KR101217910B1 - 통신 링크를 통해 전력을 공급하는 시스템에서 전력 기기의전력 요건에 기초한 전류 제한 스레시홀드의 조절 - Google Patents

통신 링크를 통해 전력을 공급하는 시스템에서 전력 기기의전력 요건에 기초한 전류 제한 스레시홀드의 조절 Download PDF

Info

Publication number
KR101217910B1
KR101217910B1 KR1020077019063A KR20077019063A KR101217910B1 KR 101217910 B1 KR101217910 B1 KR 101217910B1 KR 1020077019063 A KR1020077019063 A KR 1020077019063A KR 20077019063 A KR20077019063 A KR 20077019063A KR 101217910 B1 KR101217910 B1 KR 101217910B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
power
current
requirement
accordance
circuit
Prior art date
Application number
KR1020077019063A
Other languages
English (en)
Other versions
KR20070098932A (ko
Inventor
클레이톤 레이놀즈 스탠포드
제프리 린 히쓰
키르크 츄카이 수
헤리 죠셉 클리버그
Original Assignee
리니어 테크놀러지 코포레이션
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 리니어 테크놀러지 코포레이션 filed Critical 리니어 테크놀러지 코포레이션
Publication of KR20070098932A publication Critical patent/KR20070098932A/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR101217910B1 publication Critical patent/KR101217910B1/ko

Links

Images

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04L—TRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION
    • H04L49/00—Packet switching elements
    • H04L49/35—Switches specially adapted for specific applications
    • H04L49/351—Switches specially adapted for specific applications for local area network [LAN], e.g. Ethernet switches
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04L—TRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION
    • H04L12/00—Data switching networks
    • H04L12/02—Details
    • H04L12/10—Current supply arrangements

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
  • Signal Processing (AREA)
  • Power Sources (AREA)
  • Small-Scale Networks (AREA)
  • Dc-Dc Converters (AREA)

Abstract

본 발명은 전력 기기(이하, PD: Powered Device)의 요건에 따라서 이더넷을 통한 전력(PoE: Power over Ethernet) 시스템에서 전류 제한 스레시홀드(threshold)를 조절하는 새로운 시스템 및 방법을 제공한다. 통신 링크를 통해서 PD에 전력을 공급하는 시스템은 PD의 요건을 결정하는 요건(requirement) 결정 회로; 및 상기 결정된 PD 요건에 따라서 파워 소싱 장치(이하, PSE: Power Sourcing Equipment)의 출력 신호를 제한하는 매개변수를 설정하는 제어 회로를 포함하는 것을 특징으로 한다. 상기 제어 회로는 전력 요건과 같은 상기 결정된 PD의 요건에 따라서 상기 PSE 및/또는 상기 PD의 전류 제한 스레시홀드를 설정할 수 있다.
PoE, 전력 소스 장치(PSE), 전력 기기(PD), 스레시홀드(threshold)

Description

통신 링크를 통해 전력을 공급하는 시스템에서 전력 기기의 전력 요건에 기초한 전류 제한 스레시홀드의 조절{Adjusting current limit thresholds based on power requirement of powered device in system for providing power over communication link}
본 발명은 전력 공급 시스템에 관한 것으로, 더욱 상세하게는, 전력 기기(이하, PD: Powered device)의 전력 요건(power requirement)에 따라서 이더넷을 통한 전력(이하, PoE: Power over Ethernet) 시스템과 같은 통신 링크를 통해 전력을 공급하는 시스템에서 전류 제한 스레시홀드(current limit threshold)를 조절하는 회로 소자(circuitry) 및 방법에 관한 것이다.
지난 몇 년간, 이더넷(Ethernet)은 로컬 영역 네트워크(이하, LAN: local area network)에서 가장 보편적으로 사용되는 방법이 되었다. 이더넷 표준의 시조인 IEEE 802.3 그룹은 이더넷 케이블링(Ethernet cabling)을 통해서 전력을 공급하는 것으로 정의되는, IEEE 802.3af로 알려진, 표준으로까지 확대 발전하였다. 상기 IEEE 802.3af 표준에서는 PoE(Power over Ethernet) 시스템을 정의하는데, 상기 PoE 시스템은 서로 링크의 반대쪽에 위치한 전력 소싱 장치(이하, PSE: Power Sourcing Equipment)로부터 전력 기기(이하, PD: Powered Device)까지 비차폐 꼬임 쌍(unshielded twisted-pair: UTP) 와이어링(wiring)을 통해서 전력을 전달하는 것과 관련이 있다. 전통적으로, IP 폰들, 무선 LAN AP(access point)들, 개인 컴퓨터(PC), 및 웹 카메라들과 같은 네트워크 장치들은 두 개의 접속, 즉, LAN으로의 접속 및 전력 공급 장치로의 접속을 필요로 했다. 상기 PoE 시스템은 전력을 네트워크 장치들에 공급하는데 있어서 추가적인 아웃릿(outlet)들 및 와이어를 필요로 하지 않는다. 대신에, 데이터 전송에 사용되는 이더넷 케이블을 통해서 전력이 공급된다.
상기 IEEE 802.3af 표준에서 정의된 바와 같이, PSE 및 PD는 네트워크 장치들이 데이터 전송에 사용되는 같은 일반 케이블링(same generic cabling)을 이용하여 전력을 공급하고 끌어오게 하는 비데이타 주체들(non-data entities)이다. 이때, PSE는 전력을 링크로 제공하는, 상기 케이블링과의 물리적 연결 지점에서 전기적으로 규정되는 장치이다. 또한, PSE는 전형적으로 이더넷 스위치, 라우터(router), 허브, 또는 다른 네트워크 스위치 장치, 또는 미드스팬 기기(midspan device)와 관련이 있다. PD는 전력을 끌어오거나 전력을 요청하는 기기이다. PD들은 디지털 IP 전화들, 무선 네트워크 AP들, PDA 또는 노트북 컴퓨터 도킹 스테이션들, 셀 폰 충전기들 및 HVAC(heating, ventilating, and air conditioning) 자동온도 조절장치(thermostat)들과 같은 장치들과 연관이 있을 수 있다.
상기 PSE의 주요한 기능들은 링크를 검색하여 PD 요청 전력을 찾는 기능, 선택적으로(optionally) PD를 분류하는 기능, PD가 검출되는 경우 링크에 전력을 공급하는 기능, 링크 상에서 전력을 모니터 하는 기능, 및 더 이상 전력이 요청되거 나 필요로 하지 않는 경우 전력을 차단하는 기능을 포함한다. PD는 IEEE 802.3af 표준에 의해서 정의된 PoE 검출 시그니쳐(signature)를 제시함으로써 상기 PD 검출 과정(PD detection procedure)에 참여한다.
상기 검출 시그니쳐가 유효한 경우, 상기 PD는 전원이 켜졌을 때 필요한 전력의 양을 나타내기 위해 상기 PSE에 분류 시그니쳐(signature)를 제시하는 옵션을 구비한다. 예를 들어, PD는 등급(class) 0 내지 4로 분류될 수 있다. 등급 1의 PD는 PSE가 적어도 4.0W를 공급할 것을 요구하고, 등급 2의 PD는 PSE가 적어도 7.0W를 공급할 것을 요구하며, 그리고 등급 0, 3, 또는 4의 PD는 적어도 15.4W를 공급할 것을 요구한다. PD의 결정된 등급에 기초하여, PSE는 PD로 요구되는 전력을 인가한다.
전력이 상기 PD에 공급될 때, 상기 PSE는, 과부하 검출 범위(overload current detection range)(ICUT) 및 단락 회로 조건(short circuit condition)(ILIM)에서의 PSE의 최대 출력 전류와 같은 소정의(certain) 전류 제한 스레시홀드(current limit threshold)와 관련하여 상기 PSE의 출력 전류를 모니터 한다. 특히, 상기 PSE는, 상기 단락 회로를 통한 전류의 크기(magnitude)가 ILIM을 초과하지 않을 경우, 전력 공급 케이블(power supply cable) 내의 어느 한 와이어(wire)에서 다른 와이어로의 단락 회로의 응용(application)에 손상을 주는 일 없이 견딜 수(withstand) 있어야만 한다. 또한, 상기 PSE의 출력 전류가 과부하 시간 제한(overload time limit)(Tovld)을 초과하는 시간 동안 ICUT 을 초과할 경우, 과부하 조건(overload condition)이 검출될 수 있다.
많은 PSE에서, ILIM 과 ICUT 의 값은 IEEE 802.3af 표준에 의해 정의된 상기 해당(corresponding) 범위들에서 일정(fixed) 레벨로 유지된다. 예를 들어, ILIM 의 값은 425mA로 유지되고, 반면, ICUT 의 값은 375mA로 유지될 수 있다. 그러나, 상기 PSE가 다양한 종류의 PD와 동작하고 다양한 전력 요구를 충족시키기 위해서, 상기 PD들의 요건에 따라서 상기 전류 제한 스레시홀드가 조절 가능하도록(adjustable) 되는 것이 바람직할 것이다.
또한, 상기 IEEE 802.3af 표준은 PD에서 입력 전류 제한 스레시홀드를 규정한다(specify). 특히, 상기 표준은 PD에서 입력 인러시(inrush) 전류(IInrush)를 최대 400mA까지 제한한다. 그러나, 상기 PD의 요건(requirement)에 따라서 상기 입력 전류 제한 스레시홀드가 조절 가능하도록 되는 것이 바람직할 것이다.
본 발명은 전력 기기(이하, PD: Powered Device)의 요건에 따라서 전력 공급장치 및/또는 상기 PD에서 전류 제한 스레시홀드(threshold)를 조절하는 새로운 시스템 및 방법을 제공한다.
본 발명의 일측에 따르면, 통신 링크를 통해 PD로 전력을 공급하는 시스템은 PD의 요건(requirement)을 결정하는 요건 결정(determining) 회로 및 상기 결정된 PD의 요건에 따라서 파워 소싱 장치(이하, PSE: Power Sourcing Equipment)의 출력 신호를 제한하는 매개변수를 설정하는 제어 회로를 구비한다. 예를 들어, 이더넷(Ethernet)을 통한 상기 파워 소싱 장치에 의해 상기 PD에 전력이 공급된다.
특히, 상기 제어 회로는 전력 요건(power requirement)과 같은 상기 결정된 PD의 요건(requirement)에 따라서 전류 제한 스레시홀드를 설정할 수 있다. 예를 들어, 단락 회로 조건에서의 상기 PSE의 최대 출력 전류 및/또는 상기 PSE의 과부하 전류 검출 범위(overload current detection range)는 상기 PD의 상기 전력 요건에 따라서 조절될 수 있다.
또한, 상기 PD의 입력 전류 스레시홀드는 상기 PD의 상기 전력 요건에 따라서 조절될 수 있다.
본 발명의 일실시예에 따르면, 상기 제어 회로는 상기 PD의 전력 요건에 따라서 복수 개의 선정된(predetermined) 값들 중 상기 PSE의 상기 전류 제한 스레시홀드의 적당한(appropriate) 값을 선택할 수 있다. 상기 결정 회로는 분류 절차(procedure)에 기초하여 상기 PD의 전력 요건을 결정할 수 있다.
상기 PSE는 상기 PSE의 출력 전류를 제한하는 상기 제어 회로에 의해 제어 가능한(controllable) 전류 제한 회로를 더 포함할 수 있다. 특히, 상기 전류 제한 회로는 출력 전계 효과(field-effect) 트랜지스터(transistor) 또는 바이폴라(bipolar) 트랜지스터를 제어함으로써, 상기 PSE의 상기 출력 전류가 단락 회로 조건에서의 상기 PSE의 상기 최대 출력 전류(maximum output current)를 초과하는 것을 방지할 수 있다.
또한, 상기 PSE의 상기 출력 전류가 선정된(predetermined) 시간 한계를 초과하는 시간 동안 결정된(determined) 과부하 전류 검출 범위를 초과할 경우, 상기 전류 제한 회로는 상기 PSE가 상기 PSE의 상기 출력 트랜지스터를 오프(off)하도록 할 수 있다.
본 발명의 방법에 따라서, 전력 공급 장치를 제어하기 위하여 아래의 단계들이 수행된다. 상기 단계들은 상기 전력 공급 장치에 의해 전력 공급된 부하의 전력 요건(requirement)을 결정하는 단계; 및 상기 결정된 전력 요건에 따라서 전류 제한 스레시홀드(threshold)을 조절하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.
특히, 단락 회로 조건에서의 상기 전력 공급 장치의 최대 출력 전류 및/또는 상기 전력 공급 장치의 허용 가능한(acceptable) 과부하 전류는 상기 결정된 전력 요건에 따라서 조절될 수 있다.
또한, 상기 부하의 최대 입력 전류는 상기 결정된 전력 요건에 따라서 조절될 수 있다.
본 발명의 다른 측면에 따르면, 이더넷을 통한 전력(이하, PoE: Power over Ethernet) 시스템은 전력 기기(이하, PD: Powered Device); 상기 PD로 전력을 공급하는 파워 소싱 장치(PSE; Power Sourcing Equipment); 및 상기 PD에 대한 정보에 기초하여 전류 제한 스레시홀드(threshold)를 조절하는 조절(adjustment) 회로를 포함하고, 상기 조절 회로는 상기 PD의 전력 요건에 따라서 상기 전류 제한 스레시홀드를 조절하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 또 다른 측면에 따르면, 로컬 영역 네트워크(LAN: Local Area Network)는 적어도 한 쌍의 네트워크 노드; 네트워크 허브; 및 상기 네트워크 노드가 상기 네트워크 허브에 접속되어 데이터 통신을 제공하는 통신 케이블링(communication cabling)을 포함한다. 상기 네트워크 허브는 상기 통신 케이블링을 통해 부하로 전력을 공급하는 전력공급 장치를 구비한다. 상기 네트워크는 상기 부하의 요건을 결정하는 요건 결정 회로(requirement determining circuit); 및 상기 부하의 상기 결정된 요건에 따라서 상기 통신 케이블링을 통한 전력 공급 장치에 있어서 전류를 제한하는 매개변수를 설정하는 제어 회로(control circuit)를 포함한다.
특히, 상기 제어 회로는 상기 부하의 전력 요건에 따라서 상기 전력 공급 장치의 전류 제한 스레시홀드 및/또는 상기 부하의 입력 전류 스레시홀드를 결정할 수 있다.
본 발명의 추가적인 장점들 및 측면들은 아래의 상세한 기재를 통해서 당업자라면 쉽게 분명히 알 수 있을 것이다. 상기 상세한 기재에는 본 발명의 실시예들이 본 발명을 실시하기 위한 바람직한 실시예를 통해서 보여지고 설명되어 있다. 후술하는 바와 같이, 본 발명의 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명은 다른 실시예들을 실시할 수 있으며, 이에 대한 몇 가지 상세한 사항들이 다양한 분명한 측면들에서 변형이 가능하다. 따라서 도면 및 기재는 한정적인 것이 아닌 사실상 예시적인 것으로 간주되어야 할 것이다.
본 발명의 실시예들에 대한 아래의 상세한 설명은 첨부된 도면들과 연관하여 독해되었을 때 가장 잘 이해될 수 있으며, 상기 첨부된 도면들에서 특징들은 관련된 특징들을 비교하기 위해서라기 보다는 가장 잘 설명하기 위해서 도시되었다.
도 1은 본 발명에 따른 전류 제한 조절 메커니즘을 도시한 블록도이다.
도 2는 본 발명에 따른 전류 제한 회로의 작동을 도시한 도면이다.
본 발명은, 이더넷을 통한 전력(이하, PoE: Power over Ethernet) 시스템에 서 단락 회로 조건(ILIM)에서의 파워 소싱 장치(이하, PSE: Power Souring Equipment)의 최대 출력 전류의 값들과, 과부하 전류 검색 범위(ICUT)를 조절하는 예를 이용하여 설명될 것이다. 그러나, 본 명세서에서 설명되는 개념들은 어떠한 네트워크에라도 적용 가능함은 명백할 것이다.
예를 들어, 본 발명의 시스템은 복수 개의 노드들, 네트워크 허브, 및 상기 네트워크 노드가 상기 네트워크 허브에 접속되어 데이터 통신을 제공하는 통신 케이블링(communication cabling)을 구비하는 로컬 영역 네트워크(LAN: Local Area Network)에서 제공된다. 이때, 상기 네트워크 허브는 전력 공급장치를 포함할 수 있으며, 상기 통신 케이블링은 상기 전력 공급장치로부터 부하로 전력을 공급하는데 사용될 수 있다.
또한, 당업자에 의해 이해되는 바와 같이, 본 발명의 개념은 전력 기기(이하, PD: Powered Device)와 같은 상기 부하의 상기 최대 입력 전류의 값을 조절하는데 사용될 수 있다.
도 1은 PoE 시스템에서 본 발명에 따른 전류 제한 조절 메커니즘(10)을 도시한 단순화된 블록도이다. 이 때, PoE 시스템은 PSE(12), 및 링크(16)을 통해서 상기 PSE에 접속 가능한 PD(14)를 구비하고 있으며, 링크(16)는 이더넷(Ethernet) 케이블 내의 2 또는 4 세트의 꼬임 쌍(Twisted Pair; TP)들을 이용하여 제공될 수 있다. 예를 들어, PSE(12)는 별도의 칩(chip) 위에 배치될 수 있다. 이하, 좀 더 상세하게 설명하자면, 본 발명의 전류 제한 조절 메커니즘(10)은 PD 검출 및 분류 회로(18), 스레시홀드(threshold) 제어 회로(20), 및 전류 제한 회로(22)를 이용하여 동작을 수행한다. 이러한 회로들은 PSE 칩(12) 상에 배치될 수 있다.
전류 제한 회로(22)는 단락(short) 회로 조건 및 과부하 조건과 같은 과전류(overcurrent) 이벤트(event)들에 응답하도록 PSE(12)에서 제공된다. 예를 들어, IEEE 802.3af 표준에 의해, PSE는 상기 단락 회로를 통한 전류의 크기(magnitude)가 전류(ILIM)를 초과하지 않을 경우, 전력 공급 케이블 내의 어느 한 와이어(wire)에서 다른 와이어까지의 단락 회로의 응용(application)에 손상을 주는 일 없이 견딜 수(withstand) 있어야 한다. 이때, 전류(ILIM)은 단락 회로 조건에서의 PSE의 최대 출력 전류를 의미한다.
또한, IEEE 802.3af 표준에 의해, PSE는 상기 과부하 조건이 검출될 경우, 파워 인터페이스(interface)로부터 전력을 제거해야 한다. 과부하 조건은, PSE의 출력 전류가 과부하 시간 제한(Tovld)과 같은 선정된(predetermined) 시간 간격(interval)을 초과하는 시간 동안 전류 ICUT (과부하 전류 검출 범위를 의미함)를 초과할 경우, 검출될 수 있다.
전류 제한 회로(22)는 PSE의 출력 전류를 모니터하여 ILIM 과 동일하거나 그 미만으로 전류를 유지한다. 또한, 전류 제한 회로(22)는, PSE(12)의 출력 전류가 선정된 시간 주기(period)를 초과하는 시간 동안 ICUT 보다 큰 경우에는, PSE(12)가 PD(14)에 공급되는 전력을 제거하도록 지시한다.
많은 PSE에 있어서, ILIM 및 ICUT 값들은 IEEE 802.3af 표준에 의해서 정의되는 해당 범위에서 일정한 레벨로 유지된다. 예를 들어, ILIM 의 값은 425mA로 유지되고, ICUT 의 값은 375mA로 유지될 수 있다. 그러나, 본 발명의 전류 제한 조절 메커니즘(10)에 의해서, 전류 제한 스레시홀드 ILIM 및 ICUT 가 특정(specific) PD의 요건들에 따라서 조절된다.
특히, 상기 전류 제한 스레시홀드는 PD의 전력 요건에 따라서 제어될 수 있다. 예를 들어, 검출(detection) 및 분류(classification) 회로(18)는 상기 PD의 전력 요건에 대한 정보를 제공하도록 사용될 수 있다. IEEE 802.3af 표준에서 정의된 바와 같이, PSE(12) 및 PD(14)는 PD 검출 과정에 참여 하는데, 그 동안 PSE(12)는 링크(16)를 프로브(probe)하여 PD를 검출한다. 이때, PD가 검출되는 경우, PSE(12)는 PD 검출 시그니쳐를 체크하여 이것이 유효인지 무효인지를 결정한다. 상기 유효 및 무효 검출 시그니쳐들은 상기 IEEE 802.3af 표준에 정의되어 있다. 상기 유효 PD 검출 시그니쳐가 상기 PD가 전력을 받아들이는 상태에 있다는 것을 나타내는 반면, 상기 무효 PD 검출 시그니쳐는 상기 PD가 전력을 받아들이지 못하는 상태에 있다는 것을 나타낸다.
상기 검출 시그니쳐가 유효할 경우, 상기 PD는 전원이 켜졌을 때 필요한 전력의 양을 나타내기 위해 상기 PSE에 분류(classification) 시그니쳐를 제시하는 옵션을 구비한다. PD는 등급(class) 0 내지 4로 분류될 수 있다. 등급1의 PD는 PSE가 적어도 4.0W를 공급할 것을 요구하고, 등급2의 PD는 PSE가 적어도 7.0W를 공 급할 것을 요구하며, 그리고 등급0, 3, 또는 4의 PD는 적어도 15.4W를 공급할 것을 요구한다. 더 나아가, 상기 PD는 자신이 상기 IEEE 802.3af 표준에서 규정된 것보다 더 높은 전력을 요구하는 장치라는 점을 인식(identify)한다. 고전력 PSE는 상기 요구되는 전력을 공급할 수 있다. 따라서, PD의 전력 요건은 폭 넓은 범위에 걸쳐서 다양해 질 수 있다.
상기 PD 검출 및 분류 회로(18)는 상기 PD(14)의 전력 요건을 결정하고, 해당 정보를 상기 스레시홀드 제어 회로(20)에 제공할 수 있다. 이때, 스레시홀드 제어 회로(20)는 상기 결정된 전력 요건에 적당한(appropriate) 전류 제한 스레시홀드 값들을 생성한다. 예를 들어, 스레시홀드 제어 회로(20)는 전류 제한 룩업(look-up) 테이블과 상호 작용할 수 있는데, 상기 전류 제한 룩업 테이블은 다양한 PD 전력 요건에 대한 전류 제한 스레시홀드 ILIM 및 ICUT 의 값들을 저장한다. PD(14)에 의해 요구되는 전력의 특정 값에 기초하여, 스레시홀드 제어 회로(20)는 상기 전류 제한 룩업 테이블에 엑세스하여 상기 특정 전력 값에 대한 ILIM 및 ICUT 의 값들을 결정한다. 스레시홀드 제어 회로(20)는 다수의(multiple) 전류 소스들(current sources)에서 제공된 제한 값들을 포함할 수 있는데, 상기 제한 값은 각 스레시홀드 전압 VLIM 및 VCUT 을 전류 제한 회로(22)에 제공하기 위한 ILIM 및 ICUT 의 결정된 값들에 따라서 선택 가능(selectable)하다.
도 2에 도시된 바와 같이, PSE(12)에서 PD(14)로의 전력 전달(delivery)은 터미널 게이트(terminal Gate)를 통해 외부 전원 MOSFET(24)의 게이트 구동 전 압(gate drive voltage)을 제어함으로써 이루어진다. 예를 들어, 상기 MOSFET(24)는 -48V 입력 공급(input supply)과 상기 PSE 출력 포트를 결합시킴에 있어서 상기 PD의 전력 요건을 만족하도록 제어된다. 전류 제한 회로(22)는, 상기 MOSFET(24)에 결합된 외부 센스(sense) 저항 (Rsense)에 대한 전압(Vsense)을 모니터링 함으로써, 터미널 센스(sense)를 통해서 상기 PSE(12)의 상기 출력 전류를 모니터한다.
상술한 바와 같이, 스레시홀드 전류 회로(20)는 전류 제한 회로(22)에 상기 스레시홀드 전압(VLIM)을 공급하는데, 이때 스레시홀드 전압(VLIM)은 특정 PD 전력 요건에 대해서 선택되는 상기 ILIM 값에 기초하여 ILIM x Rs 로서 결정될 수 있다. 전류 제한 회로(22)는 상기 MOSFET의 상기 게이트 전압을 제어하여 상기 모니터된 전압(Vsense)이 상기 스레시홀드 전압 (VLIM)을 초과할 경우, 상기 PSE의 상기 출력 전류를 감소시키게 된다. 예를 들어, 전류 제한 회로(22)는 작동 가능한 증폭기를 포함할 수 있는데, 이때 증폭기는 상기 스레시홀드 전압(VLIM)과 상기 센스 전압(Vsense) 을 비교하여 출력 전압을 생성하게 된다. 이때, 상기 출력 전압은 상기 전압(Vsens)이 상기 스레시홀드 전압(VLIM)을 초과할 경우, 상기 MOSFET(24)의 상기 게이트 전압을 줄이게 된다. 그 결과, PSE(12)의 상기 출력 전류는 상기 ILIM 레벨과 같거나 그 미만으로 유지된다.
또한, 스레시홀드 제어 회로(20)는 전류 제한 회로(22)에 상기 스레시홀드 전압(VCUT)을 제공할 수 있는데, 이때 스레시홀드 전압(VCUT)은 특정 PD 전력 요건에 대해서 선택되는 상기 ICUT 값에 기초하여 ICUT x Rs 로서 결정될 수 있다. 전류 제한 회로(22)는 상기 모니터된 전압(Vsense)이 선정된 시간 간격을 초과하는 시간 동안 상기 스레시홀드 전압(VCUT)을 초과하는 경우, PD(14)에 공급되는 상기 전력을 제거하도록 지시한다(indicate). 특히, 전류 제한 회로(22)는 상기 센스 전압(Vsense)이 상기 스레시홀드 전압(VCUT)을 초과할 경우에 동작하는 과부하 타이머(timer)를 구비할 수 있다. 상기 타이머에 의해서 결정되는 과부하 시간 제한이 만료되었을 때, 상기 센스 전압이 여전히 상기 VCUT 레벨보다 클 경우, MOSFET(24)는 오프(off) 되어 PD(14)로 공급되는 상기 전력을 제거하게 될 것이다. 예를 들어, 상기 과부하 시간 제한은 상기 IEEE 802.3af 표준에 따라 50ms 및 75ms 사이의 범위가 될 것이다.
따라서, 본 발명의 전류 제한 조절 메커니즘은 특정 PD의 전력 요구에 따라서 ILIM 및/또는 ICUT 인 스레시홀드 값들을 조절한다.
또한, 상기 IEEE 802.3af 표준은 PD에서의 입력 인러시(inrush) 전류(IInrush)를 상기 최대 400Ma까지 제한한다. PSE에서의 상기 출력 전류 제한 스레시홀드를 제어하는데 뿐만 아니라 또는 상기 출력 전류 제한 스레시홀드를 제어하는 대신에, 본 발명의 상기 전류 제한 조절 메커니즘은 상기 PD에서의 상기 입력 전류 제한 스레시홀드를 조절하는데 사용될 수 있다.
예를 들어, 상기 PD(14)는 입력 전류 제한 회로를 포함할 수 있다. 입력 전 류 제한 회로는 상기 PD의 입력 전류와 입력 전류 스레시홀드를 비교하여 상기 입력 전류를 상기 입력 전류 스레시홀드에 의해 설정된 상기 최대 값까지 제한한다. 상기 입력 전류 스레시홀드는 상기 PD의 특정 전력 요건에 따라서 조절될 수 있다. 특히, 상기 PD가 더 높은 전원을 요구할 때, 상기 PD는 더 높은 입력 전류에 의해서 작동될 수 있다.
상술한 기재에서 본 발명의 측면들을 도시하고 설명하였다. 부가적으로 본 발명은 바람직한 실시예들만을 도시하고 설명하고 있지만, 상술한 바와 같이, 본 발명이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이러한 기재로부터 본 발명의 범위를 벗어나지 않는 범위 내에서 다양한 수정 및 변형이 가능하다. 예를 들어, 스레시홀드 값들을 조절하는 대신에, 본 발명의 상기 조절 메터니즘은 PD의 요건들에 따라서 PSE 및/또는 PD의 다른 신호들 및/또는 매개변수의 조절이 가능하다.
상술한 실시예들은 본 발명을 실행하는데 있어서 알려진 바람직한 실시예들을 설명하고, 당업자라면 본 발명의 특정한 적용 또는 사용들에 의해서 요구되는 그러한 또는 다른 실시예들을 포함하며 다양한 변형이 가능한 발명을 이용하도록 의도된다.
따라서, 상기 기재는 본 발명을 본 명세서에서 설명되어 있는 형태에 한정하려고 의도되지 않는다. 또한, 후술되는 청구범위는 대안적 실시예들을 포함하도록 해석될 수 있다.
*

Claims (24)

  1. 통신 링크를 통해서 전력 기기(PD: Powered Device)로 전력을 공급하는 시스템에 있어서,
    전력 기기의 전력 요건을 결정하는 요건 결정 회로(requirement determining circuit); 및
    상기 전력 기기의 상기 결정된 전력 요건에 따라서 전류 제한 스레시홀드(current limit threshold)를 설정하는 제어 회로
    를 포함하는 전력 공급 시스템.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 전력 기기는 이더넷(Ethernet)을 통한 파워 소싱 장치(PSE: Power Sourcing Equipment)에 의해서 전력이 공급되는 전력 공급 시스템.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 제어 회로는 상기 전력 기기의 상기 전력 요건에 따라서 상기 파워 소싱 장치의 전류 제한 스레시홀드를 결정하도록 구성되는 전력 공급 시스템.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 제어 회로는 상기 전력 기기의 상기 전력 요건에 따라서 단락(short) 회로 조건에서 상기 파워 소싱 장치의 최대 출력 전류를 조절하도록 구성되는 전력 공급 시스템.
  5. 제3항에 있어서,
    상기 제어 회로는 상기 전력 기기의 상기 전력 요건에 따라서 상기 파워 소싱 장치의 과부하 전류 검출 범위(overload current detection range)를 조절하도록 구성되는 전력 공급 시스템.
  6. 제3항에 있어서,
    상기 제어 회로는 상기 전력 기기의 상기 전력 요건에 따라서 복수 개의 선정된(predetermined) 값들 중에 상기 파워 소싱 장치의 상기 전류 제한 스레시홀드의 값을 선택하도록 구성되는 전력 공급 시스템.
  7. 제3항에 있어서,
    상기 파워 소싱 장치는,
    상기 파워 소싱 장치의 출력 전류를 제한하기 위해 상기 제어 회로에 의해 제어 가능한(controllable) 전류 제한 회로(current limit circuit)
    를 더 포함하는 전력 공급 시스템.
  8. 제7항에 있어서,
    상기 전류 제한 회로는 상기 파워 소싱 장치의 출력 트랜지스터(transistor)의 전극(electrode)을 제어함으로써, 상기 파워 소싱 장치의 상기 출력 전류가 단락 회로 조건에서 상기 파워 소싱 장치의 결정된(determined) 최대 출력 전류를 초과하는 것을 방지하도록 구성되는 전력공급 시스템.
  9. 제7항에 있어서,
    상기 전류 제한 회로는, 상기 파워 소싱 장치의 상기 출력 전류가 선정된 시간 제한(predetermined time limit)을 초과하는 시간 동안 결정된(determined) 과부하 전류 검출 범위를 초과할 경우, 상기 파워 소싱 장치가 상기 파워 소싱 장치의 출력 트랜지스터를 오프(off) 하도록 구성된 전력 공급 시스템.
  10. 제2항에 있어서,
    상기 결정회로는 분류 절차(classification procedure)에 기초하여 상기 전력 기기의 상기 전력 요건을 결정하도록 구성되는 전력 공급 시스템.
  11. 제1항에 있어서,
    상기 제어 회로는 상기 전력 기기의 상기 전력 요건에 따라서 상기 전력 기기의 입력 전류 제한 스레시홀드를 조절하도록 구성되는 전력 공급 시스템.
  12. 전력공급장치를 제어하는 방법에 있어서,
    상기 전력공급장치에 의해서 전력 공급된 부하의 전력 요건(repuirement)을 결정하는 단계; 및
    상기 결정된 전력 요건에 따라서 전류 제한 스레시홀드(threshold)을 조절하는 단계
    를 포함하는 전력 공급 장치를 제어하는 방법.
  13. 제12항에 있어서,
    단락 회로 조건에서 상기 전력 공급 장치의 최대 출력 전류는 상기 결정된 전력 요건에 따라서 조절되는 전력 공급 장치를 제어하는 방법.
  14. 제12항에 있어서,
    상기 전력 공급 장치의 최대 과부하 전류는 상기 결정된 전력 요건에 따라서 조절되는 전력 공급 장치를 조절하는 방법.
  15. 제12항에 있어서,
    상기 부하의 입력 전류는 상기 결정된 전력 요건에 따라서 조절되는 전력 공급 장치를 제어하는 방법.
  16. 이더넷(Ethernet)을 통해서 전력을 공급하는 시스템에 있어서,
    전력 기기(Powered Device; PD);
    상기 전력 기기에 전력을 공급하는 파워 소싱 장치(Power Souring Equipment); 및
    상기 전력 기기에 대한 정보에 기초하여 전류 제한 스레시홀드(threshold)를 조절하는 조절 회로
    를 포함하는 전력 공급 시스템.
  17. 제16항에 있어서,
    상기 조절 회로는 상기 전력 기기의 전력 요건(requirement)에 따라서 상기 전류 제한 스레시홀드를 조절하도록 구성되는 전력 공급 시스템.
  18. 제17항에 있어서,
    상기 조절 회로는 상기 전력 기기의 상기 전력 요건에 따라서 단락 회로 조건에서의 상기 파워 소싱 장치의 최대 출력 전류를 조절하도록 구성되는 전력 공급 시스템.
  19. 제17항에 있어서,
    상기 조절 회로는 상기 전력 기기의 상기 전력 요건에 따라서 상기 파워 소싱 장치의 과부하 전류 검출 범위를 조절하도록 구성되는 전력 공급 시스템.
  20. 제17항에 있어서,
    상기 파워 소싱 장치의 출력 전류를 제한하는 상기 조절 회로에 의해 결정되는(defined) 상기 전류 제한 스레시홀드에 응답하는 전류 제한 회로를 더 포함하는 전력 공급 시스템.
  21. 제17항에 있어서,
    상기 조절 회로는 상기 전력 기기의 상기 전력 요건에 따라서 상기 전력 기기의 입력 전류 제한 스레시홀드를 조절하도록 구성되는 전력 공급 시스템.
  22. 로컬 영역 네트워크 (LAN: Local area network) 에 있어서,
    적어도 한 쌍의 네트워크 노드;
    네트워크 허브; 및
    상기 네트워크 노드가 상기 네트워크 허브에 접속되어 데이터 통신을 제공하는 통신 케이블링(communication cabling)
    을 포함하고,
    상기 네트워크 허브는 상기 통신 케이블링을 통해 부하로 전력을 공급하는 전력공급 장치를 구비하고,
    상기 네트워크는,
    상기 부하의 전력 요건(power requirement)을 결정하는 요건 결정 회로; 및
    상기 부하의 상기 결정된 전력 요건에 따라서 상기 통신 케이블링을 통한 전력 공급 장치에 있어서 전류 제한 스레시홀드(current limit threshold)를 설정하는 제어 회로
    를 포함하는 로컬 영역 네트워크.
  23. 제22항에 있어서,
    상기 제어 회로는 상기 부하의 상기 전력 요건에 따라서 상기 전력 공급 장치의 전류 제한 스레시홀드를 결정하도록 구성되는 로컬 영역 네트워크.
  24. 제22항에 있어서,
    상기 제어 회로는 상기 부하의 상기 전력 요건에 따라서 상기 부하의 입력 전류 제한 스레시홀드를 결정하도록 구성되는 로컬 영역 네트워크.
KR1020077019063A 2005-01-25 2006-01-13 통신 링크를 통해 전력을 공급하는 시스템에서 전력 기기의전력 요건에 기초한 전류 제한 스레시홀드의 조절 KR101217910B1 (ko)

Applications Claiming Priority (4)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US64650905P 2005-01-25 2005-01-25
US60/646,509 2005-01-25
US11/252,567 US9769090B2 (en) 2005-01-25 2005-10-19 Adjusting current limit thresholds based on power requirement of powered device in system for providing power over communication link
US11/252,567 2005-10-19

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20070098932A KR20070098932A (ko) 2007-10-05
KR101217910B1 true KR101217910B1 (ko) 2013-01-02

Family

ID=36696508

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020077019063A KR101217910B1 (ko) 2005-01-25 2006-01-13 통신 링크를 통해 전력을 공급하는 시스템에서 전력 기기의전력 요건에 기초한 전류 제한 스레시홀드의 조절

Country Status (5)

Country Link
US (1) US9769090B2 (ko)
EP (1) EP1842326B1 (ko)
JP (1) JP4876078B2 (ko)
KR (1) KR101217910B1 (ko)
WO (1) WO2006081083A2 (ko)

Families Citing this family (34)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7463336B2 (en) * 2004-04-14 2008-12-09 Asml Netherlands B.V. Device manufacturing method and apparatus with applied electric field
ES2975124T3 (es) * 2005-03-01 2024-07-03 Alexander Soto Dispositivo y método para un elemento de red alimentado por suscriptor
KR101008509B1 (ko) * 2006-01-17 2011-01-17 브로드콤 코포레이션 파워 오버 이더넷 컨트롤러 집적 회로 아키텍처
US7613939B2 (en) * 2006-03-14 2009-11-03 Cisco Technology, Inc. Method and apparatus for changing power class for a powered device
US7656855B2 (en) * 2006-04-29 2010-02-02 At&T Intellectual Property Ii, Lp Arrangement for synchronizing access points in WLAN using direct-sequence spread spectrum signaling
US7774628B2 (en) 2006-05-25 2010-08-10 Foundry Networks, Inc. Enabling/disabling power-over-ethernet software subsystem in response to power supply status
US7631201B2 (en) 2006-05-25 2009-12-08 Foundry Networks, Inc. System software for managing power allocation to Ethernet ports in the absence of mutually exclusive detection and powering cycles in hardware
US7832820B2 (en) * 2006-10-31 2010-11-16 Hewlett-Packard Development Company, L.P. Regulating energy based on delivered energy
US7773354B2 (en) * 2006-12-22 2010-08-10 Silicon Laboratories, Inc. Voltage protection circuit for power supply device and method therefor
US8250381B2 (en) 2007-03-30 2012-08-21 Brocade Communications Systems, Inc. Managing power allocation to ethernet ports in the absence of mutually exclusive detection and powering cycles in hardware
US20080311877A1 (en) * 2007-06-18 2008-12-18 Powerdsine, Ltd. - Microsemi Corporation Determination of wire metric for delivery of power to a powered device over communication cabling
US8149602B2 (en) * 2008-03-27 2012-04-03 Microsemi Corp.-Analog Mixed Signal Group, Ltd. Method and apparatus for detecting end of start up phase
JP4738442B2 (ja) * 2008-05-28 2011-08-03 株式会社東芝 Ｄｃ−ｄｃコンバータ
US20100103943A1 (en) * 2008-10-29 2010-04-29 Edward Walter Methods and apparatus to provide power over an ethernet-based network to a wide area network access device
JP2010172055A (ja) * 2009-01-20 2010-08-05 Riken Keiki Co Ltd ガス検知器
US8793511B1 (en) * 2009-03-23 2014-07-29 Marvell International Ltd. Power management for power over ethernet (PoE) system based on network communication transmission rate
DE102010013322B4 (de) * 2010-03-30 2011-11-17 Austriamicrosystems Ag Detektionsschaltung und Verfahren zum Betreiben einer Detektionsschaltung
AU2012267611B2 (en) * 2011-06-09 2016-11-17 Commscope Technologies Llc Distributed antenna system using power-over-ethernet
WO2013032455A1 (en) * 2011-08-31 2013-03-07 Hewlett-Packard Development Company, L.P. Power drawn by network powered device
US9229515B2 (en) * 2012-11-14 2016-01-05 Taiwan Gomet Technology Co. Ltd. Cloud management method of electronic devices
US9164558B2 (en) 2013-02-14 2015-10-20 Cisco Technology, Inc. Automatic classification change in power over ethernet device
EP2816758A1 (en) * 2013-06-17 2014-12-24 Alcatel Lucent Method for dealing with anomalous conditions in a reverse power network, and power injector for use in such a method
US10411504B2 (en) * 2013-07-31 2019-09-10 Texas Instruments Incorporated System and method for controlling power delivered to a powered device through a communication cable
JP6429875B2 (ja) * 2013-08-08 2018-11-28 フィリップス ライティング ホールディング ビー ヴィ 受電装置、及び前記受電装置を有する配電システム
US9897981B2 (en) * 2013-10-01 2018-02-20 Linear Technology Corporation Detection and classification scheme for power over ethernet system
WO2015163900A1 (en) * 2014-04-24 2015-10-29 Hewlett-Packard Development Company, L.P. Power conservation in power sourcing equipment
CN108370335A (zh) * 2015-10-27 2018-08-03 特里马克思发展中心 以太网虚拟连接的实时分布的引擎框架
CN108111316B (zh) * 2016-11-25 2020-02-11 新华三技术有限公司 一种pse
CN110088538B (zh) * 2016-12-08 2021-04-09 贝利莫控股公司 Hvac致动器
US10505391B2 (en) * 2017-04-28 2019-12-10 Ciena Corporation Power management for network device line modules
EP3402072B1 (en) * 2017-05-08 2021-06-30 Hamilton Sundstrand Corporation Inrush current limiting system and method
US11239656B2 (en) * 2019-07-19 2022-02-01 Texas Instruments Incorporated Methods and apparatus for current sensing and current limiting
US11159335B2 (en) 2019-08-06 2021-10-26 Cisco Technology, Inc. Controller-based management of noncompliant power over ethernet devices
CN116073658A (zh) * 2021-11-02 2023-05-05 瑞昱半导体股份有限公司 具有功率限制机制的电源供应装置及方法

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6473608B1 (en) * 1999-01-12 2002-10-29 Powerdsine Ltd. Structure cabling system

Family Cites Families (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH07143741A (ja) * 1993-11-15 1995-06-02 Hitachi Ltd スイッチング電源
JPH09163639A (ja) 1995-12-06 1997-06-20 Toshiba Corp 電源装置及びレーザ発振装置
US6011323A (en) * 1997-09-30 2000-01-04 International Business Machines Corporation Apparatus, method and article of manufacture providing for auxiliary battery conservation in adapters
FR2815215B1 (fr) 2000-10-05 2003-01-31 Cit Alcatel Terminal apte a etre alimente localement et a etre telealimente par une liaison le reliant a un reseau local
US7286556B1 (en) * 2000-12-29 2007-10-23 Nortel Networks Limited Local area network with electrochemical power source
FR2819364B1 (fr) * 2001-01-08 2003-04-11 Cit Alcatel Dispositif de telealementation d'uin terminal dans un reseau de telecommunication, concentrateur, et repeteur comportant un tel dispositif
JP3826804B2 (ja) * 2002-02-07 2006-09-27 富士電機システムズ株式会社 ２重化電源システム
TW200501551A (en) 2003-04-23 2005-01-01 Rohm Co Ltd Audio signal amplifier circuit and electronic apparatus having the same
US7030596B1 (en) * 2003-12-03 2006-04-18 Linear Technology Corporation Methods and circuits for programmable automatic burst mode control using average output current
US7042280B1 (en) * 2003-12-15 2006-05-09 National Semiconductor Corporation Over-current protection circuit
US8831211B2 (en) * 2004-11-19 2014-09-09 Linear Technology Corporation Common-mode data transmission for power over ethernet system

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6473608B1 (en) * 1999-01-12 2002-10-29 Powerdsine Ltd. Structure cabling system

Also Published As

Publication number Publication date
JP2008529460A (ja) 2008-07-31
WO2006081083A2 (en) 2006-08-03
JP4876078B2 (ja) 2012-02-15
US20060164769A1 (en) 2006-07-27
EP1842326B1 (en) 2013-12-11
WO2006081083A3 (en) 2006-11-30
KR20070098932A (ko) 2007-10-05
EP1842326A2 (en) 2007-10-10
US9769090B2 (en) 2017-09-19

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR101217910B1 (ko) 통신 링크를 통해 전력을 공급하는 시스템에서 전력 기기의전력 요건에 기초한 전류 제한 스레시홀드의 조절
EP1842325B1 (en) Adjusting current limit thresholds based on output voltage of power supply device in system for providing power over communication link
KR101228205B1 (ko) 출력 전류를 결정하고 제어하는 오토 제로 회로를 구비하는파워 소싱 장치
KR101196156B1 (ko) 통신 링크를 통해서 전력을 공급하는 시스템에서의 고전력폴드백 메커니즘
KR101186451B1 (ko) 통신 링크 상의 전력 공급 시스템에서 하이-사이드 전류와로우-사이드 전류를 감지하는 조합 구조
US7538528B2 (en) Constant power foldback mechanism programmable to approximate safe operating area of pass device for providing connection to load
US8014412B2 (en) Power sourcing equipment having bipolar junction transistor for controlling power supply and supporting AC disconnect-detection function
KR20070098912A (ko) 검출 모드 및 분류 모드 동안 전력 기기로 전달되는 전력의활용
US7702302B1 (en) Combination of high-side and low-side current control in system for providing power over communication link

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant
FPAY Annual fee payment

Payment date: 20151207

Year of fee payment: 4

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20161209

Year of fee payment: 5

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20171211

Year of fee payment: 6