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TECHNISCHES GEBIET
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Die Erfindung bezieht sich allgemein auf das Gebiet des Power-over-Ethernet (PoE) und insbesondere auf ein Markierungs- und Haltesystem und -verfahren.
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ALLGEMEINER STAND DER TECHNIK
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In PoE-Systemen ist die Leistungsquellenausrüstung (PSE) so angeordnet, dass sie zuerst eine verbundene mit Leistung versorgte Vorrichtung (PD) erkennt und optional klassifiziert, bevor sie der PD Leistung bereitstellt. Die PSE ist ferner gezwungen, die Leistung zu trennen, wenn sie erkennt, dass keine mit Leistung versorgte Vorrichtung (PD) Strom zieht. PoE erfordert ferner bestimmte Schutz- und Rückkopplungsmechanismen, in der Regel einschließlich einer Messung der PSE-Ausgangsanschlussspannung. Um jedoch die Leistung wieder einzuschalten, wenn die PD Strom ziehen muss, muss eine Erkennung und Klassifizierung durchgeführt werden, die bis zu einer Sekunde in Anspruch nehmen kann. Für Anwendungen, wie Beleuchtung, ist ein solches Warten nicht akzeptabel. Um dieses Problem zu überwinden, ist die PD so angeordnet, dass sie selbst dann, wenn sie nicht in Betrieb ist, einen minimalen Strom zieht. Ein solcher Strom ist ausreichend, um die PD-Elektronik, wie den Speicher, in einem Bereitschaftszustand zu halten, aber nicht ausreichend für den vollen Betrieb. Solange also die PSE erkennt, dass der minimale Strom gezogen wird, weiß sie, dass die PD noch verbunden ist und keine weitere Erkennung und Klassifizierung notwendig ist.
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Dies wird in der Regel in einem Zustand eines Aufrechterhaltens einer Leistungssignatur (MPS) durchgeführt, in dem die PD einen MPS-Strom zieht und die PSE den gezogenen Strom überwacht. Wenn die PSE erkennt, dass kein MPS-Strom gezogen wird, bestimmt sie, dass die PD nicht mehr verbunden ist, und trennt die Leistung von dem Anschluss. Damit die PD als Reaktion auf einen PSE-Host in einen solchen MPS-Zustand wechselt und einen solchen MPS-Zustand verlässt, erfordert sie eine Kommunikation von dem PSE-Host. Leider kann eine solche Kommunikation zwischen der PD und dem PSE-Host nicht einfach bereitgestellt werden, was die Kosten erhöht.
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Dokument
US 9377794 B1 offenbart ein Power-Over-Ethernet (PoE)-System, das ein Leistungsquellenausrüstung (PSE) umfasst, das Daten und Spannung über Ethernet-Leitungen an eine versorgte Vorrichtung (PD) liefert.
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Dokument
US 2003/0146765 A1 offenbart ein Stromversorgungs-Teilsystem zur Verwendung in einem lokalen Netzwerk (LAN), das eine Gleichstromquelle enthält, die Gleichstrom an mindestens einen der Knoten über mindestens eines der in der Kommunikationsverkabelung des LAN verwendeten Drahtpaare liefert.
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Dokument
WO 2017/001179 A1 offenbart eine Stromversorgungseinrichtung, eine Stromempfangseinrichtung und ein entsprechendes Verfahren zur Bereitstellung von Strom von einer Stromversorgungseinrichtung an mehrere Stromempfangseinrichtungen.
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Dokument
KR 1020170131263 A offenbart ein System, das es einer Leistungsquellenausrüstung (PSE) ermöglicht, Gleichstrom (DC) über ein differenzielles Datenleitungspaar an eine versorgte Vorrichtung (PD) zu liefern.
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Dokument
US 2013/0111245 A1 offenbart ein Leistungsquellenausrüstung (PSE), das einen energiesparenden Schlafmodus aufweist.
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KURZDARSTELLUNG DER ERFINDUNG
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Dementsprechend ist es eine Hauptaufgabe der vorliegenden Erfindung, mindestens einige der Nachteile von PoE-Systemen nach dem Stand der Technik zu überwinden. Dies wird gemäß der Erfindung, die in den unabhängigen Ansprüchen definiert ist, erreicht. Die abhängigen Ansprüche definieren Ausführungsformen der Erfindung. In einer Ausführungsform umfasst ein Markierungs- und Haltesystemeine Hauptleistungsversorgung, eine Markierungsspannungsleistungsversorgung und eine Erkennungsstromquelle. Nach einer Erkennung und optional einer Klassifizierung wird die Hauptleistungsversorgung von der PD getrennt und stattdessen die PD mit der Markierungsspannungsleistungsversorgung verbunden. Die Erkennungsstromquelle zieht Strom von der Hauptleistungsversorgung durch einen Anschlusswiderstand der PSE, und die Spannung über dem Anschlusswiderstand wird überwacht, um zu bestimmen, ob die PD noch mit dem Anschluss verbunden ist.
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In einer Ausführungsform wird eine Leistungsquellenausrüstung aktiviert, umfassend: eine Hauptleistungsquelle, die schaltbar mit einem Ausgangsanschluss gekoppelt ist; eine Markierungsleistungsquelle, die schaltbar mit dem Ausgangsanschluss gekoppelt ist, wobei eine von der Markierungsleistungsquelle ausgegebene Spannung kleiner als eine von der Hauptleistungsquelle ausgegebene Spannung ist; einen Anschlusswiderstand, der über den Ausgangsanschluss bereitgestellt wird; eine Stromquelle, die angeordnet ist, um Strom durch den Anschlusswiderstand zu ziehen; und eine Steuerschaltungsanordnung, wobei die Steuerschaltungsanordnung angeordnet ist, um: eine verbundene mit Leistung versorgte Vorrichtung zu erkennen; die Markierungsleistungsquelle mit dem Ausgangsanschluss zu koppeln; die Hauptleistungsquelle von dem Ausgangsanschluss zu entkoppeln und als Reaktion darauf, dass eine Spannung über dem Anschlusswiderstand über einem vorbestimmten Wert liegt, die Leistungsversorgung zu dem Ausgangsanschluss zu beenden.
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In einer weiteren Ausführungsform führt die Steuerschaltungsanordnung die Erkennung der verbundenen mit Leistung versorgten Vorrichtung als Reaktion auf die Stromquelle durch. In einer anderen weiteren Ausführungsform fließt der von der Stromquelle gezogene Strom ferner durch eine verbundene mit Leistung versorgte Vorrichtung. In noch einer weiteren Ausführungsform ist die verbundene mit Leistung versorgte Vorrichtung angeordnet, um einen vorbestimmten Strom zu ziehen, wenn sie mit der Markierungsleistungsquelle gekoppelt ist.
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In einer weiteren Ausführungsform ist die Steuerschaltungsanordnung als Reaktion darauf, dass die Spannung über dem Anschlusswiderstand über dem vorbestimmten Wert liegt, ferner angeordnet, um den Anschluss als getrennt zu markieren. In einer anderen weiteren Ausführungsform wird die Spannung über dem Anschlusswiderstand durch eine Analog-Digital-Schaltung gemessen.
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Unabhängig wird ein Verfahren zum Aufrechterhalten von Leistung für eine mit Leistung versorgte Vorrichtung von einer Leistungsquellenausrüstung aktiviert, wobei das Verfahren umfasst: Erkennen, dass die mit Leistung versorgte Vorrichtung als Reaktion auf eine Hauptleistungsquelle verbunden ist; Koppeln einer Markierungsleistungsquelle mit dem Ausgangsanschluss, wobei eine von der Markierungsleistungsquelle ausgegebene Spannung kleiner als eine von der Hauptleistungsquelle ausgegebene Spannung ist; Ziehen eines Stroms durch einen Anschlusswiderstand der Leistungsquellenausrüstung und als Reaktion darauf, dass die Spannung über dem Anschlusswiderstand über einem vorbestimmten Wert liegt, Beenden der Leistungsversorgung zu dem Ausgangsanschluss.
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In einer weiteren Ausführungsform wird das Erkennen als Reaktion auf den gezogenen Strom durchgeführt. In einer anderen weiteren Ausführungsform umfasst das Verfahren ferner als Reaktion darauf, dass die Spannung über dem Anschlusswiderstand über dem vorbestimmten Wert liegt, ein Markieren des Anschlusses als getrennt
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Zusätzliche Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus den folgenden Zeichnungen und der Beschreibung.
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Figurenliste
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Zum besseren Verständnis der Erfindung und um zu zeigen, wie diese umgesetzt werden kann, wird nun lediglich exemplarisch auf die begleitenden Zeichnungen verwiesen, in denen gleichartige Ziffern durchgängig entsprechende Abschnitte oder Elemente bezeichnen.
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Unter konkreter Bezugnahme auf die Zeichnungen im Detail wird betont, dass die gezeigten Details exemplarisch und nur zur veranschaulichenden Erörterung der bevorzugten Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung dienen und in der Absicht präsentiert werden, die als nützlichste und am leichtesten verständliche Beschreibung der Prinzipien und konzeptionellen Aspekte der Erfindung bereitzustellen. In diesem Zusammenhang wird nicht versucht, strukturelle Details der Erfindung detaillierter zu zeigen, als es für ein grundlegendes Verständnis der Erfindung notwendig ist, wobei aus der Beschreibung zusammen mit den Zeichnungen für den Fachmann ersichtlich wird, wie die verschiedenen Formen der Erfindung in der Praxis umgesetzt werden können. Der Begriff „Widerstand“, wie er hierin verwendet wird, soll ohne Einschränkung jedes geeignete Element einschließen, das einen elektrischen Widerstand bereitstellt. Der Begriff „Induktor“, wie er hierin verwendet wird, soll ohne Einschränkung jedes geeignete Element einschließen, das eine elektrische Induktivität bereitstellt. Der Begriff „Kondensator“, wie er hierin verwendet wird, soll ohne Einschränkung jedes geeignete Element einschließen, das eine elektrische Kapazität bereitstellt. In den beigefügten Zeichnungen:
- veranschaulicht 1A ein übergeordnetes Schaltschema eines PoE-Systems gemäß bestimmten Ausführungsformen;
- veranschaulichen 1B bis 1C übergeordnete Graphen von Spannungs- und Strompegeln des PoE-Systems von 1A und
- veranschaulicht 2 ein übergeordnetes Flussdiagramm eines Markierungs- und Halteverfahrens gemäß bestimmten Ausführungsformen.
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DETAILLIERTE BESCHREIBUNG DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSFORMEN
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Bevor mindestens eine Ausführungsform der Erfindung im Detail erläutert wird, sei klargestellt, dass sich die Erfindung in ihrer Anwendung nicht auf die Konstruktionsdetails und die Anordnung der Komponenten beschränkt, die in der folgenden Beschreibung dargelegt oder in den Zeichnungen veranschaulicht sind. Die Erfindung ist auf andere Ausführungsformen anwendbar oder darauf, dass sie auf verschiedene Weise umgesetzt oder ausgeführt wird. Es sei weiterhin klargestellt, dass die hierin verwendete Ausdrucksweise und Terminologie der Beschreibung dient und nicht als einschränkend anzusehen ist.
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1A veranschaulicht ein übergeordnetes Schaltschema eines PoE-Systems 10 gemäß bestimmten Ausführungsformen. Das PoE-System 10 umfasst: eine PSE 20 und eine PD 30, wobei die PSE 20 mit der PD 30 über verdrillte Leitungspaare eines Kabels verbunden ist, wobei die verdrillten Leitungspaare einen gewissen Widerstand aufweisen. Die PSE 20 umfasst: eine Hauptleistungsquelle 40; einen Erfassungswiderstand R1; einen einstellbaren Strompfad Q1; eine Treiberschaltungsanordnung 50, als Treiber 1 bezeichnet; eine Markierungsleistungsquelle 60; einen Strombegrenzungswiderstand R2; einen elektronisch gesteuerten Schalter Q2; eine Treiberschaltungsanordnung 70, als Treiber 2 bezeichnet; eine Erkennungsstromquelle 80; einen elektronisch gesteuerten Schalter S1; einen Anschlusswiderstand RP; einen Vergleicher 90; eine Diode D1 und eine Steuerschaltungsanordnung 100. Die Spannung über dem Anschlusswiderstand RP, d. h. die Spannung über einem Ausgangsanschluss 130 der PSE 20, wird als VPORT bezeichnet. Die PD 30 umfasst: eine Stromquelle 110 und einen elektronisch gesteuerten Schalter S2. Die Hauptleistungsquelle 40 ist angeordnet, um eine erste Spannung zu erzeugen, die als VPWR bezeichnet wird, und die Markierungsleistungsquelle 60 ist angeordnet, um eine zweite Spannung zu erzeugen, die als VMH bezeichnet wird. Die Spannung VPWR ist größer als die Spannung VMH. In einer Ausführungsform beträgt die Spannung VPWR etwa 57 Volt und die Spannung VMH beträgt zwischen 7 und 10 Volt.
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In einer Ausführungsform ist der einstellbare Strompfad Q1 als ein n-Kanal-Metall-Oxid-Halbleiter-Feldeffekttransistor (NFET) implementiert, der eine Stromregelung (Verbindungen zu der Treiberschaltungsanordnung 50 nicht gezeigt) aufweist, die auf den Spannungsabfall über dem Erfassungswiderstand R1 reagiert, und wird hierin als solcher beschrieben. In ähnlicher Weise ist in einer Ausführungsform der elektronisch gesteuerte Schalter Q2 als ein NFET implementiert und wird hierin als solcher beschrieben. In einer Ausführungsform ist, wie veranschaulicht, eine Stromquelle 110 angeordnet, um einen vorbestimmten Strom zu ziehen, der als IMH bezeichnet wird. In einer anderen Ausführungsform (nicht gezeigt) umfasst die Stromquelle 110 einen Lastwiderstand, und der vorbestimmte Strom IMH wird als Reaktion auf die Spannung VPORT gezogen. In einer Ausführungsform (nicht gezeigt) umfasst jede der Treiberschaltungsanordnungen 50 und 70 eine jeweilige Leistungsquelle oder eine jeweilige Verbindung zu der Hauptleistungsquelle 40 und einen elektronisch gesteuerten Schalter, der angeordnet ist, um die jeweilige Leistungsquelle abwechselnd mit einem Ausgang davon zu verbinden und davon zu trennen. In einer typischen Ausführungsform liegt IMH im Bereich von 250 Mikroampere bis 4 Milliampere.
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Eine erste Seite der Hauptleistungsquelle 40 ist mit einer ersten Seite der Markierungsleistungsquelle 60, einem ersten Ende des Anschlusswiderstands RP und einer ersten Seite der Stromquelle 110 der PD 30 über einen ersten Abschnitt 120 des Kabels gekoppelt. Eine zweite Seite der Stromquelle 110 ist mit einer ersten Seite des elektronisch gesteuerten Schalters S2 gekoppelt. Eine zweite Seite des elektronisch gesteuerten Schalters S2 ist über einen zweiten Abschnitt 125 des Kabels mit einem zweiten Ende des Anschlusswiderstands RP, durch die Diode D1 mit dem Drain des NFET Q2, mit dem Drain des NFET Q1 und mit einer ersten Seite der Erkennungsstromquelle 80 gekoppelt. Das Gate des NFET Q2 ist mit dem Ausgang der Treiberschaltungsanordnung 70 gekoppelt und die Source des NFET Q2 ist mit einem ersten Ende des Strombegrenzungswiderstands R2 gekoppelt. Ein zweites Ende des Strombegrenzungswiderstands R2 ist mit einer zweiten Seite der Markierungsspannungsquelle 60 gekoppelt. Das Gate des NFET Q1 ist mit dem Ausgang der Treiberschaltungsanordnung 50 gekoppelt, und die Source des NFET Q1 ist mit einem ersten Ende des Erfassungswiderstands R1 gekoppelt. Ein zweites Ende des Erfassungswiderstands R1 und eine zweite Seite der Hauptspannungsquelle 40 sind jeweils mit einem gemeinsamen Potential gekoppelt. Eine zweite Seite der Erkennungsstromquelle 80 ist mit einer ersten Seite des elektronisch gesteuerten Schalters S1 gekoppelt, und eine zweite Seite des elektronisch gesteuerten Schalters S1 ist mit dem gemeinsamen Potential gekoppelt.
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Ein nicht invertierender Eingang des Vergleichers 90 ist angeordnet, um die Spannung über dem Anschlusswiderstand RP zu empfangen, die als VPORT bezeichnet wird, und ein invertierender Eingang des Vergleichers 90 ist mit einer Referenzspannung gekoppelt, die als VREF bezeichnet wird. In einer Ausführungsform (nicht gezeigt) ist ferner eine Speiseschaltung bereitgestellt, um die Spannung über dem Anschlusswiderstand RP dem nicht invertierenden Eingang des Vergleichers 90 zuzuführen, wie es dem Fachmann zum Zeitpunkt der Erfindung bekannt ist. Wie oben angegeben, ist eine Messung der PSE-Ausgangsanschlussspannung in der Regel in PSE-Gestaltungen nach dem Stand der Technik implementiert. In einer Ausführungsform wird VPORT durch einen A/D-Wandler gemessen, und die Ausgabe wird digital mit einem vorbestimmten Wert von VREF verglichen, der als Vergleicher 90 fungiert. Ein Ausgang des Vergleichers 90 ist mit einem Eingang einer Steuerschaltungsanordnung 100 gekoppelt. Ein erster Ausgang der Steuerschaltungsanordnung 100 ist mit einem Eingang der Treiberschaltungsanordnung 50 gekoppelt, wobei das Signal an dem Ausgang mit EN1 bezeichnet ist, und ein zweiter Ausgang der Steuerschaltungsanordnung 100 ist mit einem Eingang der Treiberschaltungsanordnung 70 gekoppelt, wobei das Signal an dem Ausgang mit EN2 bezeichnet ist. Ein dritter Ausgang der Steuerschaltung 100 ist mit einem Steueranschluss des elektronisch gesteuerten Schalters S1 gekoppelt, wobei das Signal an dem Ausgang mit ES 1 bezeichnet ist.
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Der Betrieb des PoE-Systems 10 wird in Bezug auf die Graphen von 1B bis 1C beschrieben. Insbesondere veranschaulicht 1B einen Graphen 140 des Stroms IMH, der von der Stromquelle 110 der PD 30 gezogen wird, wobei die x-Achse die Zeit darstellt und die y-Achse die Stromgröße in willkürlichen Einheiten darstellt. 1C veranschaulicht einen Graphen 150 der Anschlussspannung VPORT der PSE 20, wobei die x-Achse die Zeit darstellt und die y-Achse die Spannung in willkürlichen Einheiten darstellt.
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Im Betrieb steuert die Steuerschaltungsanordnung 100, die in der Regel auf einen PSE-Host-Befehl reagiert, eine Erkennungsschaltungsanordnung (nicht gezeigt), um eine Erkennungsstufe durchzuführen, um zu bestimmen, ob eine gültige PD 30 damit gekoppelt ist, wie dem Fachmann zum Zeitpunkt der Erfindung bekannt ist. In einer Ausführungsform fungiert die Erkennungsstromquelle 80 als Stromsenke für die Erkennungsschaltungsanordnung. Optional ist ferner eine Klassifizierungsschaltungsanordnung bereitgestellt (nicht gezeigt) und ist angeordnet, um bei Erkennung eines gültigen Signaturwiderstands eine Klassifizierung der PD 30 durchzuführen.
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Nach der Erkennung und Klassifizierung bestimmt die Steuerschaltungsanordnung 100, ob der PD 30 Leistung bereitgestellt werden soll. Falls ein PSE-Host die PSE 20 anweist, der PD 30 Leistung bereitzustellen, steuert die Steuerschaltungsanordnung 100 das Signal EN1 so, dass es hoch ist, wodurch der NFET Q1 in einer geschlossenen Position gehalten wird und ermöglicht wird, dass Leistung von der Hauptleistungsquelle 40 der PD 30 mit der Betriebsspannung zugeführt wird. Der Strom wird über die Stromregelung (nicht gezeigt) als Reaktion auf den Spannungsabfall über dem Erfassungswiderstand R1 überwacht.
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Falls nach der Erkennung und Klassifizierung eine Anweisung von dem PSE-Host an der PSE 20 empfangen wird, in einen Markierungs- und Haltezustand zu wechseln, gibt die Steuerschaltungsanordnung 100 nach einem vorbestimmten Zeitraum zum Zeitpunkt T1 ein hohes Signal EN2 und ein niedriges Signal EN1 aus. Als ein Ergebnis ist der NFET Q1 geöffnet und der NFET Q2 geschlossen, wodurch der PD 30 Leistung von der Markierungsleistungsquelle 60 bereitgestellt wird. Der Ausgangsanschluss 130 wird als eine damit gekoppelte gültige PD, die in einem Schlafmodus gehalten wird, aufweisend „markiert“, indem ein Speicher, der der Steuerschaltungsanordnung 100 zugeordnet ist, gesetzt wird oder indem eine Zustandsmaschine auf einen geeigneten Zustand gesetzt wird. Wie oben beschrieben, ist die von der Markierungsleistungsquelle 60 erzeugte Spannung VMH kleiner als die von der Hauptleistungsquelle 40 erzeugte Spannung. Eine Steuerschaltungsanordnung der PD 30 (nicht gezeigt) ist angeordnet, um als Reaktion darauf, dass ihr die niedrigere Spannung VMH bereitgestellt wird, die PD 30 in einen Bereitschafts- oder Schlafmodus zu versetzen, wobei nur eine minimale Menge an Leistung aufgenommen wird, d. h. ein Aufrechterhaltungsstrom oder Markierungs- und Haltestrom, der ausreicht, um einen Speicher der PSE-Klassifizierungsinformationen, die an der PD 30 während der Klassifizierungsstufe empfangen werden, aufrechtzuerhalten. Dies ist in 1A durch die Stromquelle 110 veranschaulicht, die als Reaktion auf das Schließen des elektronisch gesteuerten Schalters S2 aktiviert wird. Damit beginnt die Stromquelle 110, den mit IMH bezeichneten Markierungs- und Haltestrom zu ziehen. Im Falle eines dem Ausgangsanschluss 130 bereitgestellten Kurzschlusses wirkt der Strombegrenzungswiderstand R2 als Strombegrenzer, um die Erzeugung eines großen Stromstoßes zu verhindern. Es ist zu beachten, dass der Stromüberwachungsmechanismus nach dem Stand der Technik, der verwendet wird, um die MPS zu überwachen und die Steuerung des Anschlussstroms aufrechtzuerhalten, dem NFET Q1 und Erfassungswiderstand R1 zugeordnet sind und somit nicht verfügbar sind, um das Vorhandensein oder Nichtvorhandensein des Aufrechterhaltungsstroms IMH zu überwachen. Somit fehlt ein Mechanismus, der bereitgestellt wird, um zu identifizieren, ob die PD 30 getrennt wurde.
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Zum Zeitpunkt T2 gibt die Steuerschaltungsanordnung 100 ein aktives Signal ES 1 aus, wodurch der elektronisch gesteuerte Schalter S1 geschlossen wird. Die Stromquelle 80 beginnt somit, einen mit 11 bezeichneten Strom aus der Hauptleistungsquelle 40 zu ziehen. Falls die Größe des Stroms 11 kleiner oder gleich der Größe des Stroms IMH ist, fließt der Strom 11 als Teil des Stroms IMH durch die PD 30. Falls die Größe des Stroms 11 größer als die Größe des Stroms IMH ist, wird der Strom 11 geteilt, wobei ein erster Teil von I1 durch die PD 30 als Strom IMH fließt und ein zweiter Teil von I1 durch den Anschlusswiderstand RP fließt. In einer Ausführungsform wird, wie in Graph 150 veranschaulicht, die Größe des Stroms 11 so eingestellt, dass sie nahe an der minimalen Größe des Stroms IMH liegt, die, wie oben beschrieben, optional im Bereich von 250 Mikroampere bis 4 Milliampere liegt, wodurch der Strom 11 einen vernachlässigbaren Einfluss auf die Spannung VPORT hat. Die Spannung VPORT wird von der Steuerschaltungsanordnung 100 überwacht, und solange sie nicht signifikant ansteigt, wird der Markierungs- und Haltezustand aufrechterhalten. Wie weiter unten beschrieben wird, weist ein signifikanter Anstieg von VPORT auf eine Trennung der PD 30 hin, wodurch das Abschalten des getrennten Anschlusses erforderlich ist.
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Zum Zeitpunkt T3 öffnet eine Steuerschaltungsanordnung der PD 30 (nicht gezeigt) den elektronisch gesteuerten Schalter S2 als Reaktion auf das Abschalten der PD 30, wodurch der Strom IMH endet. Es wird darauf hingewiesen, dass dies als durch Öffnen des elektronisch gesteuerten Schalters S2 geschehend beschrieben wird, was jedoch nur zu beschreibenden Zwecken gemeint ist und nicht einschränkend gemeint ist. In einer anderen Ausführungsform endet der Strom IMH aufgrund der Trennung der PD 30 von dem Ausgangsanschluss 130 der PSE 20. Als ein Ergebnis der Trennung der Stromquelle 110 und/oder der Trennung der PD 30 von dem PSE-Anschluss 130 fließt kein Strom 11 mehr durch die PD 30, sondern fließt stattdessen durch den Anschlusswiderstand RP, wodurch ein Anstieg der Spannung VPORT bewirkt wird. 1C zeigt, dass die Spannung VPORT aufgrund verschiedener Kapazitäten (nicht gezeigt) parallel zu dem Anschlusswiderstand RP allmählich ansteigt. Wenn die Spannung VPORT über die Referenzspannung VREF ansteigt, gibt die Steuerschaltungsanordnung 100 zum Zeitpunkt T4 ein niedriges Signal EN2 aus, wodurch der NFET Q2 geöffnet wird, und markiert ferner den Anschluss als getrennt in einem Speicher, der der Steuerschaltungsanordnung 100 zugeordnet ist, oder durch Setzen einer Zustandsmaschine der Steuerschaltungsanordnung 100 auf den geeigneten Zustand und/oder durch Kommunikation der Trennung an den PD-Host. Dem Anschluss 130 wird somit keine Leistung mehr bereitgestellt. Wenn eine PD erneut mit dem Anschluss 130 verbunden wird, wird eine Erkennung und optional eine Klassifizierung erneut als Reaktion auf die Markierung des Anschlusses in dem Speicher der Steuerschaltungsanordnung 100 durchgeführt.
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In einer Ausführungsform wird die Spannung VPORT über einen vorbestimmten Zeitraum überwacht, sodass nur dann, wenn die Spannung VPORT für den gesamten Zeitraum ansteigt, der Anschluss als getrennt markiert wird, wodurch ein modulierter Markierungs- und Haltestrom IMH ermöglicht wird. Somit ermöglicht die PSE 20 ein schnelles Einschalten der Beleuchtung, da nach einem Empfangen eines Befehls zum Einschalten der PD 30 von dem PD-Host als Reaktion auf das Fehlen einer Markierung des Anschlusses 130 als getrennt keine Erkennung und Klassifizierung durchgeführt wird. Vorteilhafterweise ist die PSE 20 in der Lage, die Trennung der PD 30 von dem Anschluss 130 zu erkennen, ohne den Markierungs- und Haltestrom IMH überwachen zu müssen. Weiter vorteilhaft ist für die oben beschriebene Markierungs- und Haltekonfiguration keine Kommunikation zwischen dem PSE-Host und der PD 30 notwendig. Zusätzlich arbeitet der Markierungs- und Haltezustand bei einer niedrigen Spannung von optional 7 bis 10 Volt, was die Menge der aufgenommenen Leistung, Strom IMH, verringert. Dies kann von Bedeutung sein, da sich die PD 30 für Tage oder mehr in einem Bereitschaftsmodus befinden kann. Des Weiteren führt die PSE 20 diese Funktionen unter Verwendung vorhandener Schaltungsanordnungen durch, einschließlich der Erkennungsstromquelle 80 und der Messschaltungsanordnung für die Anschlussspannung VPORT.
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2 veranschaulicht ein übergeordnetes Flussdiagramm eines Markierungs- und Halteverfahrens gemäß bestimmten Ausführungsformen. In Stufe 1000 wird eine Erkennung durchgeführt, um zu bestimmen, ob ein gültiger PD-Signaturwiderstand dem Ausgang einer PSE bereitgestellt wird, in der Regel unter Verwendung einer Stromquelle, wie der Erkennungsstromquelle 80. Optional wird auch eine Klassifizierung durchgeführt, um die Klasse der erkannten PD zu bestimmen. In Stufe 1010 wartet die PSE für einen vorbestimmten Zeitraum auf eine Leistungsanforderung für die PD von Stufe 1000, in der Regel von einem verbundenen Host. Falls eine Leistungsanforderung für die PD empfangen wird, wird in Stufe 1020 Betriebsleistung von einer Hauptleistungsquelle zugeführt. In einer Ausführungsform beträgt die von der Hauptleistungsquelle ausgegebene Spannung 57 Volt.
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Falls während des vorbestimmten Zeitraums keine Leistungsanforderung empfangen wird oder ein Markierungs- und Haltebefehl von dem PD-Host empfangen wird, wird in Stufe 1030 eine Markierungs- und Halteleistungsquelle mit dem PSE-Ausgang verbunden und wird die Hauptleistungsquelle von Stufe 1020 von dem Ausgang der PSE getrennt. Die von der Markierungs- und Halteleistungsquelle ausgegebene Spannung ist kleiner als die von der Hauptleistungsquelle ausgegebene Spannung. In einer Ausführungsform liegt die von der Markierungs- und Halteleistungsquelle ausgegebene Spannung zwischen 7 und 10 Volt. Der Anschluss wird als eine damit gekoppelte gültige PD, die keine Leistung anfordert, aufweisend markiert.
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In Stufe 1040 wird ein vorbestimmter Strom durch die PSE durch eine Stromquelle in der PSE gezogen oder getrieben, wobei die Stromquelle optional mindestens eine Erkennungsstromquelle ist, die in Stufe 1000 verwendet wird. In einer Ausführungsform wird der vorbestimmte Strom durch die Hauptleistungsquelle von Stufe 1020, die PD von Stufe 1000 und einen Widerstand über den Ausgang der PSE getrieben. Als ein Ergebnis fließt ein erster Teil des Erkennungsstroms durch die PD, und ein zweiter Teil des Erkennungsstroms fließt durch den oben beschriebenen Ausgangsanschlusswiderstand, wie RP. In Stufe 1050 wird die Spannung über dem Ausgangswiderstand, VPORT, überwacht. In Stufe 1060 wird für den Fall, dass die Spannung über dem Ausgangswiderstand kleiner als eine Referenzspannung ist, d. h. der erste Teil des Erkennungsstroms durch die PD und nicht durch den Ausgangswiderstand fließt, erneut Stufe 1050 durchgeführt. Als Reaktion darauf, dass die PD getrennt wird, fließt nun der erste Teil des Erkennungsstroms durch den Ausgangswiderstand, und die Ausgangsspannung steigt an. Falls die Ausgangsspannung über die vorbestimmte Referenzspannung ansteigt, wird bestimmt, dass die PD von Stufe 1000 nicht mehr verbunden ist, der Anschluss in dem zugehörigen Speicher wird als getrennt markiert und die Stufe 1000 wird erneut ausgeführt.
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Es versteht sich, dass bestimmte Merkmale der Erfindung, die der Klarheit halber im Rahmen getrennter Ausführungsformen beschrieben werden, auch in Kombination in einer einzigen Ausführungsform bereitgestellt werden können. Umgekehrt können verschiedene Merkmale der Erfindung, die der Kürze halber im Rahmen einer einzelnen Ausführungsform beschrieben werden, auch einzeln oder in jeder geeigneten Unterkombination bereitgestellt werden. Insbesondere wurde die Erfindung mit einer Identifizierung jeder mit Leistung versorgten Vorrichtung durch eine Klasse beschrieben, was jedoch nicht in keiner Weise als Einschränkung zu verstehen ist. In einer alternativen Ausführungsform werden alle mit Leistung versorgten Vorrichtungen gleich behandelt, so dass die Identifizierung der Klasse mit ihrem zugehörigen Leistungsbedarf nicht erforderlich ist.
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Sofern nicht anders definiert, haben alle hierin verwendeten technischen und wissenschaftlichen Begriffe die gleiche Bedeutung, wie sie allgemein von einem Fachmann auf dem Gebiet, zu dem diese Erfindung gehört, verstanden werden. Obwohl ähnliche oder gleichwertige Verfahren wie die hierin beschriebenen in der Praxis oder Prüfung der vorliegenden Erfindung verwendet werden können, werden hierin geeignete Verfahren beschrieben.
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Alle hierin genannten Veröffentlichungen, Patentanmeldungen, Patente und anderen Bezugnahmen sind durch Bezugnahme in ihrer Gesamtheit aufgenommen. Im Falle eines Konflikts ist die Patentschrift, einschließlich der Definitionen, maßgebend. Darüber hinaus sind die Materialien, Verfahren und Beispiele nur veranschaulichend und nicht als Einschränkung gedacht.
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Der Fachmann wird verstehen, dass die vorliegende Erfindung nicht auf das beschränkt ist, was vorstehend besonders gezeigt und beschrieben wurde. Vielmehr ist der Schutzumfang der vorliegenden Erfindung durch die beigefügten Ansprüche definiert und schließt sowohl Kombinationen und Unterkombinationen der verschiedenen vorstehend beschriebenen Merkmale als auch Variationen und Modifikationen davon, die einem Fachmann beim Lesen der vorstehenden Beschreibung einfallen würden, ein.
