CN221103359U - 一种poe供电识别芯片和poe供电电路 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及POE供电技术领域，公开了一种POE供电识别芯片和POE供电电路，POE供电识别芯片包括检测单元、分级单元、逻辑控制单元、电流采样单元、第一开关管、第二开关管和负载电阻；在实际使用时，POE供电电路通过POE供电芯片的检测单元、分级单元对PSE供电单元输出的电压进行检测，以及通过控制第一开关管导通和输出基准电压来告知PSE供电单元当前可以正常供电和供电的功率等级，从而实现PSE供电单元与后面受电终端的协议识别，简化了非标POE供电的协议识别电路。

Description

一种POE供电识别芯片和POE供电电路

技术领域

本实用新型涉及POE供电技术领域，具体涉及一种POE供电识别芯片和POE供电电路。

背景技术

由于能够节约布线，以太网供电技术从推出至今，其应用越来越广泛。随着远程工作的数量增加，每年部署的以太网供电端口数量也在持续增加，例如对于智能办公室，就需要在办公室配备多台连接至互联网的物联网设备，包括会议室标牌、电话会议设备和各种传感器。

目前，市面上使用的大多是非标POE供电技术，但是这种供电方式存在以下缺陷：

现有非标POE供电技术中会采用PSE设备进行供电，PSE设备供电时会按照内设协议分别先后输出多个范围区间内的电压，从而进行受电终端的检测识别，但是现有非标PSE供电技术协议识别复杂，当PSE供电设备未与电压匹配的受电终端相连接时，由于不能准确识别受电终端，存在烧毁设备的风险；特别是如果供电电压超过36V，手触摸时会产生电击，人身安全受到威胁。

实用新型内容

鉴于背景技术的不足，本实用新型提供了一种POE供电识别芯片和POE供电电路，所要解决的技术问题是现有非标POE供电技术的协议识别复杂，由于不能准确识别受电终端，存在烧毁设备的风险。

为解决以上技术问题，第一方面，本实用新型提供了如下技术方案：一种POE供电识别芯片，包括检测单元、分级单元、逻辑控制单元、电流采样单元、第一开关管、第二开关管和负载电阻；

所述检测单元用于对输入的电源电压进行判断，在所述电源电压在第一电压区间时向所述第一开关管的控制端输入第一导通控制信号，在所述电源电压在第二电压区间时向所述分级单元输入第二控制信号，在所述电源电压在第三区间时向所述逻辑控制单元输入第三控制信号；所述分级单元在接收到所述第二控制信号时输出基准电压；所述逻辑控制单元与所述第二开关管的控制端电连接，在接收到第三控制信号时向所述第二开关管的控制端输入第二导通控制信号，所述第二开关管的输出端分别与所述负载电阻一端与所述电流采样单元电连接，所述电流采样单元与所述逻辑控制单元电连接，向所述逻辑控制单元发送流过第二开关管的电流检测值，所述逻辑控制单元在所述电流检测值大于过流阈值时关断所述第二开关管；

所述第二电压区间的下限大于第一电压区间的上限，所述第三电压区间的下限大于第二电压区间的上限。

在第一方面的某种实施方式中，所述第一开关管为NMOS管N1，所述第二开关管为NMOS管N2；

所述检测单元与所述NMOS管N1的栅极电连接，NMOS管N1的源极接地；所述逻辑控制单元与所述NMOS管N2的栅极电连接，NMOS管N2的源极分别与负载电阻一端和电流采样单元电连接。

在第一方面的某种实施方式中，本实用新型还包括VDD引脚、DET引脚、CLS引脚、VSS引脚和RTN引脚；

所述检测单元和分级单元分别与所述VDD引脚电连接，所述NMOS管N1的漏极与所述DET引脚电连接，所述分级单元的基准电压输出端与所述CLS引脚电连接，所述负载电阻另一端与所述VSS引脚电连接，所述NMOS管N2的漏极与所述RTN引脚电连接。

第二方面，本实用新型还提供了一种POE供电电路，包括上述的POE供电芯片，还包括电阻R1、电阻R2、二极管D1、电容C1和电容C2，所述DEN引脚与电阻R1一端电连接，电阻R1另一端分别与所述VDD引脚、二极管D1的负极电容C1一端和电容C2一端电连接，所述CLS引脚与电阻R2一端电连接，电阻R2另一端分别与电容C1另一端、二极管D1的正极和VSS引脚电连接，所述电容C2另一端与所述RTN引脚电连接。

在第二方面的某种实施方式中，本实用新型还包括PSE供电单元，所述PSE供电单元的第一输出端与所述VDD引脚电连接，所述PSE供电单元的第二输出端与所述VSS引脚电连接。

本实用新型与现有技术相比所具有的有益效果是：本实用新型POE供电电路通过POE供电芯片的检测单元、分级单元对PSE供电单元输出的电压进行检测，以及通过控制第一开关管导通和输出基准电压来告知PSE供电单元当前可以正常供电和供电的功率等级，从而实现PSE供电单元与后面受电终端的协议识别，简化了非标POE供电的协议识别电路。

附图说明

图1为实施例中的POE供电识别芯片的结构示意图；

图2为实施例中的POE供电电路的电路图。

具体实施方式

现在结合附图对本实用新型作进一步详细的说明。这些附图均为简化的示意图，仅以示意方式说明本实用新型的基本结构，因此其仅显示与本实用新型有关的构成。

如图1所示，一种POE供电识别芯片，包括检测单元1、分级单元2、逻辑控制单元3、电流采样单元4、第一开关管5、第二开关管6和负载电阻R3；

检测单元1用于对输入的电源电压进行判断，在电源电压在第一电压区间时向第一开关管的控制端输入第一导通控制信号，在电源电压在第二电压区间时向分级单元2输入第二控制信号，在电源电压在第三区间时向逻辑控制单元3输入第三控制信号；分级单元2在接收到第二控制信号时输出基准电压；逻辑控制单元3与第二开关管的控制端电连接，在接收到第三控制信号时向第二开关管的控制端输入第二导通控制信号，第二开关管的输出端分别与负载电阻一端与电流采样单元4电连接，电流采样单元4与逻辑控制单元3电连接，向逻辑控制单元3发送流过第二开关管的电流检测值，逻辑控制单元3在电流检测值大于过流阈值时关断第二开关管；

第二电压区间的下限大于第一电压区间的上限，第三电压区间的下限大于第二电压区间的上限。

本实施例中，示例性的，第一电压区间为1V～10.1V，第二电压区间为12.5V～22V，第三电压区间的下限为38V。在某种实施方式中，可以依据实际需求调整第一电压区间、第二电压区间和第三电压区间的值。

具体地，在图1中，第一开关管5为NMOS管N1，第二开关管6为NMOS管N2；

检测单元1与NMOS管N1的栅极电连接，NMOS管N1的源极接地；逻辑控制单元3与NMOS管N2的栅极电连接，NMOS管N2的源极分别与负载电阻R3一端和电流采样单元4电连接。

另外在图1中，本实用新型的POE供电芯片还包括VDD引脚、DET引脚、CLS引脚、VSS引脚和RTN引脚；

检测单元1和分级单元2分别与VDD引脚电连接，NMOS管N1的漏极与DET引脚电连接，分级单元的基准电压输出端与CLS引脚电连接，负载电阻另一端与VSS引脚电连接，NMOS管N2的漏极与RTN引脚电连接。

对于本实用新型的POE供电芯片，检测单元1包括第一比较器、第二比较器和第三比较器，第一比较器将电源电压与第一基准电压进行比较，从而判断电源电压是否在第一区间内，第二比较器将电源电压与第二基准电压进行比较，从而判断电源电压是否在第二区间内，第三比较器将电源电压与第三基准电压进行比较，从而判断电源电压是否在第三区间内。另外分级单元2包括基准电压单元和稳压单元，基准电压单元基于电源电压产生基准电压，稳压单元对基准电压稳压，输出稳定的基准电压，本实施例中，稳压单元输出的电压为2.5V，另外稳压单元在接收到第二控制信号后才输出稳压电压。

如图2所示，本实用新型还提供了一种POE供电电路，包括上述的POE供电芯片，还包括电阻R1、电阻R2、二极管D1、电容C1和电容C2，DEN引脚与电阻R1一端电连接，电阻R1另一端分别与VDD引脚、二极管D1的负极电容C1一端和电容C2一端电连接，CLS引脚与电阻R2一端电连接，电阻R2另一端分别与电容C1另一端、二极管D1的正极和VSS引脚电连接，电容C2另一端与RTN引脚电连接。

另外，本实用新型POE供电电路还包括PSE供电单元7，PSE供电单元7的第一输出端与VDD引脚电连接，PSE供电单元7的第二输出端与VSS引脚电连接。在实际使用时，PSE供电单元7的第一输出端、第二输出端和POE供电芯片以及DC/DC转换单元构成了供电回路。

对于图2所示电路，PSE供电单元7在输出第一电压区间的电源电压时，检测单元1驱动NMOS管N1导通，此时电源电压还通过电阻R1接地，PES供电单元7通过电阻R1上的电流知道需要输出更高的电源电压；当PSE供电单元7输出第二电压区间的电压时，分级单元2输出基准电压，基准电压流经电阻R2，PSE供电单元7依据流过电阻R2的电流知道输出功率等级，而通过调整电阻R2的阻值大小可以设置PSE供电单元7的不同输出功率等级；PSE供电单元7依据输出的功率等级输出电源电压，逻辑控制单元3在检测到第三电压区间的电压时驱动NMOS管N2导通，从而实现PSE供电单元7与DC/DC单元8的供电导通。

综上，本实用新型POE供电电路通过POE供电芯片的检测单元1、分级单元2对PSE供电单元4输出的电压进行检测，以及通过控制第一开关管5导通和输出基准电压来告知PSE供电单元7当前可以正常供电和供电的功率等级，从而实现PSE供电单元7与后面受电终端的协议识别，简化了非标POE供电的协议识别电路。

上述依据本实用新型为启示，通过上述的说明内容，相关工作人员完全可以在不偏离本项实用新型技术思想的范围内，进行多样的变更以及修改。本项实用新型的技术性范围并不局限于说明书上的内容，必须要根据权利要求范围来确定其技术性范围。

Claims (5)

1.一种POE供电识别芯片，其特征在于，包括检测单元、分级单元、逻辑控制单元、电流采样单元、第一开关管、第二开关管和负载电阻；

所述检测单元用于对输入的电源电压进行判断，在所述电源电压在第一电压区间时向所述第一开关管的控制端输入第一导通控制信号，在所述电源电压在第二电压区间时向所述分级单元输入第二控制信号，在所述电源电压在第三电压区间时向所述逻辑控制单元输入第三控制信号；所述分级单元在接收到所述第二控制信号时输出基准电压；所述逻辑控制单元与所述第二开关管的控制端电连接，在接收到第三控制信号时向所述第二开关管的控制端输入第二导通控制信号，所述第二开关管的输出端分别与所述负载电阻一端与所述电流采样单元电连接，所述电流采样单元与所述逻辑控制单元电连接，向所述逻辑控制单元发送流过第二开关管的电流检测值，所述逻辑控制单元在所述电流检测值大于过流阈值时关断所述第二开关管；

所述第二电压区间的下限大于第一电压区间的上限，所述第三电压区间的下限大于第二电压区间的上限。

2.根据权利要求1所述的一种POE供电识别芯片，其特征在于，所述第一开关管为NMOS管N1，所述第二开关管为NMOS管N2；

所述检测单元与所述NMOS管N1的栅极电连接，NMOS管N1的源极接地；所述逻辑控制单元与所述NMOS管N2的栅极电连接，NMOS管N2的源极分别与负载电阻一端和电流采样单元电连接。

3.根据权利要求2所述的一种POE供电识别芯片，其特征在于，还包括VDD引脚、DET引脚、CLS引脚、VSS引脚和RTN引脚；

所述检测单元和分级单元分别与所述VDD引脚电连接，所述NMOS管N1的漏极与所述DET引脚电连接，所述分级单元的基准电压输出端与所述CLS引脚电连接，所述负载电阻另一端与所述VSS引脚电连接，所述NMOS管N2的漏极与所述RTN引脚电连接。

4.一种POE供电电路，其特征在于，包括权利要求3所述的POE供电芯片，还包括电阻R1、电阻R2、二极管D1、电容C1和电容C2，所述DET引脚与电阻R1一端电连接，电阻R1另一端分别与所述VDD引脚、二极管D1的负极电容C1一端和电容C2一端电连接，所述CLS引脚与电阻R2一端电连接，电阻R2另一端分别与电容C1另一端、二极管D1的正极和VSS引脚电连接，所述电容C2另一端与所述RTN引脚电连接。

5.根据权利要求4所述的一种POE供电电路，其特征在于，还包括PSE供电单元，所述PSE供电单元的第一输出端与所述VDD引脚电连接，所述PSE供电单元的第二输出端与所述VSS引脚电连接。