏时，接收卡301控制继电器302断开，从而对LED箱体3断电，以免造成电力资源的浪费。

由于每一个带有接收卡301的LED箱体3中的第一供电装置303都可被继电器302控制，因此每一个带有接收卡301的LED箱体3可单独进行展示节目，也可人为可通过给发送卡1下发控制数据以实现在LED屏体中的部分LED箱体展示满足于人为指定展示区域的节目，实现不同的显示组合效果。

在本实用新型的又一种实施例中，如图1所示，多个LED箱体3中的接收卡301之间通过网线级联连接，DC电压转换装置2为1个，DC电压转换装置2的输出端通过网线与多个级联的接收卡301中的第一个接收卡301的输入端串联连接。在实际使用时多个LED箱体3按照顺序依次排列，拼接成LED显示屏，多个LED箱体3中的接收卡301也按照LED箱体的排列顺序依次进行串联连接(级联连接)，将排列顺序排在第一位的接收卡作为第一个接收卡。发送卡1通过网线、DC电压转换装置2与第一个接收卡的输入端连接，而第一个接收卡的输出端与下一个接收卡的输入端通过网线串联连接，因此发送卡1也可以通过网线实现对顺序排在第一个接收卡之后的接收卡301进行供电以及传输显示控制数据。

如果某一个LED箱体3上的第一供电装置303发生故障无法供电，在本系统中，不会影响该LED箱体3上的接收卡301工作，该LED箱体3上的接收卡301仍可向与其通过网线串联连接的顺序在后的其他LED箱体上的接收卡传输显示控制数据，因而不会对后续的其他LED箱体的显示造成影响。

进一步的，如图2所示，在本实施例中，发送卡1中设有存储接收卡数量数据的存储器101，DC电压转换装置2为从存储器101中获取接收卡数量数据并根据接收卡数量数据确定低供电电压的电压转换装置。由于在本实施例中，发送卡1对多个接收卡301进行供电时，多个接收卡301之间以串联连接的状态接收发送卡1的供电，因此如果接收卡301的数量过少，则会造成每个接收卡301分得的电压过高，使接收卡301无法正常工作，此时计算多个接收卡301正常工作所需的电压之和，将多个接收卡301正常工作所需的电压之和确定为低供电电压，另DC电压转换装置2将发送卡1发送的高供电电压转换为低供电电压，从而使每个接收卡301分得的电压均是其正常工作所需的电压。具体的，每个接收卡301正常工作所需的电压为3.3V-5.5V直流电压。

更进一步的，在本实施例中，如图2所示，发送卡1中还设有第一处理器102，第一处理器102与存储器101电连接，第一处理器102可以从存储器101中获取接收卡数量数据，并将获取到的接收卡数量数据与预先存储在第一处理器102中的预设数量阈值进行比较，当判定接收卡数量超过预设数量阈值，则第一处理器102向与发送卡1的输入端连接的上位机控制系统发送反馈信息，向上位机控制系统反馈接收卡数量超过预设数量阈值。具体的，预设数量阈值与发送卡1实际输出的高供电电压以及每个接收卡301正常工作所需的电压(3.3V-5.5V直流电压)有关。由于在本实施例中，发送卡1对多个接收卡301进行供电时，多个接收卡301之间以串联连接的状态接受发送卡1的供电，在已知发送卡实际输出的高供电电压值的情况下，为了使接收卡分得的电压满足其正常工作，则每个接收卡分得的电压至少应为3.3V(满足接收卡正常工作的最小电压值)因此，用实际输出的高供电电压值除以满足接收卡正常工作的最小电压值3.3V，即可以得到接收卡的最大数量，将其作为预设数量阈值。当接收卡的数量超过这一预设数量阈值，则每个接收卡分得的电压会小于其正常工作所需的电压，造成每个接收卡无法正常工作，因而第一处理器102在判断出接收卡数量超过预设数量阈值后，及时向上位机控制系统反馈，以使工作人员及时解决该问题。进一步的，在本实施例中，第一处理器102为FPGA芯片。

在本实用新型的又一种实施例中，如图3所示，多个LED箱体中的接收卡301之间通过网线的信号传输通道(即1、2、3、6脚)级联连接；DC电压转换装置2为多个，每个接收卡301中设置一个DC电压转换装置2，发送卡1的输出端通过网线的供电通道(即4、5、7、8脚)分别与每个DC电压转换装置2的输入端并联连接，每个DC电压转换装置2的输出端与所在的接收卡301的输入端连接，具体的，每个DC电压转换装置2的输出端与所在的接收卡301的电源芯片3013连接；发送卡1的输出端通过网线的信号传输通道(1、2、3、6脚)与多个级联的接收卡中的第一个接收卡上的DC电压转换装置的输入端串联连接。

在本实施例中，发送卡1的输出端通过网线的信号传输通道(1、2、3、6脚)与多个级联的接收卡中的第一个接收卡上的DC电压转换装置2的输入端串联连接，发送卡1的输出端通过网线的供电通道(4、5、7、8脚)与每个DC电压转换装置2的输入端并联连接，从而实现在传输显示控制数据时，多个接收卡301之间串联连接，在供电时，多个接收卡301并联连接后接受供电，每个接收卡301能够从发送卡1处获得的电压相等，等于发送卡1输出的高供电电压，再利用每个接收卡301上的DC电压转换装置2将发送卡1输出的高供电电压转换为低供电电压，在本实施例中，低供电电压就是接收卡301正常工作所需的电压(3.3V-5.5V直流电压)。因此在本实施例中，由于接收卡之间并联后接收供电，因此接收卡301的数量不再受到限制。

在本实用新型的又一种实施例中，如图4所示，系统还包括向发送卡1供电的第二供电装置4，第二供电装置4与发送卡1电连接，第二供电装置4为发送卡1提供高供电电压，以使发送卡1可以作为接收卡301的供电端设备为接收卡301供电。

在本实用新型的又一种实施例中，基于poe的接收卡供电及控制系统采用IEEE802.3af标准或IEEE802.3at标准。

进一步的，在系统采用IEEE802.3af标准时，发送卡1输出的高供电电压为电压范围在44V-57V的直流电压，在系统采用IEEE802.3at标准时，发送卡1输出的高供电电压为电压范围在50V-57V的直流电压。在实际使用中，可由技术人员根据实际需求自行选择采用的标准，本实用新型对此不作限制。

在本实用新型的又一种实施例中，如图5所示，接收卡301中设有第二处理器3011，第二处理器3011在接收到发送卡1下发的显示控制数据后，生成控制指令控制继电器302断开或闭合，从而对LED箱体3进行通电或断电，使只在使用LED箱体3时才对LED箱体3供电，以节约电力资源。在本实施例中，第二处理器3011为FPGA芯片。

在本实用新型的又一种实施例中，在上一实施例的基础之上，接收卡301中还设有环境传感器3012，环境传感器3012与第二处理器3011电连接，具体的环境传感器3012与第二处理器3011之间的通信采用的是485串口通讯协议。环境传感器3012实时对LED箱体3的环境信息进行监测并在出现异常时及时将信息反馈至第二处理器3011。例如实时监测LED箱体3所在位置处的温度、湿度等数据，确保与接收卡301对应的LED箱体3处于正常工作环境中，避免温湿度过高而导致上电过程中影响到LED箱体的性能。

本实用新型提供的基于poe的接收卡供电及控制系统，将发送卡作为接收卡的供电端设备为接收卡供电并使用第一供电装置对LED箱体进行供电，利用不同的供电设备分别对LED箱体、该箱体中的接收卡进行供电，当LED箱体、该LED箱体中的接收卡任何一方出现故障需要维修时，可以对出现故障的一方单独断电，从而不影响另一方的正常使用。在接收卡出现问题时，维修人员可在LED箱体上电时直接更换接收卡，也不会存在安全风险，大大提高维修时的安全性；在LED箱体出现问题断电维修时，该LED箱体中的接收卡的供电不会中断，可以提前进行上电后开始工作，不会影响LED箱体修好后的工作的处理效率。此外，本系统在LED箱体与第一供电装置之间设置继电器，由接收卡根据显示控制数据控制继电器的断开或闭合，从而在不使用LED箱体时对LED箱体进行断电，节省了电力资源。

本实用新型说明书中使用的术语和措辞仅仅为了举例说明，并不意味构成限定。本领域技术人员应当理解，在不脱离所公开的实施方式的基本原理的前提下，对上述实施方式中的各细节可进行各种变化。因此，本实用新型的范围只由权利要求确定，在权利要求中，除非另有说明，所有的术语应按最宽泛合理的意思进行理解。

Claims (10)

1.一种基于poe的接收卡供电及控制系统，其特征在于，所述系统包括：

下发显示控制数据并作为供电端设备为接收卡供电的发送卡；

将所述发送卡输出的高供电电压转换为低供电电压后输出给所述接收卡的DC电压转换装置；

多个LED箱体，每个所述LED箱体上设有接收显示控制数据并作为受电端设备接受供电的接收卡、为所述LED箱体供电的第一供电装置以及根据所述接收卡下发的控制指令控制所述第一供电装置与所述LED箱体之间电路的断开或闭合的继电器，所述继电器的一端与所述LED箱体电连接，所述继电器的另一端与所述第一供电装置电连接，所述接收卡的输出端分别与所述LED箱体、所述继电器电连接；

所述发送卡的输出端通过网线与所述DC电压转换装置的输入端连接，所述DC电压转换装置的输出端通过网线与所述接收卡的输入端连接。

2.根据权利要求1所述的基于poe的接收卡供电及控制系统，其特征在于，多个所述LED箱体中的接收卡之间通过网线级联连接，所述DC电压转换装置为1个，所述DC电压转换装置的输出端通过网线与多个级联的所述接收卡中的第一个接收卡的输入端串联连接。

3.根据权利要求2所述的基于poe的接收卡供电及控制系统，其特征在于，所述发送卡中设有存储接收卡数量数据的存储器，所述DC电压转换装置为从所述存储器中获取所述接收卡数量数据并根据所述接收卡数量数据确定低供电电压的电压转换装置。

4.根据权利要求3所述的基于poe的接收卡供电及控制系统，其特征在于，所述发送卡中还设有第一处理器，所述第一处理器与所述存储器电连接，所述第一处理器为在判定所述接收卡数量超过预设数量阈值后，向与所述发送卡的输入端连接的上位机控制系统发送反馈信息的处理器。

5.根据权利要求1所述的基于poe的接收卡供电及控制系统，其特征在于，

多个所述LED箱体中的接收卡之间通过网线的信号传输通道级联连接；

所述DC电压转换装置为多个，每个所述接收卡中设置一个DC电压转换装置，所述发送卡的输出端通过网线的供电通道分别与每个所述DC电压转换装置的输入端并联连接，每个所述DC电压转换装置的输出端与所在的接收卡的输入端连接；所述发送卡的输出端通过网线的信号传输通道与多个级联的所述接收卡中的第一个接收卡上的DC电压转换装置的输入端串联连接。

6.根据权利要求1所述的基于poe的接收卡供电及控制系统，其特征在于，所述系统还包括向所述发送卡供电的第二供电装置，所述第二供电装置与所述发送卡电连接。

7.根据权利要求1所述的基于poe的接收卡供电及控制系统，其特征在于，所述系统采用IEEE802.3af标准或IEEE802.3at标准。

8.根据权利要求7所述的基于poe的接收卡供电及控制系统，其特征在于，在所述系统采用IEEE802.3af标准时，所述发送卡输出的高供电电压为电压范围在44V-57V的直流电压，在所述系统采用IEEE802.3at标准时，所述发送卡输出的高供电电压为电压范围在50V-57V的直流电压。

9.根据权利要求1所述的基于poe的接收卡供电及控制系统，其特征在于，所述接收卡中设有第二处理器，所述第二处理器为接收所述发送卡下发的显示控制数据后生成所述控制指令控制所述继电器断开或闭合的处理器。

10.根据权利要求9所述的基于poe的接收卡供电及控制系统，其特征在于，所述接收卡中还设有环境传感器，所述环境传感器与所述第二处理器电连接。

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