CN218180997U - 一种供电方式检测电路及摄像机 - Google Patents

Abstract

本申请提供一种供电方式检测电路及摄像机，该检测电路包括分压单元、信号转化单元、单向导通单元和处理单元；单向导通单元的第一端与分压单元的第一端和第一电压输出端信号连接，单向导通单元的第二端与第二电压输出端信号连接；分压单元的第二端与信号转化单元的第一端信号连接，分压单元的第三端接地；信号转化单元的第二端与基准电压端信号连接，信号转化单元的第三端与处理单元信号连接。由于处理单元可以根据信号转化单元输入的逻辑电平信号，输出与采用不同供电方式的电压输出端对应的触发信号，触发信号可以调整摄像机内部器件的功耗大小，从而可以根据不同的供电方式进行不同的功耗管理，进而可以提高摄像机的功耗利用率。

Description

一种供电方式检测电路及摄像机

技术领域

本实用新型涉及电路技术领域，特别涉及一种供电方式检测电路及摄像机。

背景技术

网络摄像机(IPCAMERA，IPC)一般同时支持有源以太网(Power Over Ethernet，POE)或者直流DC12V两种供电的方式，具体工作中根据实际情况选择一种供电方式。对于POE的供电方式，需要遵从《802.3af》的规范协议，摄像机功耗最大不能超过13W；对于DC12V供电方式，可以根据摄像机的功耗选择合适的适配器。

目前摄像机的功能需求越来越丰富，比如电源返送、智能应用以及声光警戒等功能，故需要针对不同的供电方式进行对应的功耗管理，例如POE供电时，喇叭增益可以适当降低，补光灯电流也可以适当减小；而采用DC12V时，喇叭增益和补光灯电流可以适当增加以达到更佳的效果。

然而，对于目前的IPC来说，无法智能识别外部供电方式，即无法明确摄像机具体是采用何种供电方式进行供电，由于IPC是同时支持两种供电方式的，为了安全，IPC的总功耗会限制在13W以内，使得IPC在DC12V的供电情况下无法达到更加的效果，也就是说，当前IPC的功耗管理并不合理，功耗利用率低。

实用新型内容

本申请实施例提供一种供电方式检测电路及摄像机，用于提高摄像机的功耗利用率。

第一方面，本申请实施例提供一种供电方式检测电路，应用于摄像机，包括分压单元、信号转化单元、单向导通单元和处理单元；

所述单向导通单元的第一端与所述分压单元的第一端和第一电压输出端信号连接，所述单向导通单元的第二端与第二电压输出端信号连接；所述分压单元的第二端与所述信号转化单元的第一端信号连接，所述分压单元的第三端接地；所述信号转化单元的第二端与基准电压端信号连接，所述信号转化单元的第三端与所述处理单元信号连接；

其中，所述第一电压输出端与所述第二电压输出端为采用不同的供电方式的电压输出端。

可选的，所述分压单元，用于对所述单向导通单元的第一端的电压信号进行分压，得到分压信号；

所述信号转化单元，用于输入所述分压信号和所述基准电压端输出的基准电压信号，输出逻辑电平信号；

所述处理单元，用于输入所述逻辑电平信号，输出与所述第一电压输出端的供电方式对应的第一触发信号或与所述第二电压输出端的供电方式对应的第二触发信号。

可选的，所述单向导通单元包括二极管；

所述二极管的阳极作为所述单向导通单元的第一端，所述二极管的阴极作为所述单向导通单元的第二端。

可选的，所述分压单元包括第一电阻和第二电阻；

所述第一电阻的第一端作为所述分压单元的第一端，所述第一电阻的第二端作为所述分压单元的第二端，并与所述第二电阻的第一端连接；

所述第二电阻的第二端作为所述分压单元的第三端。

可选的，所述信号转化单元包括电压采集单元和电压比较单元；

所述电压采集单元的第一端作为所述信号转化单元的第一端，所述电压采集单元的第二端与所述电压比较单元的第一端连接；所述电压比较单元的第二端作为所述信号转化单元的第二端，所述电压比较单元的第三端作为所述信号转化单元的第三端；

所述电压采集单元，用于采集所述分压信号；

所述电压比较单元，用于对所述电压采集单元采集到的分压信号和所述基准电压信号进行比较，得到所述逻辑电平信号。

可选的，所述电压采集单元包括：具有电压采集功能的单片机。

可选的，所述电压比较单元包括：比较器；

所述比较器的第一输入端作为所述电压比较单元的第一端，所述比较器的第二输入端作为所述电压比较单元的第二端，所述比较器的输出端作为所述电压比较单元的第三端。

可选的，所述处理单元包括：数字信号处理器DSP。

可选的，还包括第三电阻；

所述第三电阻的第一端与所述单向导通单元的第一端连接，所述第三电阻的第二端接地。

第二方面，本申请实施例还提供一种摄像机，包括第一电压输出端、第二电压输出端和如第一方面任一所述的供电方式检测电路；

其中，所述第一电压输出端与所述第二电压输出端为采用不同的供电方式的电压输出端。

本申请实施例提供一种供电方式检测电路及摄像机，该检测电路包括分压单元、信号转化单元、单向导通单元和处理单元；单向导通单元的第一端与分压单元的第一端和第一电压输出端信号连接，单向导通单元的第二端与第二电压输出端信号连接；分压单元的第二端与信号转化单元的第一端信号连接，分压单元的第三端接地；信号转化单元的第二端与基准电压端信号连接，信号转化单元的第三端与处理单元信号连接；其中，第一电压输出端与第二电压输出端为采用不同的供电方式的电压输出端。由于该四个单元之间信号连接，使得处理单元可以根据信号转化单元输入的逻辑电平信号，输出与第一电压输出端的供电方式对应的第一触发信号或与第二电压输出端的供电方式对应的第二触发信号，触发信号可以调整摄像机内部器件的功耗大小，从而可以根据不同的供电方式进行不同的功耗管理，进而可以提高摄像机的功耗利用率。

附图说明

为了更清楚地说明本申请的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简要介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请的一些实施例，对于本领域的普通技术人员来讲，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他的附图。

图1为现有技术中IPC的两种供电方式的线路示意图；

图2为本申请实施例提供的一种供电方式检测电路的结构示意图；

图3为本申请实施例提供的另一种供电方式检测电路的结构示意图；

图4为本申请实施例提供的另一种供电方式检测电路的结构示意图；

图5为本申请实施例提供的一种摄像机的结构示意图；

图6为本申请实施例提供的另一种摄像机的结构示意图。

具体实施方式

为了使本申请的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。

IPC支持POE和DC12V两种供电方式，如图1所示，为现有技术中IPC两种供电方式的线路示意图。当采用POE供电方式时，POE供电模块输出直流电信号，并传输到隔离电源DCDC的输入端，经过隔离电源DCDC后输出12V的直流电压，为后级电源DCDC提供稳定的12V输入；当采用DC12V供电方式时，DC12V适配器直接输出12V到后级电源DCDC的输入端。其设计的主要缺点是IPC无法智能的识别外部供电方式，故设备的总功耗必须限制在13W以内，从而无法在DC12V供电情况下实现设备更佳的效果，也就是说，当前IPC的功耗管理并不合理，功耗的利用率低。

为了提高摄像机IPC的功耗利用率，本申请实施例提供了一种供电方式检测电路，如图2所示，该供电方式检测电路应用于摄像机，包括分压单元201、信号转化单元202、单向导通单元203和处理单元204；

单向导通单元203的第一端与分压单元201的第一端和第一电压输出端Vout1信号连接，单向导通单元203的第二端与第二电压输出端Vout2信号连接；分压单元201的第二端与信号转化单元202的第一端信号连接，分压单元201的第三端接地；信号转化单元202的第二端与基准电压端V_REF信号连接，信号转化单元202的第三端与处理单元204信号连接；

其中，第一电压输出端Vout1与第二电压输出端Vout2为采用不同的供电方式的电压输出端。

分压单元201，用于对单向导通单元203的第一端的电压信号进行分压，得到分压信号；信号转化单元202，用于输入分压信号和基准电压端V_REF输出的基准电压信号，输出逻辑电平信号；处理单元204，用于输入逻辑电平信号，输出与第一电压输出端Vout1的供电方式对应的第一触发信号或与第二电压输出端Vout2的供电方式对应的第二触发信号。

本申请实施例提供的供电方式检测电路，包括分压单元、信号转化单元、单向导通单元和处理单元，该四个单元之间信号连接，使得处理单元可以根据信号转化单元输入的逻辑电平信号，输出与第一电压输出端的供电方式对应的第一触发信号或与第二电压输出端的供电方式对应的第二触发信号，触发信号可以调整摄像机内部器件的功耗大小，从而可以根据不同的供电方式进行不同的功耗管理，进而可以提高摄像机的功耗利用率。

其中，第一电压输出端的供电方式可以为POE供电方式，第二电压输出端的供电方式可以为DC12V供电方式。例如，当处理器输出与POE供电方式对应的触发信号时，可以根据该触发信号降低喇叭增益大小，也可以降低补光灯电流大小；当处理器输出与DC12V供电方式对应的触发信号时，可以根据该触发信号提高喇叭增益大小，也可以提高补光灯电流大小。

在具体实施中，如图3所示，信号转化单元202可以包括电压采集单元2021和电压比较单元2022；

电压采集单元2021的第一端作为信号转化单元202的第一端，电压采集单元2021的第二端与电压比较单元2022的第一端连接；电压比较单元2022的第二端作为信号转化单元202的第二端，电压比较单元2022的第三端作为信号转化单元202的第三端；电压采集单元2021，用于采集分压信号；电压比较单元2022，用于对电压采集单元2021采集到的分压信号和基准电压信号进行比较，得到逻辑电平信号。

在具体实施中，如图4所示，电压采集单元2021可以包括具有电压采集功能的单片机20211，本申请实施例提供的电压采集单元可以为任何具有电压采集功能的器件，在此不做任何限定。

在具体实施中，如图4所示，电压比较单元2022可以包括：比较器20221；

比较器20221的第一输入端作为电压比较单元2022的第一端，比较器20221的第二输入端作为电压比较单元2022的第二端，比较器20221的输出端作为电压比较单元2022的第三端。

在具体实施中，如图4所示，处理单元204可以包括数字信号处理器DSP2041。

在具体实施中，如图4所示，单向导通单元203可以包括二极管D1；二极管D1的阳极作为单向导通单元203的第一端，二极管D1的阴极作为单向导通单元203的第二端。

在具体实施中，如图4所示，分压单元201可以包括第一电阻R1和第二电阻R2；第一电阻R1的第一端作为分压单元201的第一端，第一电阻R1的第二端作为分压单元201的第二端，并与第二电阻R2的第一端连接；第二电阻R2的第二端作为分压单201元的第三端。

在具体实施中，如图4所示，本申请实施例提供的供电方式检测电路还可以包括第三电阻R3；第三电阻R3的第一端与单向导通单元203的第一端连接，第三电阻R3的第二端接地。

下面根据图4所示的电路结构，对本申请实施例提供的供电方式检测电路的原理进行详细说明：

下面以Vout1＝Vout2＝12V为例进行说明，即采用POE供电方式输入的电压和采用DC12V供电方式输入的电压均为12V为例进行说明。二极管D1在此处起到电压隔离的作用。当POE供电且DC12V适配器断开时，二极管D1的阳极电压V1为12V，阴极电压V2也为12V(此处暂时忽略二极管D1的压降)；当POE断开且DC12V适配器供电时，二极管D1的阳极电压V1为0V，而阴极电压V2为12V。阳极电压V1经过分压电阻R1、R2分压后，单片机采集R1与R2之间的电压VT输入到比较器中，同时将基准低压V_REF也输入到比较器中，具体基准电压大小可以根据实际情况选择。若电压VT大于基准电压V_REF，则比较器输出逻辑为1的电平信号，否则输出逻辑为0的电平信号，处理器DSP据此判断供电方式，并根据供电方式输出对应的触发信号以调节摄像机的功耗。

在上述过程中，对于当POE断开且DC12V适配器供电时的情况，是在理想状态下的分析，实际上二极管D1存在反向漏电流I_leak的问题，即二极管D1的阳极电压V1不可能为0V，并且反向漏电流I_leak的大小还与温度强相关，温度越高漏电流就越大。

因此，在考虑了二极管存在反向漏电流之后，对于当POE断开且DC12V适配器供电时的情况分析如下：

根据二极管的固有特性，会有漏电流Ileak从阴极端流向阳极端，此时：

V₁＝I_leak×[R₃//(R₁+R₂)]

其中，R3的作用是提供POE供电时的最小维持电流，保证IPC网络摄像机初始上电成功，而分压电阻R1、R2的阻值与R3相比要大的多，故：

V₁≈I_leak×R₃

经过电阻R1和R2分压得到电压V_T：

因此可以得到：

第三电阻R3的选取一方面需要满足POE供电时的最小维持电流(即阻值不能太大)，另一方面也要考虑功率损耗不能太大(即阻值不能太小)，该第三电阻R3的阻值也可以根据实际情况进行调节。而分压电阻R1和R2的比例是可以确定的，比如当V1为12V时，电压VT为3.3V，则：

而漏电流I_leak的大小是会随着温度的变化而变化的，温度越高漏电流也就越大，电压VT也就随着上升，也就是说，当VT大于参考电压VREF时，可能会造成误判。所以合适的参考电压VREF选择，可以增大系统的判决容差：

其中I_{leak_max}为二极管D1在最大允许环境温度下得到的最大漏电流。其中，漏电流和温度对应曲线一般可以查阅规格书得到，也可以实测得到。

本申请可以规避高温环境下二极管漏电流增大的问题，从而适用于更宽温度范围的应用。

因此，在考虑了二极管D1的漏电流的影响之后，本申请实施例提供的供电方式检测电路的实现过程可以如下：

S101、确定最大环境温度下二极管的漏电流；

S102、根据漏电流确定参考电压的大小；

S103、通过电压采集单元采集分压电压；

S104、通过电压比较单元判断分压电压是否大于参考电压；若是，则输出逻辑为1的高电平信号，确定采用POE供电方式，若否，则输出逻辑为0的低电平信号，确定采用DC12V供电方式；

S105、处理器根据确定的供电方式，输出相应的触发信号调整摄像机内部器件的功率大小。

基于相同的构思，本申请实施例还提供一种摄像机，如图5所示，包括第一电压输出端Vout1(可以为POE供电端口)、第二电压输出端Vout2(可以为DC12V适配器)和如前任一所述的供电方式检测电路；其中，第一电压输出端Vout1与第二电压输出端Vout2为采用不同的供电方式的电压输出端。该摄像机的实施可以参见上述方法的实施，重复之处不再赘述。

此外，如图6所示，摄像机还可以包括DC-DC转换器，具体可以包括隔离电源DC-DC和后级电源DC-DC，隔离电源DC-DC用于将第一电压输出端Vout1的电压调节至12V，后级电源DC-DC根据实际需求进行电压调节。

由于本申请中的供电方式检测电路位于POE供电端口后级，不会对原POE电路的接口防护产生影响，具有工作电压低，体积小的优点。

本申请实施例提供一种供电方式检测电路及摄像机，该检测电路包括分压单元、信号转化单元、单向导通单元和处理单元；单向导通单元的第一端与分压单元的第一端和第一电压输出端信号连接，单向导通单元的第二端与第二电压输出端信号连接；分压单元的第二端与信号转化单元的第一端信号连接，分压单元的第三端接地；信号转化单元的第二端与基准电压端信号连接，信号转化单元的第三端与处理单元信号连接；其中，第一电压输出端与第二电压输出端为采用不同的供电方式的电压输出端。由于该四个单元之间信号连接，使得处理单元可以根据信号转化单元输入的逻辑电平信号，输出与第一电压输出端的供电方式对应的第一触发信号或与第二电压输出端的供电方式对应的第二触发信号，触发信号可以调整摄像机内部器件的功耗大小，从而可以根据不同的供电方式进行不同的功耗管理，进而可以提高摄像机的功耗利用率。

本领域的技术人员可以对本申请进行各种改动和变型而不脱离本申请的精神和范围。这样，倘若本申请的这些修改和变型属于本申请权利要求及其等同技术的范围之内，则本申请也意图包含这些改动和变型在内。

Claims (10)

1.一种供电方式检测电路，其特征在于，应用于摄像机，包括分压单元、信号转化单元、单向导通单元和处理单元；

所述单向导通单元的第一端与所述分压单元的第一端和第一电压输出端信号连接，所述单向导通单元的第二端与第二电压输出端信号连接；所述分压单元的第二端与所述信号转化单元的第一端信号连接，所述分压单元的第三端接地；所述信号转化单元的第二端与基准电压端信号连接，所述信号转化单元的第三端与所述处理单元信号连接；

其中，所述第一电压输出端与所述第二电压输出端为采用不同的供电方式的电压输出端。

2.如权利要求1所述的电路，其特征在于，

所述分压单元，用于对所述单向导通单元的第一端的电压信号进行分压，得到分压信号；

所述信号转化单元，用于输入所述分压信号和所述基准电压端输出的基准电压信号，输出逻辑电平信号；

所述处理单元，用于输入所述逻辑电平信号，输出与所述第一电压输出端的供电方式对应的第一触发信号或与所述第二电压输出端的供电方式对应的第二触发信号。

3.如权利要求1所述的电路，其特征在于，所述单向导通单元包括二极管；

所述二极管的阳极作为所述单向导通单元的第一端，所述二极管的阴极作为所述单向导通单元的第二端。

4.如权利要求1所述的电路，其特征在于，所述分压单元包括第一电阻和第二电阻；

所述第一电阻的第一端作为所述分压单元的第一端，所述第一电阻的第二端作为所述分压单元的第二端，并与所述第二电阻的第一端连接；

所述第二电阻的第二端作为所述分压单元的第三端。

5.如权利要求2所述的电路，其特征在于，所述信号转化单元包括电压采集单元和电压比较单元；

所述电压采集单元的第一端作为所述信号转化单元的第一端，所述电压采集单元的第二端与所述电压比较单元的第一端连接；所述电压比较单元的第二端作为所述信号转化单元的第二端，所述电压比较单元的第三端作为所述信号转化单元的第三端；

所述电压采集单元，用于采集所述分压信号；

所述电压比较单元，用于对所述电压采集单元采集到的分压信号和所述基准电压信号进行比较，得到所述逻辑电平信号。

6.如权利要求5所述的电路，其特征在于，所述电压采集单元包括：具有电压采集功能的单片机。

7.如权利要求5所述的电路，其特征在于，所述电压比较单元包括：比较器；

所述比较器的第一输入端作为所述电压比较单元的第一端，所述比较器的第二输入端作为所述电压比较单元的第二端，所述比较器的输出端作为所述电压比较单元的第三端。

8.如权利要求1所述的电路，其特征在于，所述处理单元包括：数字信号处理器DSP。

9.如权利要求1～8任一所述的电路，其特征在于，还包括第三电阻；

所述第三电阻的第一端与所述单向导通单元的第一端连接，所述第三电阻的第二端接地。

10.一种摄像机，其特征在于，包括第一电压输出端、第二电压输出端和如权利要求1～9任一所述的供电方式检测电路；

其中，所述第一电压输出端与所述第二电压输出端为采用不同的供电方式的电压输出端。

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