CN216673027U - 以太网络电源供应器 - Google Patents

Abstract

一种以太网络电源供应器，是通过总线正极与总线负极接收直流电压，且耦接负载设备。以太网络电源供应器包括第一控制模块与第二控制模块，第一控制模块用以通过总线负极提供第一控制信号确认负载设备是否为有效负载，且第二控制模块用以根据负载设备的接入与否而导通或关断总线正极与第一控制模块之间的电气耦接关系。

Description

以太网络电源供应器

技术领域

本实用新型是有关一种以太网络电源供应器，尤指一种具有省电功能的以太网络电源供应器

背景技术

目前市面上的产品大多因为电源供应器Power Source Equipment(PSE)与负载Power Device(PD)做全时的交握信号沟通，来判断PSE是否应该供电给正确的负载PD，因此即使负载PD在未接上的情况下，PSE仍会持续送出交握信号做侦测，以致于电力损耗。使得目前以太网络的电源供应器无法达到现行效率能源规章的要求(Ex:DoE,EC CoC…之类)，其电路架构示意图如图1所示。

此电路设计在实现全时交握信号沟通时，即便在负载PD system已经被抽离的情况下，电源供应器的控制器PSE controller仍会持续送出交握信号消耗电源，因此无法达到现行效率能源规章(Ex:DoE,EC CoC…之类)对于在无负载情况下消耗功率(No LoadPower)的规范。

所以，如何设计出一种以太网络电源供应器，以在负载设备未接入以太网络电源供应器时，电源供应器内部的PSE控制器断电而处于停止工作的状态，乃为本案创作人所欲行研究的一大课题。

实用新型内容

为了解决上述问题，本实用新型是提供一种以太网络电源供应器，以克服已知技术的问题。因此，本实用新型以太网络电源供应器接收直流电压，且耦接负载设备。以太网络电源供应器包括第一控制模块与第二控制模块，且第二控制模块包括开关单元、第一控制部及第二控制部。第一控制模块通过总线正极与总线负极接收直流电压，且通过总线负极耦接负载设备的负极端，以用以通过总线负极提供第一控制信号确认负载设备是否为有效负载，以及用以于确认为有效负载后，由通讯端提供第二控制信号将总线负极接地。第二控制模块耦接第一控制模块的电源端与总线正极。开关单元耦接总线正极与电源端，且用以根据负载设备的接入与否而导通或关断电源端与总线正极的耦接关系。第一控制部耦接总线负极与开关单元，且用以根据总线负极的端点电压而控制开关单元导通或关断。第二控制部耦接通讯端与开关单元，且用以根据第二控制信号而控制开关单元导通或关断。

在本实用新型的一实施例中，第一控制部为一第一比较器，第一比较器的一端耦接总线负极，另一端耦接一第一参考电压，且第一比较器的一输出端耦接开关单元；第一比较器用以比较端点电压与第一参考电压而由输出端提供一第一比较信号，以通过第一比较信号控制开关单元。

在本实用新型的一实施例中，第一控制部为一第一开关电路，且第一开关电路包括一第一晶体管；第一晶体管的一控制端耦接总线负极，且一端耦接开关单元；第一开关电路用以根据端点电压而导通或关断第一晶体管，以通过第一晶体管的导通或关断而控制开关单元。

在本实用新型的一实施例中，第二控制部为一第二比较器，第二比较器的一端耦接通讯端，另一端耦接一第二参考电压，且第二比较器的一通讯端输出端耦接开关单元；第二比较器用以比较第二控制信号与第二参考电压而提供一第二比较信号，以通过第二比较信号控制开关单元。

在本实用新型的一实施例中，第二控制部为一第二开关电路，且第二开关电路包括一第二晶体管；第二晶体管的一控制端耦接通讯端，且一端耦接开关单元；第二开关电路用以根据第二控制信号而导通或关断第二晶体管，以通过第二晶体管的导通或关断而控制开关单元。

在本实用新型的一实施例中，开关单元包括：一路径开关，路径开关的一端耦接总线正极，且另一端耦接电源端，路径开关的一控制端耦接第一控制部与第二控制部；其中，第一控制部与第二控制部用以通过控制路径开关的控制端而控制路径开关导通或关断。

在本实用新型的一实施例中，开关单元还包括：一驱动开关，一端耦接路径开关的控制端，驱动开关的一控制端耦接第一控制部与第二控制部；其中，第一控制部与第二控制部用以通过控制驱动开关的控制端而控制驱动开关导通或关断路径开关。

为了解决上述问题，本实用新型是提供一种以太网络电源供应器，以克服习知技术的问题。因此，本实用新型以太网络电源供应器接收直流电压，且耦接负载设备。以太网络电源供应器包括第一控制模块与第二控制模块，且第二控制模块包括开关单元、触发元件及解锁电路。第一控制模块通过总线正极与总线负极接收直流电压，且通过总线负极耦接负载设备的负极端，以用以通过总线负极提供第一控制信号确认负载设备是否为有效负载，以及用以于确认为有效负载后，由通讯端提供第二控制信号将总线负极接地。第二控制模块耦接第一控制模块的电源端与总线正极。开关单元耦接总线正极与电源端；开关单元是用以根据负载设备的接入而提供栓锁导通状态来导通总线正极与电源端的耦接关系，且用以根据负载设备非为有效负载而提供解锁关断状态来关断总线正极与电源端的耦接关系。触发元件耦接总线负极与开关单元，且用以根据总线负极的端点电压提升而触发开关单元为栓锁导通状态。解锁电路耦接通讯端与开关单元，且用以根据第二控制信号建立解锁电压，以根据负极端抽离总线负极而通过解锁电压控制开关单元为解锁关断状态。

在本实用新型的另一实施例中，触发元件为一触发开关，触发开关的一端耦接总线正极，另一端耦接开关单元与解锁电路，且触发开关的一控制端耦接总线负极。

在本实用新型的另一实施例中，触发元件为一单向导通元件，单向导通元件的一端耦接总线负极，另一端耦接开关单元与解锁电路，且单向导通元件的一端至另一端为顺向。

在本实用新型的另一实施例中，解锁电路包括：一第一解锁开关，第一解锁开关的控制端耦接通讯端；一第二解锁开关，一端耦接触发元件与开关单元，且第二解锁开关的控制端耦接第一解锁开关的一端；及一储能元件，耦接通讯端与第二解锁开关的控制端；其中，第一解锁开关用以根据第二控制信号为一第一电位而导通，且第二控制信号通过第一解锁开关的导通而对储能元件充电，以建立解锁电压；第一解锁开关用以根据第二控制信号为一第二电位而关断，且第二解锁开关用以根据解锁电压而导通，以通过第二解锁开关的导通而控制开关单元为解锁关断状态。

在本实用新型的另一实施例中，解锁电路还包括：一二极管，一端耦接通讯端与第一解锁开关的控制端，且另一端耦接储能元件。

在本实用新型的另一实施例中，开关单元包括：一路径开关，一端耦接总线正极，且另一端耦接电源端；及一驱动开关，一端耦接路径开关的一控制端，且驱动开关的一控制端耦接触发元件与解锁电路；其中，解锁电路用以通过控制驱动开关的控制端而控制路径开关解锁关断，且触发元件用以通过控制驱动开关的控制端而控制路径开关栓锁导通。

在本实用新型的另一实施例中，第二控制模块还包括：一驱动电路，耦接电源端、通讯端及解锁电路，且用以根据第二控制信号提供直流电压至解锁电路，以驱动解锁电路建立解锁电压。

本实用新型的主要目的及功效在于，以太网络电源供应器侦测负载设备是否接入，以决定是否使第一控制模块运作。当负载设备未接入以太网络电源供应器时，第二控制模块控制第一控制模块断电而处于停止工作的状态，以达成节省以太网络电源供应器电力的消耗，且符合效率能源规章的功效。

为了能更进一步了解本实用新型为达成预定目的所采取的技术、手段及功效，请参阅以下有关本实用新型的详细说明与附图，相信本实用新型的目的、特征与特点，当可由此得一深入且具体的了解，然而所附附图仅提供参考与说明用，并非用来对本实用新型加以限制。

附图说明

图1为本实用新型具有省电功能的以太网络电源供应器的电路方块图；

图2为本实用新型具有省电功能的以太网络电源供应器第一实施例的细部方块图；

图3A为本实用新型第一实施例的以太网络电源供应器的第二控制模块的第一实施方式的电路方块图；

图3B为本实用新型第一实施例的以太网络电源供应器的第二控制模块的第二实施方式的电路方块图；

图4为本实用新型具有省电功能的以太网络电源供应器第二实施例的细部方块图；

图5A为本实用新型第二实施例的以太网络电源供应器的第二控制模块的第一实施方式的电路方块图；及

图5B为本实用新型第二实施例的以太网络电源供应器的第二控制模块的第二实施方式的电路方块图。

【符号说明】

L…电源线

100…以太网络电源供应器

100-1…第一端部

100-2…第一端部

100-3…第一端部

Bp…总线正极

Bn…总线负极

1…第一控制模块

1-1…电源端

12…稳压储能模块

14…供电控制器

VDD…电源接脚

Ec…通讯端

Ec1…第一接脚

Ec2…第二接脚

16…通讯模块

SWc…开关

C…电容

2…第二控制模块

23、22…开关单元

222…路径开关

224…驱动开关

24…第一控制部

SW1…晶体管

25…触发元件

26…第二控制部

SW2…晶体管

27…解锁电路

272…第一解锁开关

274…第二解锁开关

276…储能元件

D…二极管

29…驱动电路

292…第一驱动开关

294…第二驱动开关

3…数据转换模块

200…负载设备

200-1…设备接口

Ep…正极端

En…负极端

300…外部装置

Po…输出电力

Vdc…直流电压

Vcc…供电电压

Vc…端点电压

Vref1…第一参考电压

Vref2…第二参考电压

Vu…解锁电压

Sc1…第一控制信号

Sc2…第二控制信号

So…外部信号

Se1…第一控制部有效信号

Sn1…第一控制部无效信号

Se2…第二控制部有效信号

Sn2…第二控制部无效信号

Scm1…第一比较信号

Scm2…第二比较信号

具体实施方式

兹有关本实用新型的技术内容及详细说明，配合附图说明如下：

请参阅图1为本实用新型具有省电功能的以太网络电源供应器的电路方块图。以太网络电源供应器100，用以将直流电压Vdc提供至负载设备200，以对负载设备200供电。以太网络电源供应器100包括第一控制模块1、第二控制模块2及数据转换模块3，且第一控制模块1耦接第二控制模块2与数据转换模块3。第一控制模块1通过第一端部100-1耦接电源线L(直流电压Vdc例如但不限于，可以为20V～55V，依照以太网络电源供应器100的规格而定)，以通过总线正极Bp与总线负极Bn接收由电源线L所提供的直流电压Vdc而运作，且于运作时提供第一控制信号Sc1。数据转换模块3通过第二端部100-2耦接外部装置300(例如但不限于，网络摄影机、中央服务器)，以接收由外部装置300所提供的外部信号So，以及接收第一控制模块1所提供的第一控制信号Sc1与直流电压Vdc。

数据转换模块3通过第三端部100-3耦接负载设备200，且数据转换模块3用以将直流电压Vdc、第一控制信号Sc1及外部信号So整合为联合输出电力Po(包括电压、电流及信号)，以将联合输出电力Po通过第三端部100-3提供至负载设备200的设备接口200-1。其中，数据转换模块3可以包括信号与电压的转换单元(图未示)，除了将直流电压Vdc、第一控制信号Sc1及外部信号So整合为联合输出电力Po外，还可通过这些转换单元将电压或信号转换为符合负载设备200需求的电压或信号。第三端部100-3耦接总线正极Bp与总线负极Bn，以通过总线正极Bp与总线负极Bn提供直流电压Vdc至设备接口200-1的正极端Ep与负极端En，且总线负极Bn用以提供第一控制信号Sc1至设备接口200-1的负极端En。

具体而言，本实用新型的主要目的及功效在于，以太网络电源供应器100侦测负载设备200是否接入，以决定是否使第一控制模块1运作。当负载设备200未接入以太网络电源供应器100时，第二控制模块2控制第一控制模块1关闭而不运作，以节省以太网络电源供应器100电力的消耗，且符合效率能源规章(例如但不限于，DoE、EC CoC、MEPS、Tier…之类)。当负载设备200接入以太网络电源供应器100时，第二控制模块2控制第一控制模块1运作，以使第一控制模块1提供第一控制信号Sc1确认负载设备200是否为有效负载，以使以太网络电源供应器100判断是否应该持续对负载设备200供应负载设备200所需求的电力。若非为有效负载，则以太网络电源供应器100对负载设备200供应默认电力(例如但不限于，为0.44W～12.95W)，反之若为有效负载，则以太网络电源供应器100持续对负载设备200供应负载设备200所需求的电力(例如但不限于，为0.44W～3.84W、3.84W～6.49W等，依负载设备200的需求而定)。

举例而言，以EC CoC v5 Tier 2规章的36W为例，限制以太网络电源供应器100于无载时的损耗要小于等于75mW。假设以太网络电源供应器100于无载时的损耗为65mW，且第一控制模块1动作时的损耗为200mW。当不具有省电功能的以太网络电源供应器100在无载时，损耗为65mW+200mW＝265mW，因此并未小于等于75mW，并不符合能源规范。而本实用新型具有省电功能的以太网络电源供应器100在无载时，因为第二控制模块2可关闭第一控制模块1，因此无载时的损耗只有65mW，符合能源规范。

请参阅图2为本实用新型具有省电功能的以太网络电源供应器第一实施例的细部方块图，复配合参阅图1。第一控制模块1包括稳压储能模块12、供电控制器14及通讯模块16，且稳压储能模块12通过电源端1-1耦接第二控制模块2。其中，稳压储能模块12例如但不限于，可以为稳压电路、储能元件、转换器等具有稳压、储能或电源转换功能的元件或电路。供电控制器14的电源接脚VDD耦接稳压储能模块12，且通讯端Ec耦接第二控制模块2。其中，通讯端Ec可包括二个接脚(Ec1、Ec2)。通讯模块16的一端耦接通讯端Ec的第一接脚Ec1与第二接脚Ec2，且另一端耦接总线负极Bn。供电控制器14用以在工作状态时，通过第一接脚Ec1与第二接脚Ec2分别提供第一控制信号Sc1与第二控制信号Sc2，以进行相应地控制。稳压储能模块12用以将直流电压Vdc储存为供电电压Vcc，且稳定供电电压Vcc的电压值，以提供供电控制器14上电且处于工作状态的电力。值得一提，若是供电控制器14可以直接地利用直流电压Vdc而工作时，则稳压储能模块12亦可省略。

第二控制模块2包括开关单元22、第一控制部24及第二控制部26，开关单元22的一端耦接电源端1-1，且另一端耦接总线正极Bp。其中，第一端部100-1至总线正极Bp的路径上可能包括若干装置或元件(可配合参阅图1)，其以虚线表示。第一控制部24耦接总线负极Bn与开关单元22的控制端，且第二控制部26耦接供电控制器14的通讯端Ec的第二接脚Ec2与开关单元22的控制端。其中，总线正极Bp与总线负极Bn通过第三端部100-3耦接负载设备200。开关单元22用以根据负载设备200的接入与否而导通或关断电源端1-1与总线正极Bp的耦接关系，以在负载设备200接入以太网络电源供应器100时，导通电源端1-1与总线正极Bp的耦接关系，使第一控制模块1上电而处于工作状态。第一控制部24与第二控制部26则是用以根据第一控制模块1所提供的信号来控制开关单元22导通或关断，以在负载设备200抽离以太网络电源供应器100时，关断电源端1-1与总线正极Bp的耦接关系，使第一控制模块1处于断电而停止工作的状态。

具体而言，当负载设备200尚未接入以太网络电源供应器100时，第一控制部24与第二控制部26关断电源端1-1与总线正极Bp的耦接关系，以使第一控制模块1处于断电而停止工作的状态而不提供第一控制信号Sc1。当负载设备200接入以太网络电源供应器100时，以太网络电源供应器100与负载设备200会产生第一端部100-1、总线正极Bp、负载设备200至总线负极Bn的暂态回路，使总线负极Bn的端点电压Vc提升。第一控制部24根据负载设备200接入时的暂态下，总线负极Bn的端点电压Vc提升而提供第一控制部有效信号Se1至开关单元22。此时，由于供电控制器14当下仍处于断电而停止工作的状态，因此第二控制部26提供第二控制部无效信号Sn2至开关单元22。开关单元22根据第一控制部有效信号Se1而导通，以使电源端1-1与总线正极Bp电气耦接(以虚线表示)。供电控制器14通过开关单元22接收供电电压Vcc(或直流电压Vdc)而处于上电且工作状态，且供电控制器14开始提供第一控制信号Sc1与负载设备200尝试沟通，以判断负载设备200是否为有效负载。

其中，第一控制信号Sc1可以为具有交握机制的信号，也可以为不具有交握机制的信号。若为不具有交握机制的信号时，则可以为侦测负载设备200的特定参数的侦测信号，通过侦测的结果来判断负载设备200是否为有效负载。在本实用新型的一实施例中，是以第一控制信号Sc1为具有交握机制的信号为例，以下将具体说明其控制方式。不具有交握机制的信号则可等效地推知其控制方式，在此不再加以赘述。

当供电控制器14通过第一控制信号Sc1与负载设备200沟通成功，判断负载设备200为有效负载时，代表供电控制器14与负载设备200沟通完成。此时，供电控制器14结束提供第一控制信号Sc1。通讯模块16改提供例如但不限于第一电位的第二控制信号Sc2至通讯模块16(第一电位例如但不限于，可以为高电位)，以控制通讯模块16将总线负极Bn接地(在此同时也提供第二控制信号Sc2给第二控制部26)。在总线负极Bn接地时，直流电压Vdc可通过总线正极Bp与总线负极Bn提供至负载设备200，以供应负载设备200所需求的电力。此时，由于总线负极Bn接地，因此第一控制部24根据总线负极Bn的接地提供第一控制部无效信号Sn1至开关单元22。第二控制部26则是根据第二接脚Ec2所提供的第二控制信号Sc2而提供第二控制部有效信号Se2至开关单元22。开关单元22根据第二控制部有效信号Se2而持续导通。

当供电控制器14通过第一控制信号Sc1与负载设备200沟通未果，判断负载设备200非为有效负载时，代表负载设备200并不符合以太网络供电的特定规范(例如但不限于IEEE802.3的以太网络供电规范)。此时，供电控制器14仍然结束提供第一控制信号Sc1，改提供第一电位的第二控制信号Sc2至通讯模块16，以控制通讯模块16将总线负极Bn接地，开关单元22也持续地被第二控制模块2控制导通。然而，供电控制器14是控制以太网络电源供应器100提供默认认电力至负载设备200而非为负载设备200所需求的电力。

当负载设备200抽离以太网络电源供应器100时，总线负极Bn的端点电压Vc会转变为例如但不限于为高电位(但亦可以为低电位，其可根据电路的实际设计而定)。供电控制器14根据总线负极Bn的端点电压Vc转变为高电位而提第二电位的第二控制信号Sc2(第二电位例如但不限于，可以为低电位)至通讯模块16。第二电位的第二控制信号Sc2可控制通讯模块16将总线负极Bn回复至尚未接入负载设备200的状态。此时，第一控制部24根据总线负极Bn的端点电压Vc转变为高电位而提供第一控制部无效信号Sn1至开关单元22。第二控制部26则是根据第二控制信号Sc2而提供第二控制部无效信号Sn2至开关单元22。开关单元22根据第一控制部无效信号Sn1与第二控制部无效信号Sn2而关断开关单元22。

进一步而言，如图2所示，通讯模块16例如但不限于可以使用开关SWc构成。开关SWc的一端耦接第一接脚Ec1(其之间可串接一电容C)与总线负极Bn，且开关SWc的另一端接地，以及开关SWc的控制端耦接第二接脚Ec2。供电控制器14可在第一接脚Ec1提供第一控制信号Sc1时，将第一控制信号Sc1传递至总线负极Bn，并与负载设备200进行通讯。在通讯完成后，供电控制器14停止提供第一控制信号Sc1，改由通讯端Ec的第二接脚Ec2提供第一电位的第二控制信号Sc2将开关SWc导通，使总线负极Bn透过开关SWc接地。意即，此信号电位足够导通开关SWc。在第二接脚Ec2提供第二电位的第二控制信号Sc2时，第二电位的第二控制信号Sc2关断开关SWc，使总线负极Bn回复至尚未接入负载设备200的状态。

请参阅图3A为本实用新型第一实施例的以太网络电源供应器的第二控制模块的第一实施方式的电路方块图、图3B为本实用新型第一实施例的以太网络电源供应器的第二控制模块的第二实施方式的电路方块图，复配合参阅图1～2。在图3A中，第一控制部24可为第一比较器，第二控制部26可为第二比较器。第一比较器的一端耦接总线负极Bn，另一端耦接第一参考电压Vref1，且第一比较器的输出端耦接开关单元22。第一比较器用以比较端点电压Vc与第一参考电压Vref1，且根据比较结果，由第一比较器的输出端提供第一比较信号Scm1(即图2的第一控制部有效信号Se1或第一控制部无效信号Sn1)至开关单元22，以通过第一比较信号Scm1控制开关单元22。同样地，第二比较器的一端耦接第二接脚Ec2，另一端耦接第二参考电压Vref2，且第二比较器的输出端耦接开关单元22。第二比较器用以比较第二控制信号Sc2与第二参考电压Vref2，且根据比较结果，由第二比较器的输出端提供第二比较信号Scm2(即图2的第二控制部有效信号Se2或第二控制部无效信号Sn2)至开关单元22，以通过该第二比较信号Scm2控制开关单元22。

在一实施例中，当端点电压Vc高于第一参考电压Vref1时，第一比较器所提供的第一比较信号Scm1即为第一控制部有效信号Se1。反之，则第一比较信号Scm1即为第一控制部无效信号Sn1。当第二控制信号Sc2高于第二参考电压Vref2时，第二比较器所提供的第二比较信号Scm2即为第二控制部有效信号Se2。反之，则第二比较信号Scm2即为第二控制部无效信号Sn2。值得一提，于本实用新型的一实施例中，第一比较器与第二比较器的电压比较可以恰巧与上述的实施方式相反。意即，恰巧相反地，当端点电压Vc低于第一参考电压Vref1时，第一比较器所提供的第一比较信号Scm1即为第一控制部有效信号Se1，或当端点电压Vc高于第一参考电压Vref1时，第一比较器所提供的第一比较信号Scm1即为第一控制部无效信号Sn1等。因此，在一实施例中，比较器的输入端并未标明正负，其原因在于，其是因应实际的电路及相应的控制方式来选择。

开关单元22包括路径开关222，路径开关222可以由例如但不限于由MOSFET晶体管等具有开关功能的元件及电子元件(例如电阻、电容等)所组成。以晶体管为例，路径开关222的一端耦接总线正极Bp，且另一端耦接电源端1-1。路径开关222的控制端耦接第一控制部24与第二控制部26，以通过第一控制部24与第二控制部26所提供的信号控制路径开关222导通或关断。当第一控制部24与第二控制部26的其中之一提供有效信号时，路径开关222导通，且当第一控制部24与第二控制部26皆提供无效信号时，则路径开关222关断。

图3B中，第一控制部24可为第一开关电路，第二控制部26可为第二开关电路。第一开关电路包括第一晶体管SW1，第一晶体管SW1的控制端耦接总线负极Bn，且一端耦接开关单元22，另一端可耦接第一端部100-1。第一开关电路用以根据端点电压Vc而导通或关断第一晶体管SW1，以通过第一晶体管SW1的导通或关断而控制开关单元22。其中，第一晶体管SW1导通或关断的电位差异即为图2的第一控制部有效信号Se1与第一控制部无效信号Sn1。同样地，第二开关电路包括第二晶体管SW2，第二晶体管SW2的控制端耦接第二接脚Ec2，且一端耦接开关单元22，另一端可耦接第一端部100-1。第二开关电路26用以根据第二控制信号Sc2而导通或关断第二晶体管SW2，以通过第二晶体管SW2的导通或关断而控制开关单元22。其中，第二晶体管SW2导通或关断的电位即为第二控制部有效信号Se2与第二控制部无效信号Sn2。

在一实施例中，当总线负极Bn端点电压Vc提升时，第一晶体管SW1导通，使第一晶体管SW1一端的电位即作为第一控制部有效信号Se1。反之，则第一晶体管SW1关断，使第一晶体管SW1一端的电位即作为第一控制部无效信号Sn1。当第二控制信号Sc2为高电位时，第二晶体管SW2导通，使第二晶体管SW2一端的电位即作为第二控制部有效信号Se2。反之，则第二晶体管SW2关断，使第二晶体管SW2一端的电位即作为第二控制部无效信号Sn2。值得一提，于本实用新型的一实施例中，第一晶体管SW1与第二晶体管SW2的导通与关断可以恰巧与上述的实施方式相反。意即，恰巧相反地，当端点电压Vc提升时，第一晶体管SW1关断，使第一晶体管SW1一端的电位即作为第一控制部有效信号Se1，或当端点电压Vc提升时，第一晶体管SW1导通，使第一晶体管SW1一端的电位即作为第一控制部无效信号Sn1等。

图3B的开关单元22与图3A差异在于，开关单元22还包括驱动开关224。驱动开关224的一端耦接路径开关222的控制端，且驱动开关224的控制端耦接第一控制部24与第二控制部26。驱动开关224用以驱动路径开关222的导通或关断。具体而言，由于第一端部100-1所接收的直流电压Vdc可以为48V～55V的高压，因此路径开关222的晶体管需要使用p-MOSFET来耐受直流电压Vdc，避免晶体管耐压不足(若是使用合规的n-MOSFET则价格会过于昂贵)。因此，必须要使用驱动开关224来驱动路径开关222，以使路径开关222能够顺利地导通第一端部100-1与稳压储能模块12的电源端1-1。然而，若是直流电压Vdc不高或是有合规的n-MOSFET晶体管的场合，则驱动开关224可以省略。进一步而言，若是直流电压Vdc在一特定电压(例如但不限于30V)以上，则较佳的可以使用图3B的二开关222、224来做为开关单元22，以较能耐受直流电压Vdc。反之，则在特定电压以下，可以使用图3A的单开关222来做为开关单元22。

请参阅图4为本实用新型具有省电功能的以太网络电源供应器第二实施例的细部方块图，复配合参阅图3B。图4与图2的差异在于，第二控制模块2包括开关单元23、触发元件25及解锁电路27，开关单元23的一端耦接电源端1-1，且另一端耦接总线正极Bp。触发元件25耦接总线负极Bn与开关单元23，且解锁电路27耦接通讯端Ec的第二接脚Ec2与开关单元23。开关单元23用以根据负载设备200的接入而提供栓锁导通状态来导通总线正极Bp与电源端1-1的耦接关系，使第一控制模块1上电而处于工作状态。解锁电路27也用以根据负载设备200的抽离而控制开关单元23提供解锁关断状态来关断总线正极Bp与电源端1-1的耦接关系，使第一控制模块1处于断电而停止工作的状态。其中，触发元件25是用以根据总线负极Bn的端点电压Vc由低电位提升至某一特定电位以上时，触发开关单元23为栓锁导通状态，且解锁电路27是用以根据第二控制信号Sc2的电位来建立解锁电压Vu，以在负载设备200抽离以太网络电源供应器100时，通过解锁电压Vu控制开关单元23为解锁关断状态。

具体而言，当负载设备200尚未接入以太网络电源供应器100时，触发元件25与解锁电路27关断电源端1-1与总线正极Bp的耦接关系，以使第一控制模块1处于断电而停止工作的状态而不提供第一控制信号Sc1。当负载设备200接入以太网络电源供应器100时，以太网络电源供应器100与负载设备200会产生第一端部100-1、总线正极Bp、负载设备200至总线负极Bn的暂态回路，使总线负极Bn的端点电压Vc提升。触发元件25根据负载设备200接入时的暂态下，总线负极Bn的端点电压Vc提升而触发开关单元23为栓锁导通状态，以使电源端1-1与总线正极Bp电气耦接(以虚线表示)。此时，由于供电控制器14当下仍处于断电而停止工作的状态，因此通讯端Ec尚未输出第二控制信号Sc2至解锁电路27而使解锁电路27尚未建立解锁电压Vu。在供电控制器14接收供电电压Vcc(或直流电压Vdc)而处于上电且工作状态后，供电控制器14开始提供第一控制信号Sc1与负载设备200沟通，以判断负载设备200是否为有效负载。

当供电控制器14通过第一控制信号Sc1与负载设备200沟通成功，判断负载设备200为有效负载时，代表供电控制器14与负载设备200沟通完成。此时，供电控制器14结束提供第一控制信号Sc1，改提供第一电位的第二控制信号Sc2(第一电位例如但不限于，可以为高电位)至通讯模块16，以控制通讯模块16将总线负极Bn接地。在总线负极Bn接地时，直流电压Vdc可通过总线正极Bp与总线负极Bn提供至负载设备200，以供应负载设备200所需求的电力。由于触发元件25在触发开关单元23为栓锁导通状态后，开关单元23已栓锁，因此即便触发元件25的状态改变，开关单元23仍维持在栓锁导通状态。解锁电路27则是根据通讯端Ec所提供的第一电位的第二控制信号Sc2来建立解锁电压Vu。其中，当供电控制器14通过第一控制信号Sc1与负载设备200沟通未果，判断负载设备200非为有效负载时，其控制方式相似于图2，在此不再加以赘述。

当负载设备200抽离以太网络电源供应器100时，总线负极Bn的端点电压Vc会转变为例如但不限于高电位。供电控制器14根据总线负极Bn的端点电压Vc转变为高电位而提第二电位的第二控制信号Sc2(第二电位例如但不限于，可以为低电位)至通讯模块16。第二电位的第二控制信号Sc2可控制通讯模块16将总线负极Bn回复至尚未接入负载设备200的状态。此时，触发元件25仍无法触发开关单元23改变状态。解锁电路27则是根据第二电位的第二控制信号Sc2而提供解锁电压Vu至开关单元23。开关单元23，使开关单元23根据解锁电压Vu而更改为解锁关断状态。值得一提，于本实用新型的一实施例中，图4所未叙明的电路元件即其耦接关系与控制方式，皆可与图2相同，在此不再加以赘述。

请参阅图5A为本实用新型第二实施例的以太网络电源供应器的第二控制模块的第一实施方式的电路方块图、图5B为本实用新型第二实施例的以太网络电源供应器的第二控制模块的第二实施方式的电路方块图，复配合参阅图1～2。在图5A中，触发元件25为触发开关。触发开关25的一端耦接总线正极Bp，另一端耦接开关单元23与解锁电路27，且触发开关25的控制端耦接总线负极Bn。触发开关25用以在端点电压Vc由低电位提升至某一特定电位以上时导通，以触发开关单元23为栓锁导通状态。在触发开关触发开关单元23为栓锁导通状态后，无论触发开关为导通或关断(即在负载设备200未抽离前)，皆无法再次触发开关单元23。

开关单元23例如但不限于，可以为双晶栓锁(latch)电路，且双晶栓锁电路主要是包括路径开关222与驱动开关224。路径开关222的一端耦接总线正极Bp，且另一端耦接电源端1-1。驱动开关224的一端耦接路径开关222的控制端，且驱动开关224的控制端耦接触发元件25与解锁电路27。驱动开关224用以根据端点电压Vc与第二控制信号Sc2栓锁导通路径开关222或解锁关断路径开关222，以控制电源端1-1是否电气耦接(以虚线表示)总线正极Bp。在触发元件25根据端点电压Vc提升而导通时，驱动开关224根据触发元件25的导通而导通，以控制路径开关222栓锁导通而使电源端1-1与总线正极Bp电气耦接。在解锁电路27收到第二电位的第二控制信号Sc2时，解锁电路27通过解锁电压Vu将驱动开关224的控制端电位拉低，以通过关断驱动开关224而控制路径开关222解锁关断。

解锁电路27包括第一解锁开关272、第二解锁开关274及储能元件276，且第一解锁开关272的控制端耦接通讯端Ec。第二解锁开关274的一端耦接触发元件25与开关单元23，且第二解锁开关274的控制端耦接第一解锁开关272的一端。储能元件276例如但不限于，可以为电容等具有储能功能的元件，且储能元件276耦接通讯端Ec与第二解锁开关274的控制端。在供电控制器14与负载设备200沟通完成而提供第一电位的第二控制信号Sc2时，第一解锁开关272用以根据第二控制信号Sc2为第一电位而导通，使第二控制信号Sc2通过第一解锁开关272的导通而对储能元件276充电而建立解锁电压Vu。在供电控制器14根据负载设备200的抽离而提供第二电位的第二控制信号Sc2时，第一解锁开关272用以根据第二控制信号Sc2为第二电位而关断。此时，解锁电压Vu提供至第二解锁开关274的控制端，使第二解锁开关274根据解锁电压Vu而导通。在第二解锁开关274导通时，第二解锁开关274将驱动开关224的控制端电位拉低，以通过第二解锁开关274的导通而关断驱动开关224，以控制路径开关222解锁关断。

其中，解锁电路27可以包括二极管D，二极管D的一端为阳极，且耦接通讯端Ec的第二接脚Ec2与第一解锁开关272的控制端。二极管D的另一端为阴极，且耦接第二解锁开关274的控制端。二极管D是用以避免解锁电压Vu在释放时，产生电力流至第二解锁开关274的控制端以外的路径，以避免解锁电路27失效的风险。值得一提，于本实用新型的一实施例中，上述的电路，除了可使用晶体管、电阻及电容所组成的电路来实施，也可以由逻辑门所组成的电路。因此，上述的实施方式仅为较为简易，且成本较低的实施方式，但并不限于仅能使用上述的电路结构实施，举凡可以达成上述动作的电路，搭配控制程序的控制器等，皆应包含在本实施例的范畴当中。

图5B的第二控制模块2与图5A的差异在于，触发元件25为单向导通元件。单向导通元件的一端耦接总线负极Bn，另一端耦接开关单元23与解锁电路27，且单向导通元件的一端至另一端为顺向。单向导通元件例如但不限于，可以为二极管、闸流体等单向导通元件。单向导通元件用以在端点电压Vc由低电位提升至某一特定电位以上时顺偏，以触发开关单元23为栓锁导通状态。在单向导通元件触发开关单元23为栓锁导通状态后，无论触发开关为导通或关断(即在负载设备200未抽离前)，皆无法再次触发开关单元23。

除此之外，第二控制模块2还包括驱动电路29。驱动电路29耦接电源端1-1、通讯端Ec的第二接脚Ec2及解锁电路27。驱动电路29用以根据第二控制信号Sc2提供电源端1-1的直流电压Vdc至解锁电路27，以驱动解锁电路27建立解锁电压Vu。具体地，由于第一控制模块1的第二接脚Ec2通常所提供的第二控制信号Sc2的功率不高，因此若是要推动开关元件(即第一解锁开关272)及对电容(即储能元件276)充电则恐会有因功率不足而推不动的现象。因此，可以利用驱动电路29来引入直流电压Vdc，以较为容易地驱动解锁电路27。驱动电路29例如但不限于，可以为第一驱动开关292与第二驱动开关294所组成的达灵顿电路。利用达灵顿电路与第二控制信号Sc2来引入驱动能力较强的直流电压Vdc，以使解锁电路27较为容易地被驱动。

值得一提，于本实用新型的一实施例中，图3A～3B的实施方式可相互交替应用，且图5A～5B的实施方式可相互交替应用，且图5A～5B包括稳压储能模块12较为细部的实施方式，其可以根据电路实际需求而选用。此外，于本实用新型的一实施例中，图2的第一实施例与图4的第二实施例差异在于，图2的电路并没有栓锁的功能。因此，未避免负载设备200接入以太网络电源供应器100至负载设备200抽离之间，第二控制模块2不可预期的将开关单元22短暂关断的状况，导致供电控制器14没电而导致以太网络电源供应器100失效的状况。因此图2的电路搭配稳压储能模块12为较佳的实施方式，可通过稳压储能模块12在开关单元22短暂关断的状况，仍可维持供电控制器14运作所需的电力。另外一方面，由于图4的第二实施例具有栓锁的功能，在开关单元23为栓锁锁导通状态后，无论触发开关为导通或关断(即在负载设备200未抽离前)，皆无法再次触发开关单元23。因此，图4的电路可以无需搭配稳压储能模块12。

但是，以上所述，仅为本实用新型较佳具体实施例的详细说明与附图，但本实用新型的特征并不局限于此，并非用以限制本实用新型，本实用新型的所有范围应以所附的权利要求书为准，凡合于本实用新型权利要求书的精神与其类似变化的实施例，皆应包括于本实用新型的范畴中，任何熟悉该项技艺者在本实用新型的领域内，可轻易思及的变化或修饰皆可涵盖在所附的本案的权利要求书。

Claims (14)

1.一种以太网络电源供应器，其特征在于，接收一直流电压，且耦接一负载设备，该以太网络电源供应器包括：

一第一控制模块，通过一总线正极与一总线负极接收该直流电压，且通过该总线负极耦接该负载设备的一负极端，以用以通过该总线负极提供一第一控制信号确认该负载设备是否为一有效负载，以及用以于确认为该有效负载后，由一通讯端提供一第二控制信号将该总线负极接地；及

一第二控制模块，耦接该第一控制模块的一电源端与该总线正极，且包括：

一开关单元，耦接该总线正极与该电源端，且用以根据该负载设备的接入与否而导通或关断该电源端与该总线正极的耦接关系；

一第一控制部，耦接该总线负极与该开关单元，且用以根据该总线负极的一端点电压而控制该开关单元导通或关断；及

一第二控制部，耦接该通讯端与该开关单元，且用以根据该第二控制信号而控制该开关单元导通或关断。

2.根据权利要求1所述的以太网络电源供应器，其特征在于，该第一控制部为一第一比较器，该第一比较器的一端耦接该总线负极，另一端耦接一第一参考电压，且该第一比较器的一输出端耦接该开关单元；该第一比较器用以比较该端点电压与该第一参考电压而由该输出端提供一第一比较信号，以通过该第一比较信号控制该开关单元。

3.根据权利要求1所述的以太网络电源供应器，其特征在于，该第一控制部为一第一开关电路，且该第一开关电路包括一第一晶体管；该第一晶体管的一控制端耦接该总线负极，且一端耦接该开关单元；该第一开关电路用以根据该端点电压而导通或关断该第一晶体管，以通过该第一晶体管的导通或关断而控制该开关单元。

4.根据权利要求1所述的以太网络电源供应器，其特征在于，该第二控制部为一第二比较器，该第二比较器的一端耦接该通讯端，另一端耦接一第二参考电压，且该第二比较器的一通讯端输出端耦接该开关单元；该第二比较器用以比较该第二控制信号与该第二参考电压而提供一第二比较信号，以通过该第二比较信号控制该开关单元。

5.根据权利要求1所述的以太网络电源供应器，其特征在于，该第二控制部为一第二开关电路，且该第二开关电路包括一第二晶体管；该第二晶体管的一控制端耦接该通讯端，且一端耦接该开关单元；该第二开关电路用以根据该第二控制信号而导通或关断该第二晶体管，以通过该第二晶体管的导通或关断而控制该开关单元。

6.根据权利要求1所述的以太网络电源供应器，其特征在于，该开关单元包括：

一路径开关，该路径开关的一端耦接该总线正极，且另一端耦接该电源端，该路径开关的一控制端耦接该第一控制部与该第二控制部；

其中，该第一控制部与该第二控制部用以通过控制该路径开关的该控制端而控制该路径开关导通或关断。

7.根据权利要求6所述的以太网络电源供应器，其特征在于，该开关单元还包括：

一驱动开关，一端耦接该路径开关的该控制端，该驱动开关的一控制端耦接该第一控制部与该第二控制部；

其中，该第一控制部与该第二控制部用以通过控制该驱动开关的该控制端而控制该驱动开关导通或关断该路径开关。

8.一种以太网络电源供应器，其特征在于，接收一直流电压，且耦接一负载设备，该以太网络电源供应器包括：

一第一控制模块，通过一总线正极与一总线负极接收该直流电压，且通过该总线负极耦接该负载设备的一负极端，以用以通过该总线负极提供一第一控制信号确认该负载设备是否为一有效负载，以及用以于确认为该有效负载后，由一通讯端提供一第二控制信号将该总线负极接地；及

一第二控制模块，耦接该第一控制模块的一电源端与该总线正极，且包括：

一开关单元，耦接该总线正极与该电源端；该开关单元是用以根据该负载设备的接入而提供一栓锁导通状态来导通该总线正极与该电源端的耦接关系，且用以根据该负载设备非为该有效负载而提供一解锁关断状态来关断该总线正极与该电源端的耦接关系；

一触发元件，耦接该总线负极与该开关单元，且用以根据该总线负极的一端点电压提升而触发该开关单元为该栓锁导通状态；及

一解锁电路，耦接该通讯端与该开关单元，且用以根据该第二控制信号建立一解锁电压，以根据该负极端抽离该总线负极而通过该解锁电压控制该开关单元为该解锁关断状态。

9.根据权利要求8所述的以太网络电源供应器，其特征在于，该触发元件为一触发开关，该触发开关的一端耦接该总线正极，另一端耦接该开关单元与该解锁电路，且该触发开关的一控制端耦接该总线负极。

10.根据权利要求8所述的以太网络电源供应器，其特征在于，该触发元件为一单向导通元件，该单向导通元件的一端耦接该总线负极，另一端耦接该开关单元与该解锁电路，且该单向导通元件的一端至另一端为顺向。

11.根据权利要求8所述的以太网络电源供应器，其特征在于，该解锁电路包括：

一第一解锁开关，该第一解锁开关的控制端耦接该通讯端；

一第二解锁开关，一端耦接该触发元件与该开关单元，且该第二解锁开关的控制端耦接该第一解锁开关的一端；及

一储能元件，耦接该通讯端与该第二解锁开关的控制端；

其中，该第一解锁开关用以根据该第二控制信号为一第一电位而导通，且该第二控制信号通过该第一解锁开关的导通而对该储能元件充电，以建立该解锁电压；该第一解锁开关用以根据该第二控制信号为一第二电位而关断，且该第二解锁开关用以根据该解锁电压而导通，以通过该第二解锁开关的导通而控制该开关单元为该解锁关断状态。

12.根据权利要求11所述的以太网络电源供应器，其特征在于，该解锁电路还包括：

一二极管，一端耦接该通讯端与该第一解锁开关的该控制端，且另一端耦接该储能元件。

13.根据权利要求8所述的以太网络电源供应器，其特征在于，该开关单元包括：

一路径开关，一端耦接该总线正极，且另一端耦接该电源端；及

一驱动开关，一端耦接该路径开关的一控制端，且该驱动开关的一控制端耦接该触发元件与该解锁电路；

其中，该解锁电路用以通过控制该驱动开关的该控制端而控制该路径开关解锁关断，且该触发元件用以通过控制该驱动开关的该控制端而控制该路径开关栓锁导通。

14.根据权利要求8所述的以太网络电源供应器，其特征在于，该第二控制模块还包括：

一驱动电路，耦接该电源端、该通讯端及该解锁电路，且用以根据该第二控制信号提供该直流电压至该解锁电路，以驱动该解锁电路建立该解锁电压。

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