JP3968273B2 - 電源供給装置 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、１本のコンピュータネットワーク用ケーブルでネットワーク信号と電源の両方を接続する方式に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来より、１本のコンピュータネットワーク用ケーブルでネットワーク信号と電源の両方を接続する方式が採用される場合がある。
例えば、パソコンやハブ等のように電源装置を内蔵している主ネットワーク機器と、無線ＬＡＮ用のアクセスポイント機器等のように電源装置を内蔵していない副ネットワーク機器との間を配線する場合では、通常は、前記主ネットワーク機器と副ネットワーク機器との間を接続するコンピュータネットワーク用ケーブルに加えて、前記副ネットワーク機器へ電源を供給するための電源ケーブルも配線する必要がある。
しかし、１本のコンピュータネットワーク用ケーブルでネットワーク信号と電源の両方を接続する方式を採用すれば、副ネットワーク機器が必要とする電力を、データ通信用のコンピュータネットワーク用ケーブルを利用して、主ネットワーク機器から副ネットワーク機器へ供給することが可能になる。従って、副ネットワーク機器へ電源を供給する電源ケーブルを配線する必要がなくなるので、副ネットワーク機器の回りの配線工事が簡略化される。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
このような１本のコンピュータネットワーク用ケーブルでネットワーク信号と電源の両方を接続する方式においては、電圧降下が小さくない細いコンピュータネットワーク用ケーブルを経由して電力を供給するために、電力供給側（主ネットワーク機器側）においては、コンピュータネットワーク用ケーブルに数十ボルトの電圧を印加する場合がある。
一方、コンピュータネットワーク用ケーブルを介して電源の供給を受ける方式に対応していない一般のネットワーク機器においては、コンピュータネットワーク用ケーブルの芯線は、例えばイーサネット（登録商標）の場合、100オーム程度の終端抵抗器で終端されていることがあるため、誤ってこれらの対応していない機器に、電源が印加されたコンピュータネットワーク用ケーブルを接続した場合には、前記終端抵抗器を焼損させて火災発生等の事故となる危険性があった。
【０００４】
そこで、本発明は、１本のコンピュータネットワーク用ケーブルで電源の供給を行う方式に対応している電力供給側（主ネットワーク機器側）のネットワーク機器と、対応していない機器とを、コンピュータネットワーク用ケーブルで接続した場合に、前記危険性を回避できる電源供給技術を提供することを目的としてなされたものである。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
本発明にかかる電源供給装置においては、１本のコンピュータネットワーク用ケーブルを介して接続された他のネットワーク機器へ電源を供給し得るように構成された電源供給装置において、前記コンピュータネットワーク用ケーブルに最大出力電流が所定の電流値以下に制限された低電圧の副電源を供給し得る副電源供給手段と、前記コンピュータネットワーク用ケーブルを介して接続された他のネットワーク機器が必要とする主電源を供給し得る主電源供給手段と、前記副電源供給手段を前記コンピュータネットワーク用ケーブルに接続して、前記コンピュータネットワーク用ケーブルを介して流れる電流値を検出して検出した電流値を所定の下限値及び上限値と比較することによって、コンピュータネットワーク用ケーブルに接続されるネットワーク機器がコンピュータネットワーク用ケーブルを介して電源供給を受けるように構成されているか否かの判別、および、ネットワーク機器が接続されていない状態の判別をして、コンピュータネットワーク用ケーブルを介して接続されているネットワーク機器が、コンピュータネットワーク用ケーブルを介して電源供給を受けるように構成されている場合は、該ネットワーク機器に対してコンピュータネットワーク用ケーブルを介して主電源供給手段から電源供給をするように制御し、コンピュータネットワーク用ケーブルを介して接続されているネットワーク機器が、コンピュータネットワーク用ケーブルを介して電源供給を受けるように構成されていない場合、および、コンピュータネットワーク用ケーブルにネットワーク機器が接続されていない場合は、コンピュータネットワーク用ケーブルを介して主電源供給手段から電源供給が行われないように制御する制御手段とを備えた。
【０００６】
上記構成によれば、制御手段によって、副電源供給手段を前記コンピュータネットワーク用ケーブルに接続することによって、前記コンピュータネットワーク用ケーブルを介して流れる電流値が所定の範囲内のときには、接続された他のネットワーク機器が、コンピュータネットワーク用ケーブルを介して電源の供給を受ける構成になっていると判断できる。従って、その場合には、前記主電源供給手段を前記コンピュータネットワーク用ケーブルに接続して電源を供給する。
前記コンピュータネットワーク用ケーブルを介して流れる電流値が所定の範囲内でない時には、他のネットワーク機器が接続されていない場合か、接続された他のネットワーク機器が、コンピュータネットワーク用ケーブルを介して電源の供給を受ける構成になっていない場合と判断できる。従って、それらの場合には、前記主電源供給手段は接続しない。
【０００７】
【発明の実施の形態】
以下に、本発明にかかる電源供給装置を、その実施の形態を示した図面に基づいて詳細に説明する。
【０００８】
１は前記実施形態の電源供給装置であり、コンピュータネットワーク用ケーブル（具体例としてはイーサネット（登録商標）ケーブル）を介して電源の供給を行う構成でない通常のネットワーク機器２とコンピュータネットワーク用ケーブル４２で接続されたコネクタＡと、コンピュータネットワーク用ケーブルを介して電源の供給を受けるように構成されているネットワーク機器３とコンピュータネットワーク用ケーブル４３によって接続されたコネクタＦを備えている。
これらのコネクタＡ，Ｆは、例えば、IEEE 802.3u準拠の100BASE-TX対応のイーサネット（登録商標）ケーブルを接続するためのコネクタとして、以下の説明を行う。
【０００９】
コネクタＡのネットワーク信号の接続端子Ａ１，Ａ２，Ａ３，Ａ６は、コネクタＦのネットワーク信号の接続端子Ｆ１，Ｆ２，Ｆ３，Ｆ６とツイストペアケーブルで直結されている。
コネクタＡのネットワーク信号の伝送に用いない接続端子Ａ４，Ａ５，Ａ７，Ａ８は終端抵抗器で終端されている。
コネクタＦのネットワーク信号の伝送に用いない接続端子Ｆ４，Ｆ５は後述する主電源供給部Ｂと副電源供給部Ｃとに接続され、接続端子Ｆ７，Ｆ８は接地されている。
【００１０】
主電源供給部Ｂは、外部の電源回路から供給される直流１２ボルトから主電源としての４８ボルトを生成し、トランジスタによるスイッチング回路Ｅ１によってオン／オフ制御して、ダイオードＥ２を介して前記接続端子Ｆ４，Ｆ５に出力するように構成されている。前記トランジスタによるスイッチング回路Ｅ１は、後述する制御信号によって制御される。
副電源供給部Ｃは、外部の電源回路から供給される直流１２ボルトから副電源としての３．３ボルトを生成して、ダイオードＥ３を介して前記接続端子Ｆ４，Ｆ５に出力するように構成されている。
【００１１】
電流検出部Ｄは、前記主電源供給部Ｂを介して出力される電流値を検出する主電流検出部Ｄ１と、前記副電源供給部Ｃを介して出力される電流値を検出する副電流検出部Ｄ２と、これらによって検出された電流値を所定の下限値と上限値と比較し、前記下限値未満であるか（状態▲１▼）、前記下限値以上で前記上限値未満であるか（状態▲２▼）、前記上限値以上であるか（状態▲３▼）を監視するウインドゥコンパレータ部Ｄ３とから構成されている。なお、前記下限値は３ミリアンペア、上限値は１５ミリアンペアに設定されているとして以下の説明を行う。
【００１２】
前記状態▲１▼の場合には、前記コネクタＦにはネットワーク機器が接続されていない状態であると判断できる。
前記状態▲２▼の場合には、前記コネクタＦには、コンピュータネットワーク用ケーブルを介して電源の供給をうけるように構成されたネットワーク機器が接続されている状態であると判断できる。
前記状態▲３▼の場合には、前記コネクタＦには、コンピュータネットワーク用ケーブルを介して電源の供給をうけるようには構成されていないネットワーク機器が接続されている状態であると判断できる。
【００１３】
動作制御部Ｅは、前記ウインドゥコンパレータ部Ｄ３から出力される比較結果信号が入力され、比較結果信号に基づいて前記トランジスタによるスイッチング回路Ｅ１への制御信号を出力する制御回路Ｅ４を備えている。
前記動作制御部Ｅの制御回路Ｅ４においては、比較結果信号に基づいて、前記下限値未満の場合には状態▲１▼と判定し、前記下限値以上で前記上限値未満の場合には状態▲２▼と判定し、前記上限値以上の場合には状態▲３▼と判定する。
例えば、終端抵抗器が１００オームで副電圧が３．３ボルトの場合には、コンピュータネットワーク用ケーブルを介して電源の供給をうけるようには構成されていないネットワーク機器が接続されている状態では、３３ミリアンペアの電流値が検出されるので、前記上限値以上であると判定されるのである。
【００１４】
そして、前記動作制御部Ｅの制御回路Ｅ４においては、状態▲１▼と判定した場合には、前記トランジスタによるスイッチング回路Ｅ１をオフにする制御信号を出力し、状態▲２▼と判定した場合には、前記トランジスタによるスイッチング回路Ｅ１をオンにする制御信号を出力し、状態▲３▼と判定した場合には、前記トランジスタによるスイッチング回路Ｅ１をオフにする制御信号を出力する。
なお、前記動作制御部Ｅの初期状態では、制御信号によって前記トランジスタによるスイッチング回路Ｅ１はオフになっている。
【００１５】
そして、前記トランジスタによるスイッチング回路Ｅ１がオフにされた場合には、前記主電源供給部Ｂは前記コネクタＦの接続端子Ｆ４、Ｆ５とは切り離される。このとき、前記副電源供給部Ｃの出力は前記ダイオードＥ３が順方向であるため前記コネクタＦの接続端子Ｆ４、Ｆ５に接続される。
そして、前記トランジスタによるスイッチング回路Ｅ１がオンにされた場合には、前記主電源供給部Ｂは前記コネクタＦの接続端子Ｆ４、Ｆ５と接続され４８ボルトを印加する。このとき、前記副電源供給部Ｃに接続された前記ダイオードＥ３は逆方向になるため４８ボルトは前記副電源供給部Ｃへは逆流しない。
なお、前記動作制御部Ｅは、前記トランジスタによるスイッチング回路Ｅ１、ダイオードＥ２，Ｅ３、制御回路Ｅ４とから構成されている。
そして、前記電流検出部Ｄと前記動作制御部Ｅとで、特許請求の範囲に記載された制御手段を構成している。
【００１６】
以上の構成に基づいて動作を説明する。
先ず、初期状態においては、前記トランジスタによるスイッチング回路Ｅ１はオフになっているので、前記主電源供給部Ｂの出力はコネクタＦには供給されず、前記副電源供給部Ｃの出力がコネクタＦに供給される。
従って、前記コネクタＦにコンピュータネットワーク用ケーブルを介してネットワーク機器が接続されていない場合には、前記副電流検出部Ｄ２によって検出される電流値は前記下限値未満となり、状態▲１▼であると判定される。
そして、この状態では、前記副電流検出部Ｄ２による電流値の監視が継続される。
【００１７】
次に、前記コネクタＦにコンピュータネットワーク用ケーブル４３を介してネットワーク機器３が接続され、そのネットワーク機器３が、コンピュータネットワーク用ケーブルを介して電源を供給する方式に対応したネットワーク機器である場合には、前記副電流検出部Ｄ２によって検出される電流値は前記下限値以上で前記上限値未満となり、状態▲２▼であると判定される。
従って、前記制御回路Ｅ４からは前記トランジスタによるスイッチング回路Ｅ１をオンにする制御信号が出力され、トランジスタによるスイッチング回路Ｅ１はオンになって前記主電源供給部Ｂの出力は前記コネクタＦに供給される。従って、前記コネクタＦにコンピュータネットワーク用ケーブル４３を介して接続されたネットワーク機器３には電源が供給されるのである。
【００１８】
そして、この状態では、前記主電流検出部Ｄ１による電流値の監視が継続される。そして、電流値が例えば１０ミリアンペア以上２００ミリアンペア未満なら対応機器が正常に動作している状態（状態▲４▼）、１０ミリアンペア未満なら接続が外された状態（状態▲５▼）、２００ミリアンペア以上なら短絡等の異常（状態▲６▼）と判定する。
前記状態▲４▼以外の状態▲５▼、▲６▼の場合には主電源（４８ボルト）の出力をオフにして、副電源（３．３ボルト）を印加した状態でのでの電流値の監視状態に戻る。
このようにして、状態▲５▼もしくは状態▲６▼であると判定すると、直ちに、前記制御回路Ｅ４からは前記トランジスタによるスイッチング回路Ｅ１をオフにする制御信号が出力され、トランジスタによるスイッチング回路Ｅ１はオフになって前記主電源供給部Ｂの出力は前記コネクタＦと切り離される。
なお、主電流検出部Ｄ１用のウインドゥコンパレータ部と、副電流検出部Ｄ２用のウインドゥコンパレータ部とを分離独立して備えても良い。
【００１９】
以上のようにして、コネクタＦに接続されたネットワーク機器の状態と種類を電流値によって監視して判定するので、接続されたネットワーク機器に応じて電源の供給／非供給を自動的に制御することができる。
従って、特別の形状のコネクタやコンピュータネットワーク用ケーブルを用いなくても、間違った機器を接続してしまってその機器を損傷してしまうという危険を防止できる。
【００２０】
また、常時、電流値を監視して、電流値が上限値以上になると自動的に副電源に切り替わるため、主電源供給部Ｂの出力の短絡に対する保護装置が不要になる。
【００２１】
なお、前記主電源及び副電源の電圧、また、上限値及び下限値は、コンピュータネットワーク用ケーブルや接続されるネットワーク機器等の条件に応じて種々の値に設定することができる。
また、コネクタ及びコンピュータネットワーク用ケーブルとしては、ネットワーク信号を伝送する芯線以外に余分の芯線があるものであれば、種々の規格のコネクタとケーブルを使用することができる。
また、前記電源供給装置１は、コンピュータネットワーク用ケーブルを介してネットワーク信号を伝送する機能しか備えていない従来のネットワーク機器に内蔵してもよい。
【００２２】
【発明の効果】
以上のようにして、本発明の電源供給装置によれば、１本のコンピュータネットワーク用ケーブルで電源の供給を行う方式に対応している電力供給側のネットワーク機器と、前記方式に対応している電力被供給側のネットワーク機器とを、コンピュータネットワーク用ケーブルで接続した場合には、前記電力被供給側のネットワーク機器への電源供給をコンピュータネットワーク用ケーブルを介して行うことができるとともに、１本のコンピュータネットワーク用ケーブルで電源の供給を行う方式に対応している電力供給側のネットワーク機器と、前記方式に対応していない機器とを、コンピュータネットワーク用ケーブルで接続した場合には、機器の損傷等の危険性を回避できるという効果が得られる。
【００２３】
しかも、特殊な規格・形状のコネクタやコンピュータネットワーク用ケーブルを用いなくても上記効果を確実に得ることができる。
従って、一般に市販されているコネクタやコンピュータネットワーク用ケーブルをそのまま用いることができるので、設置に要する費用を低減することができる。
【００２４】
また、機器やケーブルが接続されていないために露出しているコンピュータネットワーク用ケーブルの端子やコネクタの端子に手を触れても、低電圧しか印加されていないため感電等の危険が無く安全である。
さらに、装置や機器に添付する取扱説明書等への注意事項の記載が最小限で済むという効果も得られる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明にかかる電源供給装置の実施の形態のブロック図である。
【符号の説明】
１ 電源供給装置
２ ネットワーク機器
（コンピュータネットワーク用ケーブルでの電源供給方式に非対応）
３ ネットワーク機器
（コンピュータネットワーク用ケーブルでの電源供給方式に対応）
４２ コンピュータネットワーク用ケーブル
４３ コンピュータネットワーク用ケーブル
Ａ コネクタ
Ｂ 主電源供給部、主電源供給手段
Ｃ 副電源供給部、副電源供給手段
Ｄ 電流検出部、制御手段
Ｄ１ 主電流検出部
Ｄ２ 副電流検出部
Ｄ３ ウインドゥコンパレータ部
Ｅ 動作制御部、制御手段
Ｅ１ トランジスタによるスイッチング回路
Ｅ２ ダイオード
Ｅ３ ダイオード
Ｅ４ 制御回路
Ｆ コネクタ
（コンピュータネットワーク用ケーブルでの電源供給方式に対応）

Claims (1)

1. １本のコンピュータネットワーク用ケーブルを介して接続された他のネットワーク機器へ電源を供給し得るように構成された電源供給装置において、
   前記コンピュータネットワーク用ケーブルに最大出力電流が所定の電流値以下に制限された低電圧の副電源を供給し得る副電源供給手段と、
   前記コンピュータネットワーク用ケーブルを介して接続された他のネットワーク機器が必要とする主電源を供給し得る主電源供給手段と、
   前記副電源供給手段を前記コンピュータネットワーク用ケーブルに接続して、前記コンピュータネットワーク用ケーブルを介して流れる電流値を検出して検出した電流値を所定の下限値及び上限値と比較することによって、コンピュータネットワーク用ケーブルに接続されるネットワーク機器がコンピュータネットワーク用ケーブルを介して電源供給を受けるように構成されているか否かの判別、および、ネットワーク機器が接続されていない状態の判別をして、
   コンピュータネットワーク用ケーブルを介して接続されているネットワーク機器が、コンピュータネットワーク用ケーブルを介して電源供給を受けるように構成されている場合は、該ネットワーク機器に対してコンピュータネットワーク用ケーブルを介して主電源供給手段から電源供給をするように制御し、
   コンピュータネットワーク用ケーブルを介して接続されているネットワーク機器が、コンピュータネットワーク用ケーブルを介して電源供給を受けるように構成されていない場合、および、コンピュータネットワーク用ケーブルにネットワーク機器が接続されていない場合は、コンピュータネットワーク用ケーブルを介して主電源供給手段から電源供給が行われないように制御する制御手段と
   を備えたことを特徴とする電源供給装置。

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