JP4850848B2 - 通信リンクを通じて電力を与えるためのシステムにおける電源装置の出力電圧に基づく電流制限しきい値の調整 - Google Patents
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Description
この開示は電源システムに関し、より特定的には、パワーオーバーイーサネット(登録商標)(PoE)システムなどの通信リンクを通じて電力を与えるためのシステムにおける電源装置の出力電圧に基づいて、電流制限しきい値を調整するための回路および方法論に関する。
この数年にわたって、イーサネット(登録商標)はローカルエリアネットワーキングの最も一般的に用いられる方法となった。イーサネット(登録商標)規格の創始者であるIEEE802.3グループは、イーサネット(登録商標)ケーブルを通じた電力供給を規定する、IEEE802.3afとして公知である拡張された規格を開発した。IEEE802.3af規格は、アンシールドツイストペア線を通じてリンクの両端に位置する給電側機器(Power Sourcing Equipment)(PSE)から受電側機器(Powered Device)(PD)へ電力を送ることを含む、パワーオーバーイーサネット(登録商標)(PoE)システムを規定する。伝統的に、IP電話、無線LANアクセスポイント、パーソナルコンピュータおよびウェブカメラなどのネットワーク装置は、2つの接続を必要としてきた。1つはLANへ、もう1つは電源装置への接続である。PoEシステムは、ネットワーク装置に電力供給するための付加的なコンセントおよび配線の必要性をなくす。その代わり、データ伝送に用いられるイーサネット(登録商標)ケーブルを通じて電力が供給される。
からクラス4までに分類され得る。クラス1のPDはPSEが少なくとも4.0Wを供給することを必要とし、クラス2のPDはPSEが少なくとも7.0Wを供給することを必要とし、クラス0、3または4のPDは少なくとも15.4Wを必要とする。決定したPDのクラスに基づいて、PSEは必要な電力をPDに加える。
この開示は、通信リンクを通じて受電側機器(PD)に電力を与える電源システムにおける電流制限しきい値レベルを調整するための新規な回路および方法論を提供する。
・ 電源装置の出力パラメータを決定し、
・ 決定した出力パラメータに従って電流制限しきい値を調整すること、である。
この開示は、パワーオーバーイーサネット(登録商標)(PoE)システムにおける、短絡状態のPSEの最大出力電流などの電流制限しきい値(ILIM)および/または過負荷電流検出範囲(ICUT)の値を調整する例を用いて行われる。しかしながら、ここに記述された概念はいかなるネットワークにも適用可能であることが明らかになる。たとえば、この開示のシステムは、複数のノード、ネットワークハブ、およびノードをネットワークハブに接続してデータ通信を与えるための通信ケーブルを有するローカルエリアネットワーク(LAN)において与えられてもよい。ネットワークハブは電源装置を含んでもよく、電源装置から負荷へと電力を供給するために通信ケーブルが利用されてもよい。
のための電力である。IEEE802.3af規格に規定されるように、VPortの値は44Vから57Vまでの範囲でなければならない。
象が検出されるしきい値電力レベルである。出力電力PPort=IT×VPort=PTなので、電流制限回路24はPSE12の一定値の出力電力PPortにおいて過電流の事象を検出する。その結果、PSE12は、出力電圧VPortの変化とは独立して実質的に一定のレベルの出力電力PPortを生成することができる。当業者は、出力電圧VPortに反比例する電流制限しきい値ITを生成するためにさまざまなアナログまたはデジタル回路が用いられてもよいことを認識する。さらに、この機能を実現するようにコンピュータ装置がプログラムされてもよい。
および/またはICUTしきい値を調整し、出力電圧VPortの変化とは独立に実質的に一定のレベルの出力電力PPortを与える。その結果、最大量の電力が最大数のPSEポートに送られ得る。
Claims (21)
- 通信リンクを通じて受電側機器(PD)に電力を与えるためのシステムであって、
過負荷事象に応答して、電流を限定するための電流制限回路を含み、
前記電流制限回路は、電流制限しきい値に基づいて電流を限定するように構成され、
前記システムは、
前記システムの出力パラメータに応答して前記電流制限しきい値を設定するためのしきい値回路をさらに含み、
前記電流制限回路は、前記電流制限しきい値に基づいて、前記システムの出力電流を制限するように構成され、
前記しきい値回路は、前記システムの実質的に一定な出力電力を達成するために、前記システムの出力電圧に従って前記電流制限しきい値を制御するように構成される、システム。 - 前記しきい値回路は、前記システムの出力パラメータに従って短絡状態の前記システムの最大出力電流を設定するよう構成される、請求項1に記載のシステム。
- 前記しきい値回路は、前記システムの出力パラメータに従って前記システムの過負荷電流検出範囲を設定するよう構成される、請求項1に記載のシステム。
- 前記しきい値回路は、出力電圧に従って短絡状態の前記システムの最大出力電流を制御するよう構成される、請求項1に記載のシステム。
- 前記しきい値回路は、出力電圧に従って前記システムの過負荷電流検出範囲を制御するよう構成される、請求項1に記載のシステム。
- 前記しきい値回路は、前記電流制限しきい値を出力電圧に逆比例させるよう構成される、請求項1に記載のシステム。
- 前記しきい値回路は、前記システムの実質的に一定の出力電力を表わす電流電圧曲線の近似を用いて前記電流制限しきい値を設定するよう構成される、請求項1に記載のシステム。
- 前記しきい値回路は、前記システムの出力電圧の予め定められた範囲内で前記電流電圧曲線の線形の近似を用いるよう構成される、請求項7に記載のシステム。
- 前記電流制限回路は、出力電流が短絡状態のシステムの最大出力電流を超えることを防ぐために前記システムの出力トランジスタを制御するよう構成される、請求項2に記載のシステム。
- 前記電流制限回路は、出力電流が予め定められた時間制限を超える期間について過負荷電流検出範囲を超えると前記システムの出力トランジスタが電源オフになるようにするよう構成される、請求項3に記載のシステム。
- 通信リンクを通じて電源装置からPDに電力を与えるためのシステムにおいて、制御方法は、
過負荷事象に応答して、電流制限しきい値に基づいて電流を限定するステップと、
前記電源装置の出力パラメータを決定するステップと、
決定された出力パラメータに従って前記電流制限しきい値を調整するステップとを含み、
前記調整するステップは、前記電源装置の出力電流制限しきい値を調整するステップを含み、
前記電流制限しきい値は、前記電源装置の実質的に一定の出力電力を達成するために、前記電源装置の出力電圧に従って調整される、方法。 - 短絡状態の前記電源装置の最大出力電流は、前記電源装置の出力パラメータに従って調整される、請求項11に記載の方法。
- 前記電源装置の最大過負荷電流は、前記電源装置の出力パラメータに従って調整される、請求項11に記載の方法。
- 前記電流制限しきい値は出力電圧に逆比例するようにされる、請求項11に記載の方法。
- 前記電流制限しきい値は、前記電源装置の実質的に一定の出力電力を表わす電流電圧曲線の近似を用いて制御される、請求項11に記載の方法。
- 前記電流制限しきい値は、前記電源装置の出力電圧の予め定められた範囲内で前記電流電圧曲線の線形の近似を用いて制御される、請求項15に記載の方法。
- イーサネット(登録商標)を通じて電力を供給するためのシステムであって、
受電側機器(PD)に電力を供給するための少なくとも1つのポートを有する給電側機器(PSE)と、
過負荷事象に応答して、電流を限定するための電流制限回路を含み、
前記電流制限回路は、電流制限しきい値に基づいて電流を限定するように構成され、
ポートにおいて生成される出力電圧に従って前記電流制限しきい値を制御するためのしきい値回路をさらに含み、
前記電流制限回路は、前記PSEの出力電流制限しきい値を制御するよう構成され、
前記しきい値回路は、前記PSEの実質的に一定の出力電力を達成するために、出力電圧に従って前記PSEの前記出力電流制限しきい値を制御するよう構成される、システム。 - 前記しきい値回路は、出力電圧に従って短絡状態の前記PSEの最大出力電流を制御するよう構成される、請求項17に記載のシステム。
- 前記しきい値回路は、出力電圧に従って前記PSEの過負荷電流検出範囲を制御するよう構成される、請求項17に記載のシステム。
- ローカルエリアネットワークであって、
少なくとも1対のネットワークノードと、
ネットワークハブと、
ネットワークノードを前記ネットワークハブに接続してデータ通信を与えるための通信ケーブルとを備え、
前記ネットワークハブは前記通信ケーブルを通じて負荷に電力を与えるための電源装置を有し、
ネットワークは、
過負荷事象に応答して前記通信ケーブルを通じて電力を与えるためにシステムにおける電流を限定するための電流制限回路を含み、
前記電流制限回路は、電流制限しきい値に基づいて電流を制限するように構成され、
前記ネットワークは、
前記電源装置の出力パラメータに応答して、前記電流制限しきい値を設定するためのしきい値回路とを含み、
前記しきい値回路は、前記電源装置の実質的に一定の出力電力を達成するために、前記電源装置の出力電圧に従って、前記電流制限しきい値を制御するように構成される、ネットワーク。 - 前記しきい値回路は、前記電源装置の出力パラメータに従って前記電源装置の出力電流制限しきい値を設定するよう構成される、請求項20に記載のネットワーク。
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