KR102101066B1 - 고장 허용형 전력 네트워크 - Google Patents

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리니어 테크놀러지 엘엘씨
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Abstract

하나 이상의 전력 공급 장비(Power Sourcing Equipment: PSE)는 상호접속된 노드들의 네트워크 내의 지점에 접속된다. 각 노드는 제 1 포트 및 제 2 포트를 갖는다. 제 1 노드의 제 1 포트가 PSE로부터 DC 전력을 수신하고 있다고 가정한다. 제 1 노드는, 자신의 제 2 포트에서, 인접한 제 2 노드의 제 1 포트로부터의 전기적 시그너처를 검출한다. 인접한 제 2 노드에 의해 적절한 전기적 시그너처가 제공되면, 전력을 공급받은 제 1 노드는 스위치를 닫아서 제 1 노드와 제 2 노드 사이에 전력을 전달하여 제 2 노드의 제 1 포트를 통해 제 2 노드에 전력을 공급한다. 그런 다음 네트워크의 모든 노드에는 이 방식으로 순차적으로 전력이 공급된다. 제 1 노드와 제 2 노드 사이에 고장이 있으면, 제 2 노드는 제 2 노드의 제 2 포트에 접속된 다른 노드에 의해 전력을 공급받을 것이다.

Description

고장 허용형 전력 네트워크{FAULT-TOLERANT POWER NETWORK}
관련 출원의 상호참조
본 출원은, 히쓰 스튜어트(Heath Stewart) 등에 의해 2016년 10월 21일자로 출원되었으며 참조에 의해 본원에 통합되는 미국 가출원 제62/411,431호의 우선권을 주장한다.
발명의 분야
본 발명은 전력 공급 장비(Power Sourcing Equipment: PSE)가 노드 위치에서 하나 이상의 부하에 전력을 공급하는 전력 네트워크에 관한 것이고, 보다 구체적으로는 전력이 자동으로 노드들 간의 임의의 고장을 우회하여 라우팅되는 전력 네트워크에 관한 것이다.
자동차 및 산업용 애플리케이션에 사용되는 종래의 전력 시스템에서, DC 전력은 일반적으로 점 대 점 배선(point-to-point wiring)을 통하거나 동일한 전력 버스로부터 다양한 부하가 분기(tap off)하는 전력 버스를 통해 상이한 부하에 공급된다. 이러한 시스템에서, 전원(power supply)과 임의의 부하 사이의 고장으로 인해 그 고장의 하방으로(downstream) 전력 손실이 존재하게 된다. 또한, 고장이 단락 회로일 경우, 과전류로 인해 전원은 정지할 것이고 모든 부하에 대한 전력 공급이 중단될 것이다.
전력이 고장을 우회하여 라우팅되고 고장이 격리됨으로써 어떠한 부하에 대한 전력 공급의 중단도 존재하지 않는 "스마트" 전력 네트워크가 필요하다.
개시된 전력 네트워크는 부하에 DC 전압을 전달하는 동일한 2개의 와이어를 통해 차분 데이터를 전송하는 시스템(예컨대, PoE(Power over Ethernet) 시스템) 및 부하에 DC 전압만을 공급하는 시스템에 적용된다.
일 실시예에서는, 노드의 하나 이상의 링이 함께 접속되어 노드의 네트워크를 형성한다. 각각의 노드는 부하, 스위치, 시그너처 컴포넌트, (인접 노드의 시그너처 컴포넌트를 검출하기 위한) 검출 회로, 및 제어기를 포함한다. 각 노드는 2개의 포트를 가지며, 여기서 인접 노드의 대향 포트들은 한 쌍의 와이어에 의해 함께 접속된다. 한 종단점에서, 제 1 PSE가 인접 노드의 포트에 접속된다. 대향 종단점에서 제 2 PSE가 인접 노드의 포트에 접속된다. 각 PSE에 인접한 2개 이상의 노드가 존재할 수 있다.
노드들 간에 고장이 검출되지 않는다고 가정하면, 노드의 한 포트에 인가된 전력은 인접 노드에 전력을 공급하기 위해 노드의 다른 포트로 선택적으로 공급될 수 있다. 모든 포트는 전력용 입력 포트 또는 전력용 출력 포트로 기능하여 인접 노드에 전력을 공급할 수 있다. 노드들은 연속적으로 자신의 인접 노드에 대한 적절한 접속을 검출하고 자신의 인접 노드에 전력을 공급하므로, 전력은 모든 노드에 연속적으로 공급된다. 노드들은 독립적으로 동작하여 자신의 인접 노드에 전력을 인가한다.
다른 실시예에서, 노드들은 중앙 제어기를 통해 자신의 인접 노드에 전력을 인가한다.
노드의 각 포트는, 그 노드가 해당 포트에서 전력 수신기로 동작하는지, 해당 포트에서 전력 송신기로 동작하는지, 어느 쪽도 아닌지에 따라, 해당 포트에 접속된 와이어에 검출 시그너처를 선택적으로 제공하거나 해당 포트에 접속된 와이어로부터 시그너처를 검출한다. 인접 노드로부터 시그너처를 검출하고 인접 노드로 시그너처를 제공하는 다양한 노드에 의해, 인접 노드들 사이의 고장의 위치는 자신의 인접 노드로부터 적절한 시그너처를 수신하지 못한 노드에 의해 식별될 수 있다. 시그너처는 와이어를 가로질러 스위칭되는 특정 저항 값 또는 다른 컴포넌트 값일 수 있으며, 각 노드의 검출기는 와이어에 적절한 컴포넌트 값이 존재하는지 여부를 검출한다.
전력이 공급된 제 1 노드의 한 포트에서 고장이 식별되면(즉, 전력이 공급되지 않은 인접한 제 2 노드로부터 적절한 시그너처가 검출되지 않거나 전류 흐름이 고장을 나타내면), 제 1 노드의 스위치를 조작함으로써 DC 전력이 그 포트에 결합되는 것이 방지되고, 다음에 제 2 노드는 제 2 노드의 대향 포트에 접속된 다른 인접 노드로부터 자동으로 전력을 공급받는다. 따라서, 모든 노드는 자신의 인접 노드들 중 하나로부터 전력을 수신하므로 전력은 고장을 우회하여 라우팅되고 고장은 격리될 수 있다.
자신의 인접 노드에 의해 어느 한 포트에 인가된 전압에 의해 전력을 공급받는 각 노드의 "스마트" 회로는, 내부 스위치를 제어하여 와이어 상에 시그너처를 제공하거나 와이어 상의 인접 노드의 시그너처를 검출한다. 고장이 검출되지 않으면, 인접 노드에 전력을 공급하기 위해 접속 스위치는 전력이 공급된 노드의 한 포트에 있는 와이어를 그 노드의 다른 포트에 있는 와이어에 접속한다. 따라서, 노드들은 2개의 포트 중 하나에 인가된 DC 전압에 의해 순차적으로 전력을 공급받는다.
일 실시예에서, 차분 이더넷 데이터도 또한 DC 전압과 함께 와이어 쌍을 통해 전송되며, 노드 및 PSE는 데이터를 처리하여 노드와 PSE 사이에 임의의 정보를 통신한다. 이 데이터는 기술자가 고장 위치를 식별하는데 사용될 수 있다. DC 전압은 변압기 또는 커패시터와 같은 AC 데이터 경로에서 쉽게 필터링되고, 차분 데이터에 영향을 미치지 않는다. 또한, 데이터 신호는 DC 전압 및 저 주파수 신호만을 통과시키는 인덕터를 사용하여 전력 경로에서 필터링될 수 있다.
본 발명은 배선의 감소 및 높은 신뢰성이 주요 관심사인 자동차 및 산업용 애플리케이션에 특히 유용하다.
도 1은 복수의 링 내의 상호접속된 노드가 자신의 2개의 인접 노드 중 하나를 통해 PSE로부터 전력을 수신하는 전력 네트워크 구성의 한 유형을 도시한다.
도 2는 각각의 PSE 내의 관련 회로를 도시한다.
도 3은 인접 노드들이 포트 대 포트(port-to-port)로 함께 접속되는, 각 노드 내의 관련 회로를 도시한다.
도 4는 인접 노드들이 포트 대 포트로 함께 접속되는, 다른 실시예에서의 각 노드 내의 관련 회로를 도시한다.
도 5는 DC 전압을 전달하는 와이어 쌍이 네트워크 내의 다양한 컴포넌트 사이의 통신을 위한 차분 데이터도 전달하는 실시예에 대한 DC 및 AC 결합/분리 회로를 도시한다.
동일하거나 등가의 요소들은 동일한 숫자로 표기된다.
도 1은 상호접속된 노드들의 네트워크의 종단점에 하나 이상의 PSE가 접속되는 전력 네트워크의 많은 가능한 실시예 중 하나를 도시하는데, 여기서 각 노드는 2 개의 포트 및 하나의 부하를 포함한다. 네트워크는, 네트워크의 어딘가에 고장이 존재하는 경우, 노드 내의 스위치에 의해 자동으로 고장이 격리되고 모든 노드에 대한 전력이 자동으로 고장을 우회하여 라우팅되도록 구성된다. 고장의 위치는 DC 전력 와이어 상의 차분 데이터 신호에 의해 식별되고 기술자에 의해 수리될 수 있다.
노드는 하나 이상의 링, 직렬, 메쉬, 직렬로 접속된 링의 조합 또는 각 노드에 전력이 그 노드의 두 개의 포트 중 하나를 통해 입력될 수 있는 다른 적절한 조합과 같은 임의의 패턴으로 접속될 수 있다.
제 1 PSE(12)는 노드들의 네트워크(14)의 하나의 종단점에 접속되고, 제 2 PSE(16)는 대향 종단점에 접속된다. 노드 A와 같은 각각의 노드는 전력이 공급되는 부하(22), 제 1 포트(18) 및 제 2 포트(20)를 포함한다. 부하(22)는 임의의 유형의 디바이스일 수 있고, 노드를 PSE(12 및 16)에 접속하고 노드들을 상호접속하는 꼬인 와이어 쌍(24)을 통해 차분 데이터를 전송하기 위한 디지털 통신 회로를 포함 할 수 있다. 차폐 케이블과 같은 다른 유형의 배선이 사용될 수 있다. DC 전압 및 AC 데이터는 DC 결합 인덕터 및 AC 결합 커패시터를 사용하여 와이어 쌍(24)에/으로부터 결합/분리될 수 있다. 이것은 후술하는 도 5에 도시되어 있다.
도 1의 예에서, 임의의 수의 노드가 제 1 노드 링(26)에 접속되고, 임의의 수의 노드가 제 2 노드 링(28)에 접속된다. 2개의 링(26, 28)은 하나 이상의 노드(노드 C)에 의해 직렬로 접속된다. 더 많은 노드 링 및 더 많은 직렬 노드들이 존재할 수 있다. 임의의 노드들 사이의 단일 고장의 경우에 임의의 노드가 어느 한 포트로부터 전력을 수신할 수 있는 임의의 다른 적절한 구성이 가능하다.
도 2는 PSE(12) 내의 관련 기능 유닛들을 도시한다. PSE(16)는 동일할 수 있다. 제 1 제어기(30)는 검출 스위치(32) 및 전력 스위치(34)의 동작을 제어한다. 제 1 제어기(30)는 상태 머신, 프로세서, 펌웨어 또는 다른 로직 회로일 수 있다.
시스템에 전력이 공급되면, 제 1 제어기(30)는 DET_EN 신호를 통해 검출 스위치(32)를 닫고, 검출 회로(36)로 하여금 저 전력, 저 주파수 검출 루틴을 개시하게 한다. 하나의 출력 단자(38)는 와이어 쌍(24)(도 1)의 양의 전압 와이어에 접속되고, 와이어 쌍(24)의 다른 와이어는 접지될 수 있다. 대안적으로는, 도 5와 관련하여 설명되는 바와 같이, 어떠한 와이어도 접지되지 않으며, DC 전압원(40)은 DC 결합 인덕터를 통해 와이어 쌍(24)에 접속된 단자를 갖는다.
와이어 쌍(24)은 차분 데이터도 또한 전달하기 위한 안정된(balanced) 꼬인 쌍일 수 있다. 다른 실시예에서, 와이어는 코어 및 외부 실드(shield)를 갖는 차폐 케이블일 수 있다. 실드는 접지에 접속될 수 있으며, 코어는 DC 전압뿐만 아니라 데이터를 전달한다.
후술하는 바와 같이, 노드의 각 포트는 와이어 쌍(24)의 와이어에 검출 시그너처(signature)를 제공하도록 제어 가능하다. 이러한 검출 시그너처는 25 킬로옴(kohm)과 같은 특정 값 저항 또는 공지된 특성을 갖는 다른 컴포넌트 또는 회로일 수 있다. 이러한 다른 컴포넌트는 커패시터, 제너 다이오드(Zener diode) 등일 수 있다. 검출 회로(36)는 와이어에 저 전류/저 전압 신호를 제공하고 인접 노드에서 검출 시그너처의 존재를 검출한다. 시그너처 저항이 사용되면, 검출 회로(36)는 와이어를 통해 낮은 전류를 제공하고 결과적인 전압을 검출할 수 있다. 고장은 일반적으로 개방 회로나 단락 중 하나일 것이므로, 와이어 쌍(24)이 단락을 나타내는지 개방 회로를 나타내는지를 결정하는 것은 상당히 쉽다. 검출 시그너처가 예상되는 검출 시그너처의 적당한 범위 내에 있으면, 제 1 제어기(30)는 스위치(32)를 열고, 와이어 쌍(24) 내의 와이어에 최대(full) DC 전압을 접속하기 위해 전력 스위치(34)를 닫는다.
PSE(12)는 또한, 노드들에 의한 전류 과부하가 존재하는지를 검출하고 다음에 전력 스위치(34)를 여는 전류 검출 회로를 포함할 수 있다. 이러한 전류 과부하는 임의의 노드에서의 고장난 부하로 인한 것일 수 있다.
일단 PSE(12)에 의해 PSE(12)에 인접한 노드들(예컨대, 도 1의 노드 A 및 B)에 전력이 공급되면, 이제 이들은 도 3과 관련하여 설명되는 자신의 하방(downstream) 인접 노드들에 DC 전압을 전달하도록 독립적으로 동작할 수 있다.
도 3은 각 노드 내의 관련 기능 유닛을 도시한다. PSE(12)가 검출 회로(36)에 의해 예를 들어 노드 A에 저 전류를 공급할 때, 이것은 노드 A의 제 2 제어기(42)에 전력을 공급한다. 그러면 제 2 제어기(42)는 스위치(44)를 일시적으로 닫아서 시그너처 컴포넌트(46)를 검출 전류를 수신하는 포트(18)의 와이어에 접속한다. 성공적인 검출시에, PSE(12)는 전술된 바와 같이 와이어에 DC 전압원(40)(도 2)을 결합하고, 노드의 제 2 제어기(42)는 스위치(44)를 연다. 이 최대 전압은 노드 부하의 일부로서 전압 변환기에 의해 노드 내의 임의의 다른 동작 전압으로 변환될 수 있다. 노드가 예컨대 비교기를 사용함으로써 전압이 최소 임계치를 초과한다고 판정하면, 제 2 제어기(42)는 부하 전력 스위치(48)를 닫아서 노드의 부하(50)에 전압을 접속한다.
부하의 전력 단자의 캐패시터(52)는 예컨대 고장 리-라우팅 루틴(fault re-routing routine) 동안 PSE(12)로부터의 전력이 잠시 중단되더라도 부하(50)에 계속해서 전력이 공급되도록 보장한다. 또한, 네트워크는 네트워크의 건전성(health)을 판정하기 위해 전력이 완전히 공급된 후에 간헐적으로 간단한 검출 루틴을 수행할 수 있고, 커패시터(52)는 이러한 짧은 간격 동안 부하(50)에 전력을 공급할 수 있다.
제 2 제어기(42)는 상태 머신, 프로세서, 펌웨어, 또는 임의의 다른 로직 회로일 수 있다.
일단 PSE(12)에 인접한 노드 A에 완전히 전력이 공급되면, 노드는 인입 DC 전압을 대향 포트(20)를 통해 자신의 인접 (하방) 노드에 접속하기 전에 루틴을 수행한다. 제 2 제어기(42)는 검출 회로(54)의 스위치(56)를 닫는데, 이것은 PSE(12)에 의해 행해졌던 것과 마찬가지로 포트(20)에 접속된 와이어에 저 전류/전압을 공급한다. 검출 회로(54)는 와이어의 전압을 측정하는 전압 검출기 및 전류원을 포함할 수 있다. 다음에, 포트(20)에 접속된 인접 노드는 자신의 "시그너처 컴포넌트" 스위치(44)를 닫아서 시그너처 컴포넌트를 와이어에 배치한다. 다음에, 노드 A는 포트(20)에 결합된 인접 노드에서 적절한 시그너처 컴포넌트를 검출하고 따라서 포트(20)에 결합된 고장이 없다는 것을 안다. 다음에, 노드 A는 검출 회로의 스위치(56)를 열고 접속 스위치(58)를 닫는데, 접속 스위치(58)는 최대 DC 전압을 하방 인접 노드로 전달한다.
이 동작은 모든 노드에 전력이 공급될 때까지 모든 노드에 대해 순차적으로 계속된다. 순서는 PSE(12)로부터 좌측에서 우측으로 진행하고 PSE(16)로부터 우측에서 좌측으로 진행한다. 일단 노드가 자신의 포트 중 하나로부터 전력을 공급받으면, 그 노드는 자신의 다른 포트로부터 전력을 수신할 수 없다. 따라서, 접속 스위치(58)는 하나 이상의 노드에 대해 열릴 것이고, 고장이 없다고 가정하면 각 노드는 어느 한 PSE(12 또는 16)에 의해 전력을 공급받을 것이다. 보다 구체적으로, 일단 노드가 하나의 포트로부터(PSE들 중 하나 또는 인접 노드로부터) DC 전력을 수신하면, 노드 내의 제 2 제어기(42)는 대향 포트가 또한 전력을 수신하는 것을 방지한다. 이러한 방식으로, 하나의 PSE는 다른 PSE에 대한 부하가 될 수 없다.
몇몇 경우에, 노드 A 및 노드 B와 같은 두 개 이상의 노드가 PSE(12)에 병렬로 접속될 수 있으며, 이 두 노드는 독립적으로 동시에 작동하여 자신의 시그너처를 PSE(12)에 제공할 것이고 궁극적으로는 PSE(12)로부터 최대 DC 전압을 수신할 것이다.
전술한 바와 같이, 특정 포트와 연관된 스위치(44, 56, 60, 62)를 닫고 여는 노드의 동작은 모든 노드에 전력이 공급될 때까지 다양한 노드로 하여금 하나의 포트로부터 전력을 수신하고 대향 포트로부터 전력을 전송하게 한다. 따라서, 도 3의 동작은 전력이 포트(18)를 통해 노드로 입력되는 경우에 대해 설명되었지만, 전력은 포트(20)를 통해 입력될 수도 있다. 이러한 경우에, (포트(20)를 통해 우측 인접 노드로부터 전력을 수신하기 위해) 제 2 제어기(42)는 스위치(60)를 닫아서 우측 인접 노드에 시그너처를 제공할 것이고, 일단 전력이 공급되면, 포트(18)를 통해 좌측 인접 노드에 전격을 공급하기 위해 스위치(62)를 닫아서 좌측 인접 노드로부터의 시그너처를 검출할 것이다.
따라서, 모든 노드는 각각의 PSE로부터 멀어지는 순서로 전력을 공급받는다.
고장의 일 예에서, 노드 A에 의해 자신의 포트(20)에서 예를 들어 노드 C의 포트(18)로부터 적절한 시그너처 응답이 검출되지 않으면, 노드 A는 노드 C의 포트(18)에 전력을 공급하지 않는다(즉, 노드 A의 접속 스위치(58)는 닫히지 않는다). 따라서, 두 노드 사이에는 배선의 고장이 존재할 가능성이 있다. 이러한 경우에, 노드 D 또는 노드 E에 의해 노드 C의 포트(20)로 전력이 공급될 때까지 나머지 노드들은 자동적으로 연속적으로 전력을 공급받을 것이다. 다음에, 노드 C는 부하 전력 스위치(66)를 닫음으로써 DC 전력을 부하(50)에 접속할 것이다. 따라서, 노드 A와 노드 C 사이의 고장은 노드 A와 노드 C의 개방된 접속 스위치(58)에 의해 격리될 것이다. 노드 C에 전력이 공급된 후, 노드 C는 자신의 포트(18)에서 시그너처 검출을 수행하려고 시도할 것이다. 노드 A와 노드 C 사이에 단락 회로가 존재한다고 가정하면(즉, 시그너처 검출이 실패함), 노드 C는 자신의 접속 스위치(58)를 닫지 않을 것이고, 결과적으로 PSE(12)는 노드 A 및 노드 B에만 전력을 공급하고 PSE(16)는 나머지 노드 C 내지 노드 E에 전력을 공급한다.
제 2 제어기(42)에 의해 부하(50)에 고장이 있는 것으로 발견되면, 제 2 제어기(42)에 의해 부하 전력 스위치(48 및 66)가 열릴 수 있으며 접속 스위치(58)가 닫혀서 포트들(18 및 20)을 함께 결합한다.
노드의 단일 링과 같은 몇몇 네트워크 구성에서, 링 내의 임의의 고장은 모든 노드에 전원이 공급될 때까지 링을 돌아 시계 방향으로, 반시계 방향으로 또는 양방향으로 전력이 이동하게 하므로 하나의 PSE 만 필요하다.
도 3에는, 노드 당 하나의 접속 스위치(58) 및 노드 당 2개의 부하 전력 스위치(48 및 66)가 존재한다.
도 4의 대안적인 구성에서는, 노드 당 2개의 접속 스위치(58A 및 58B) 및 부하 당 하나의 부하 전력 스위치(70)가 존재한다. 도 4에서, 검출 및 시그너처 부분은 도 3에서와 동일하지만 제어기(72)는 2개의 포트(18 및 20) 사이에 DC 전력을 접속하기 위해 양쪽 접속 스위치(58A 및 58B)를 모두 닫는다. 단지 하나의 부하 전력 스위치(70)가 존재한다. 따라서, 부하(50)는 접속 스위치(58A 및 58B) 중 하나 또는 둘 다와 함께 스위치(70)를 닫음으로써 전력을 공급받을 수 있다.
도 5는 임의의 실시예에서 PSE(80) 및 노드(82)가 어떻게 꼬인 와이어 쌍(24)을 통해 이더넷 차분 데이터에 의해 통신하면서 동일한 와이어 쌍(24)을 통해 DC 전압을 또한 전도할 수 있는지를 도시한다. PSE(80)의 스위치(84)는 검출, 전력 결합, 시그너처 등을 위해 도 2에 도시된 다양한 스위치 및 회로를 포함하고, 노드(82)의 스위치(86)는 검출, 전력 결합, 시그너처 등을 위해 도 3 또는 도 4에 도시된 다양한 스위치 및 회로를 포함한다. DC 전압원(40)은 DC 결합 인덕터(88)를 통해 와이어에 결합되고, DC 전압은 인덕터(90)에 의해 노드(82)에서 분리된다. AC 데이터 신호는 AC 결합 커패시터(96 내지 99)를 통해 PHY들(92 및 94) 사이에서 결합된다. PHY(92 및 94)는 디지털 통신을 위한 다양한 송수신기 및 기타의 회로를 포함한다. 임의 유형의 데이터 처리 회로가 PHY(92 및 94)에 결합될 수 있다. 이러한 방식으로, 고장의 위치는 수리를 위해 기술자에게 통신될 수 있다. 임의의 다른 정보가 와이어 쌍(24)을 따라 전달될 수 있다.
본 발명의 특정 실시예가 도시되고 설명되었지만, 본 발명을 벗어나지 않고 더 넓은 측면에서 변경 및 수정이 이루어질 수 있음이 당업자에게는 명백할 것이며, 따라서 첨부된 청구범위는 그 범위 내에 본 발명의 진정한 사상 및 범위 내에 있는 그러한 모든 변경 및 수정을 포함한다.

Claims (18)

  1. 전력이 공급되는 네트워크(powered network)로서,
    적어도 하나의 전력 공급 장비(power sourcing equipment: PSE)(12)와,
    제 1 노드들을 포함하되,
    상기 적어도 하나의 PSE는 상기 제 1 노드들을 포함하는 복수의 상호접속된 노드(노드 A 내지 노드 E)에 DC 전력을 공급하도록 구성되고, 상기 제 1 노드들의 각각은 제 1 인접 노드 및 제 2 인접 노드에 접속되어 있고,
    상기 제 1 노드들은,
    상기 제 1 인접 노드에 접속되는, 제 1 단자 및 제 2 단자를 갖는 제 1 포트(18)와,
    상기 제 2 인접 노드에 접속되는, 제 3 단자 및 제 4 단자를 갖는 제 2 포트(20)와,
    상기 제 1 포트에 선택적으로 결합되고, 상기 제 1 포트에 결합된 상기 제 1 인접 노드로부터 상기 제 1 포트에 인가된 검출 신호에 응답하여 특정 전기적 시그너처를 제공하도록 구성된 제 1 시그너처 회로(46)와,
    상기 제 2 포트에 선택적으로 결합되고, 상기 제 2 포트에 결합된 상기 제 2 인접 노드로부터 상기 제 2 포트에 인가된 상기 검출 신호에 응답하여 상기 특정 전기적 시그너처를 제공하도록 구성된 제 2 시그너처 회로와,
    상기 제 1 포트에 선택적으로 결합되고, 상기 제 1 인접 노드의 제 2 포트에 상기 검출 신호를 제공하고 상기 제 1 인접 노드의 특정 전기적 시그너처를 검출하도록 구성된 제 1 검출 회로(54)와,
    상기 제 2 포트에 선택적으로 결합되고, 상기 제 2 인접 노드의 제 1 포트에 상기 검출 신호를 제공하고 상기 제 2 인접 노드의 특정 전기적 시그너처를 검출하도록 구성된 제 2 검출 회로와,
    상기 제 1 검출 회로 또는 상기 제 2 검출 회로가 상기 제 1 인접 노드 또는 상기 제 2 인접 노드의 상기 특정 전기적 시그너처를 검출하면, 상기 제 1 포트를 상기 제 2 포트에 접속하도록 결합된 하나 이상의 접속 스위치(58)를 포함하고,
    상기 제 1 노드들은, 상기 상호접속된 노드에 순차적으로 전력이 공급되도록, 상기 PSE로부터의 DC 전압이 상기 제 1 노드들의 제 1 포트에서 수신되는지 제 2 포트에서 수신되는지에 따라, 상기 제 1 인접 노드 또는 상기 제 2 인접 노드로부터 상기 특정 전기적 시그너처를 검출한 후에 상기 제 1 인접 노드 또는 상기 제 2 인접 노드로 상기 DC 전압을 선택적으로 통과시키고,
    상기 PSE가 상기 상호접속된 노드 사이의 고장을 검출하는 데 사용되지 않도록 상기 상호접속된 노드는 상기 상호접속된 노드 사이의 고장을 검출하기 위해 독립적으로 동작하는
    전력이 공급되는 네트워크.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 PSE는,
    DC 전압원(40)과,
    상기 DC 전압원을 상기 노드들 중 상기 PSE에 직접 결합된 한 노드의 제 1 포트에 선택적으로 결합하는 제 1 전력 스위치(84)와,
    상기 노드들 중 상기 PSE에 직접 결합된 한 노드의 제 1 포트에 선택적으로 결합된 제 3 검출 회로(36) － 상기 제 3 검출 회로는 상기 노드들 중 상기 PSE에 직접 결합된 한 노드의 제 1 포트에 상기 검출 신호를 제공하고, 상기 노드들 중 상기 PSE에 직접 결합된 한 노드의 상기 특정 전기적 시그너처를 검출하도록 구성됨 － 를 포함하고,
    상기 PSE는 상기 특정 전기적 시그너처가 검출되면 상기 제 1 전력 스위치를 닫아서 상기 노드들 중 상기 PSE에 직접 결합된 한 노드의 제 1 포트에 상기 DC 전압원을 결합하도록 구성되는
    전력이 공급되는 네트워크.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 제 1 노드들은 상기 PSE에 의해 공급된 상기 DC 전력에 의해 전력을 공급받는 제어기(42)를 포함하고, 상기 제어기(42)는, 상기 DC 전력이 제 1 포트에서 수신되는지 제 2 포트에서 수신되는지에 따라, 상기 제 1 시그너처 회로, 상기 제 2 시그너처 회로, 상기 제 1 검출 회로, 및 상기 제 2 시그너처 회로를 연관된 상기 제 1 포트 또는 상기 제 2 포트에 선택적으로 결합하기 위해 결합 스위치(62, 44, 56, 60)를 제어하는
    전력이 공급되는 네트워크.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 제 1 노드들은,
    부하(50)와,
    상기 제 1 포트 또는 제 2 포트 중 어느 하나에 인가된 상기 PSE로부터의 상기 DC 전압에 상기 부하를 결합하도록 접속된 전력 스위치(48, 66)를 더 포함하는
    전력이 공급되는 네트워크.
  5. 제 1 항에 있어서,
    상기 제 1 노드들과 상기 제 1 인접 노드 사이의 배선 상의 고장은, 상기 제 1 인접 노드가 상기 제 1 인접 노드의 특정 전기적 시그너처를 상기 제 1 검출 회로에 제공하는 것을 방지함으로써, 상기 제 1 노드들이 상기 DC 전력을 상기 제 1 인접 노드로 공급하는 것을 방지하고,
    상기 제 1 노드들과 상기 제 2 인접 노드 사이의 배선 상의 고장은, 상기 제 2 인접 노드가 상기 제 2 인접 노드의 특정 전기적 시그너처를 상기 제 2 검출 회로에 제공하는 것을 방지함으로써, 상기 제 1 노드들이 상기 DC 전력을 상기 제 2 인접 노드로 공급하는 것을 방지하는
    전력이 공급되는 네트워크.
  6. 제 1 항에 있어서,
    상기 제 1 노드들, 상기 제 1 인접 노드 및 상기 제 2 인접 노드는 상기 제 1 노드들, 상기 제 1 인접 노드 및 상기 제 2 인접 노드의 상기 제 1 포트 및 상기 제 2 포트 중 대향 포트들 사이에 접속된 와이어 쌍을 통해 상호접속되는
    전력이 공급되는 네트워크.
  7. 제 1 항에 있어서,
    상기 하나 이상의 접속 스위치는 상기 제 1 포트와 상기 제 2 포트 사이의 단일 접속 스위치인
    전력이 공급되는 네트워크.
  8. 제 1 항에 있어서,
    상기 하나 이상의 접속 스위치는 상기 제 1 포트와 상기 제 2 포트 사이에 직렬로 2개의 접속 스위치를 포함하는
    전력이 공급되는 네트워크.
  9. 제 1 항에 있어서,
    상기 제 1 노드들의 일부 또는 전부는 링(26)으로 연결되는
    전력이 공급되는 네트워크.
  10. 제 1 항에 있어서,
    상기 적어도 하나의 PSE는 상이한 지점에서 상기 복수의 상호접속된 노드에 결합된 복수의 PSE(12, 16)를 포함하는
    전력이 공급되는 네트워크.
  11. 제 1 항에 있어서,
    상기 제 1 노드들은 상기 하나 이상의 접속 스위치를 닫음으로써 순차적으로 전력을 공급받는
    전력이 공급되는 네트워크.
  12. 제 1 항에 있어서,
    상기 복수의 상호접속된 노드는 상기 DC 전력을 전달하는 와이어 쌍에 의해 상호접속되는
    전력이 공급되는 네트워크.
  13. 제 12 항에 있어서,
    상기 와이어 쌍은 또한 상기 PSE와 상기 복수의 상호접속된 노드 사이에 차분 데이터를 전달하는
    전력이 공급되는 네트워크.
  14. 복수의 상호접속된 노드에 전력을 공급하는 방법으로서,
    a. 전력 공급 장비(PSE)(12)에 직접 결합된 제 1 노드(노드 A)의 제 1 포트(18)에 DC 전력을 공급하는 단계와,
    b. 상기 제 1 노드의 제 2 포트(20)로부터 제 2 노드(노드 C)의 제 1 포트로 검출 신호를 제공하는 단계와,
    c. 상기 제 2 노드가 상기 제 1 노드로부터의 상기 검출 신호에 응답하여 특정 전기적 시그너처를 제공하는 단계와,
    d. 상기 제 1 노드에 의해 상기 특정 전기적 시그너처(46)를 검출하고 상기 제 1 노드의 제 1 포트를 상기 제 1 노드의 제 2 포트에 결합하여 상기 DC 전력을 상기 제 2 노드의 제 1 포트에 공급하는 단계와,
    e. 상기 복수의 상호접속된 노드 내의 부가적 노드들에 대해 단계 b 내지 d를 반복함으로써 상기 복수의 상호접속된 노드 내의 모든 노드에 순차적으로 전력을 공급하는 단계를 포함하되, 상기 PSE가 상기 상호접속된 노드 사이의 고장을 검출하는 데 사용되지 않도록 상기 상호접속된 노드는 상기 상호접속된 노드 사이의 고장을 검출하기 위해 독립적으로 동작하고, 상기 노드는 상기 고장을 우회하도록 상기 노드에 순차적으로 전력을 공급하는 방향에 의존하여 2개의 포트 중 어느 하나로부터 전력을 수신하는
    전력 공급 방법.
  15. 제 14 항에 있어서,
    상기 노드들의 일부 또는 전부는 링(26)으로 연결되는
    전력 공급 방법.
  16. 제 14 항에 있어서,
    상이한 지점에서 상기 복수의 상호접속된 노드에 결합된 복수의 PSE(12, 16)가 존재하는
    전력 공급 방법.
  17. 제 14 항에 있어서,
    상기 노드들은 와이어 쌍(24)에 의해 상호접속되고, 상기 와이어 쌍을 통해 상기 DC 전력과 함께 차분 데이터가 또한 전송되는
    전력 공급 방법.
  18. 제 14 항에 있어서,
    상기 제 1 노드와 상기 제 2 노드 사이에 배선 상의 고장이 있는 경우, 상기 특정 전기적 시그너처는 상기 제 1 노드에 의해 검출되지 않는
    전력 공급 방법.
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