TWI432740B - 網路供電裝置測試板、測試系統與測試方法 - Google Patents

Description

網路供電裝置測試板、測試系統與測試方法

本發明係有關於網路供電裝置(POE device)測試板、測試系統與測試方法。

網路供電(Power over Ethernet，POE)係一種在乙太網路中透過雙絞線傳輸電力與資料到裝置上的技術。網路電話、無線基地台、網路攝影機、集線器、電腦…等裝置都能採用網路供電技術獲得電力；此類網路供電的裝置又稱受電裝置(Powered Device，PD)。

本技術領域需要一種低價且有效率的受電裝置(即網路供電裝置)測試技術。

本發明揭露一種網路供電裝置測試板、測試系統與測試方法。

根據本發明一種實施方式所實現的一網路供電裝置測試板包括：一直流電源輸入端、一網路接口、一偵測電路以及一分類電路。該直流電源輸入端連結一直流電源。該偵測電路耦接該網路接口、並且具有一第一電源端接收源自該直流電源的一第一直流電位。該偵測電路係在不同時段於該第一電源端以及該網路接口之間提供不同阻抗，使耦接該網路接口的一測試端之電位變動得以顯示該網路接口是否連結一受電裝置。該分類電路耦接該網路接口、並且具有一第二電源端接收該第一直流電位。該分類電路係在一分類時段於該第二電源端與該網路接口間形成一第一電流路徑，使該第一電流路徑上的電流得以顯示該網路接口所連結的該受電裝置之種類。

根據本發明另外一種實施方式所實現的一網路供電裝置測試板包括：一直流電源輸入端、一網路接口、一偵測電路以及一分類電路。該直流電源輸入端連結一直流電源。該偵測電路由一第一控制信號以及一第二控制信號控制，且具有：一第一電源端、一第一輸出端、一第一電阻、以及一第二電阻。該第一電源端接收源自該直流電源的一第一直流電位。該第一輸出端耦接該網路接口。在該第一控制信號致能時，該第一電阻耦接該第一電源端至該第一輸出端，使該第一輸出端呈一第一電位。該第二電阻具有不同於該第一電阻的阻值，用以在該第二控制信號致能時耦接該第一電源端至該第一輸出端，使該第一輸出端呈一第二電位。該第一電位與該第二電位之差值顯示該網路接口是否連結一受電裝置。該分類電路則是由一第三控制信號控制，且具有：一第二電源端、一第二輸出端以及一第三電阻。該第二電源端接收該第一直流電位。該第二輸出端係耦接該網路接口。該第三控制信號致能時，該第三電阻耦接該第二電源端至該第二輸出端，使一第一電流流經該第三電阻；該第一電流顯示該網路接口所連結的該受電裝置之種類。

根據本發明一種實施方式所實現的一網路供電裝置測試系統，包括：以上任一網路供電裝置測試板；控制該網路供電裝置測試板的一主機；以及該網路供電裝置測試板的該網路接口所連結的該受電裝置。

根據本發明一種實施方式所實現的一網路供電裝置測試方法，包括：提供一網路供電裝置測試板，該網路供電裝置測試板具有一第一電阻、一第二電阻與一第三電阻以及一直流電源輸入端連結一直流電源、一網路接口連結一受電裝置；於一第一偵測時段令該第一電阻一端接收源自該直流電源的一第一直流電位、且另一端耦接該網路接口，以於耦接該網路接口的一測試端測得一第一電位；於一第二偵測時段令該第二電阻一端接收該第一直流電位、且另一端耦接該網路接口，以於該測試端測得一第二電位；根據該第一電位與該第二電位之差值驗證該網路接口該受電裝置之連結；於確認該網路接口與該受電裝置之連結後提供一分類時段，並於該分類時段令該第三電阻一端接收該第一直流電位、且另一端耦接該網路接口，使一第一電流流經該第三電阻；以及根據該第一電流分析該受電裝置之種類。

為使本發明之上述目的、特徵和優點能更明顯易懂，下文特舉實施例，並配合所附圖示，詳細說明如下。

第1圖圖解根據本發明一種實施方式所實現的一網路供電裝置測試系統100，其中包括：一受電裝置102、一網路供電裝置測試板104以及一主機106。該網路供電裝置測試板104以及該受電裝置102各自具有一網路接口108以及一網路接口110，兩者以一網路線112連結。網路接口108與110可為RJ-45接口。主機106係用於操控該網路供電裝置測試板104上的電路方塊，以透過網路接口108測試該受電裝置102。

除了網路接口108，該網路供電裝置測試板104可具有一直流電源輸入端114、一分壓電路116、一偵測電路118、一分類電路120、一通電測試電路122以及一路徑切換電路124。

直流電源輸入端114連結一直流電源VDC。直流電源VDC所提供的電位可經過分壓電路116處理後供應給網路供電裝置測試板104上的電路區塊使用。以圖中實施方式為例，源於該直流電源VDC的電位包括：供應給該偵測電路118與該分類電路120的一第一直流電位(18伏特)；以及，供應給該通電測試電路的一第二直流電位(48伏特)。

至於耦接上述偵測電路118、分類電路120與通電測試電路122至該網路接口108的路徑切換電路124則是負責設定上述偵測電路118、分類電路120以及通電測試電路122係耦接該網路接口108所提供的複數個路徑中何者。以RJ-45網路接口為例，表格1詳列四種路徑：

藉由切換該路徑切換電路124，該網路接口108的各條路徑皆可以上述偵測電路118、分類電路120與通電測試電路122進行測試。

以下分段落討論上述偵測電路118、分類電路120與通電測試電路122。

偵測電路118係由該主機106控制，並係經由該路徑切換電路124耦接該網路接口108。此外，偵測電路118具有一第一電源端接收源自該直流電源VDC的一第一直流電位(18V)。偵測電路118係在不同時段於該第一電源端(接收第一直流電位18V)以及該網路接口108之間提供不同阻抗，使耦接該網路接口108的一測試端之電位變動得以驗證該網路接口108與該受電裝置102之連結。

第2圖圖解偵測電路118的一種實施電路，由一第一控制信號CS1以及一第二控制信號CS2控制。第一、第二控制信號CS1與CS2可由主機106提供，為錯開致能的信號。如圖所示，偵測電路118以第一電源端接收源自直流電源VDC的第一直流電位(18V)，以一第一輸出端(接點LAN_COM)經該路徑切換電路124耦接該網路接口108，並且具有一第一電阻R1、一第二電阻R2、一第一繼電電路Relay1以及一第二繼電電路Relay2。第一電阻R1具有一第一端耦接於該第一電源端，電位處於該第一直流電位18V。第一電阻R1的一第二端則耦接該第一繼電電路Relay1。第一繼電電路Relay1係在該第一控制信號CS1致能時耦接該第一電阻R1的該第二端至該第一輸出端(接點LAN_COM)，使耦接該第一輸出端(接點LAN_COM)的一測試端之電位Vtest呈一第一電位。第二電阻R2具有一第一端耦接於該第一電源端，電位處於該第一直流電位18V。第一電阻R2的一第二端則耦接該第二繼電電路Relay2。第二繼電電路Relay2係在該第二控制信號CS2致能時耦接該第二電阻R2的該第二端至該第一輸出端(接點LAN_COM)，使該測試端之電位Vtest呈一第二電位。該第一電位與該第二電位之差值將用於驗證該網路接口108與該受電裝置102之連結。

以RJ-45連結技術而言，第一電阻R1的阻值可設定為100K歐姆，第二電阻R2的阻值可設定為50K歐姆。在第一直流電位18V的設計下，只要第一電位與第二電位之間存在約2.4伏特的差值，即可認定該網路接口108確實與受電裝置102連結。第一以及第二繼電電路Relay1與Relay2係設計來使低準位的控制信號得以切換高準位之信號的連結。

分類電路120係由該主機106控制，於該偵測電路118確認受電裝置102存在後致能。分類電路120係經由該路徑切換電路124耦接該網路接口108，具有一第二電源端接收源自該直流電源VDC的該第一直流電位(18V)，並在一分類時段於該第二電源端(接收第一直流電位18V)與該網路接口108間形成一第一電流路徑，使該第一電流路徑上的電流得以顯示該網路接口108所連結的該受電裝置102之種類。

第3圖中以一第三繼電電路Relay3以及一第三電阻R3實現分類電路120的一種實施方式，由一第三控制信號CS3控制。該第三控制信號CS3可由主機106提供，與上述第一、第二控制信號CS1與CS2錯開致能。如圖所示，所揭露之分類電路以第二電源端接收源自直流電源VDC的第一直流電位(18V)，以一第二輸出端(接點LAN_COM)經該路徑切換電路124耦接該網路接口108。該第三電阻R3具有一第一端(電位Vt1)以及一第二端(電位Vt2)。該第三電阻R3的該第二端係連結該第二輸出端(接點LAN_COM)。該第三控制信號CS3致能時，該第三繼電電路Relay3耦接該第二電源端(接收18V)至該第三電阻R3的該第一端。如此一來，流經該第三電阻R3的電流Itest為一第一電流，可由(Vt1-Vt2)/R3求得-顯示該網路接口108所連結的該受電裝置102之種類。

以RJ-45連結技術而言，第三電阻R3的阻值可設定為100歐姆。在第一直流電位18V的設計下，表格2詳列受電裝置102之分類。

第三繼電電路Relay3係設計來使低準位的控制信號得以切換高準位之信號的連結。

關於802.3af之規範，上述第一電流之測試可僅設計一次，即可完成類別辨識動作。關於802.3at之規範，需在12ms的時間間隔內重複致能該第三控制信號CS3，以兩次測量上述第一電流，完成受電裝置102之類別辨識。

通電測試電路122係由該主機106控制，於該分類電路120確認受電裝置102類別後致能。通電測試電路122係經由該路徑切換電路124耦接該網路接口108，具有一第三電源端接收源自該直流電源VDC的該第二直流電位(48V)，並在一通電測試時段於該第三電源端(接收第一直流電位48V)與該網路接口108間形成一第二電流路徑，使該第二電流路徑上的電流得以顯示該網路接口108所連結的該受電裝置102之用電狀況。

第3圖中以一第四繼電電路Relay4聯合該第三電阻R3實現通電測試電路122的一種實施方式，由一第四控制信號CS4控制。該第四控制信號CS4可由主機106提供，與上述第一、第二、第三控制信號CS1、CS2、CS3錯開致能。如圖所示，所揭露之通電測試電路以第三電源端接收源自直流電源VDC的第二直流電位(48V)。該第四控制信號CS4致能時，該第四繼電電路Relay4耦接該第三電源端(接收48V)至該第三電阻R3的該第一端(電位Vt1)。如此一來，流經該第三電阻R3的電流Itest為一第二電流，可由(Vt1-Vt2)/R3求得一顯示該網路接口108所連結的該受電裝置102之用電狀況。

以RJ-45連結技術而言，第二直流電位可設計為48V。第四繼電電路Relay4係設計來使低準位的控制信號得以切換高準位之信號的連結。

第4圖圖解該路徑切換電路124的一種實施方式，其中包括第五、第六、第七以及第八繼電電路Relay5、Relay6、Relay7與Relay8，分別由第五、第六、第七與第八控制信號CS5、CS6、CS7與CS8控制。第五、第六、第七與第八控制信號CS5、CS6、CS7與CS8可由主機106提供，錯開致能，以將上述偵測電路118、分類電路120以及通電測試電路122耦接(經由接點LAN_COM)該網路接口108所提供的複數個路徑的其中之一。

以下以RJ-45連結技術為例。致能的第五繼電電路Relay5將耦接上述偵測電路118、分類電路120以及通電測試電路122至網路接口108的腳位1與2(PIN1與PIN2)，以驗證網路接口108的路徑1。致能的第六繼電電路Relay6將耦接上述偵測電路118、分類電路120以及通電測試電路122至網路接口108的腳位3與4(PIN3與PIN4)，以驗證網路接口108的路徑2。致能的第七繼電電路Relay7將耦接上述偵測電路118、分類電路120以及通電測試電路122至網路接口108的腳位4與5(PIN4與PIN5)，以驗證網路接口108的路徑3。致能的第八繼電電路Relay8將耦接上述偵測電路118、分類電路120以及通電測試電路122至網路接口108的腳位7與8(PIN7與PIN8)，以驗證網路接口108的路徑4。繼電電路Relay5~Relay8係設計來使低準位的控制信號得以切換高準位之信號的連結。

第5圖以流程圖圖解根據本發明一種實施方式實現的一網路供電裝置測試方法，其中提供前述之網路供電裝置測試板104，受電裝置102連結其上。步驟S502設定該路徑切換電路124初始化網路接口108之路徑。步驟S504致能該偵測電路118，偵測受電裝置102。若偵測不到該受電裝置102，流程進行步驟S506，收集錯誤資訊，交由主機106分析之。若步驟S504正確偵測到受電裝置102，流程進行步驟S508，致能該分類電路120分類該受電裝置102。接著，步驟S510致能該供電測試裝置122測試該受電裝置102之用電狀況。步驟S512負責判斷網路接口108的所有路徑是否皆測試過。若所有路徑都測試過，則流程結束。若尚有未測試過的路徑，則進行步驟S514，控制該路徑切換電路124切換該網路接口108之路徑。隨後，重回步驟S504，對新路徑進行測試。

第6圖以時序圖圖解第一…第八控制信號CS1…CS8的一種實施方式。第五…第八控制信號CS5…CS8分別在時段Tr1…Tr4致能，以設定該網路接口(以RJ-45為例)輪流提供路徑1…路徑4。第一、第二控制信號CS1、CS2分別在第一、第二偵測時段td1、td2致能，以操控偵測電路118。第三控制信號CS3在分類時段tc致能，以操控分類電路120。第四控制信號CS4在供電測試時段tp致能，以操控供電測試電路122。

特別聲明之，第2圖~第4圖所示實施電路並非意圖限定各電路方塊的實施方式。第一、第二直流電位可視實際電路狀況調整，並不限定為18V與48V。第一、第二、第三電阻R1、R2與R3的阻抗可視實際電路狀況調整，不限定為100K、50K與100歐姆。另外，第1圖測試板104的電路方塊，也可視使用者需求與成本考量刪減，不限定具有所示全部電路方塊。

雖然本發明已以較佳實施例揭露如上，然其並非用以限定本發明，任何熟悉此項技藝者，在不脫離本發明之精神和範圍內，當可做些許更動與潤飾，因此本發明之保護範圍當視後附之申請專利範圍所界定者為準。

100．．．網路供電裝置測試系統

102．．．受電裝置

104．．．網路供電裝置測試

106．．．主機

108、110．．．網路接口

112．．．網路線

114．．．直流電源輸入端

116．．．分壓電路

118．．．偵測電路

120．．．分類電路

122．．．通電測試電路

124．．．路徑切換電路

18V、48V．．．第一、第二直流電位

CS1…CS8．．．第一…第八控制信號

Itest．．．電流

LAN_COM．．．電路之接點

PIN1…PIN8．．．RH-45接口之八個腳位

R1…R3．．．第一…第三電阻

Relay1…Relay8．．．第一…第八繼電電路

Tr1…Tr4．．．錯開的四個時段

tc．．．分類時段

td1、td2．．．第一、第二偵測時段

tp．．．供電測試時段

VDC．．．直流電源

Vt1、Vt2．．．第三電阻R3之第一、第二端之電位

Vtest．．．測試端之電位

第1圖圖解根據本發明一種實施方式所實現的一網路供電裝置測試系統100；

第2圖圖解偵測電路118的一種實施電路；

第3圖圖解分類電路120以及通電測試電路122的一種實施方式；

第4圖圖解該路徑切換電路124的一種實施方式；

第5圖以流程圖圖解根據本發明一種實施方式實現的一網路供電裝置測試方法；以及

第6圖以時序圖圖解第一…第八控制信號CS1…CS8的一種實施方式。

100．．．網路供電裝置測試系統

102．．．受電裝置

104．．．網路供電裝置測試板

106．．．主機

108、110．．．網路接口

112．．．網路線

114．．．直流電源輸入端

116．．．分壓電路

118．．．偵測電路

120．．．分類電路

122．．．通電測試電路

124．．．路徑切換電路

18V、48V．．．第一、第二直流電位

VDC．．．直流電源

Claims (12)

1. 一種網路供電裝置測試板，包括：一直流電源輸入端，連結一直流電源；一網路接口；一偵測電路，耦接該網路接口、並且具有一第一電源端接收源自該直流電源的一第一直流電位，用以在不同時段於該第一電源端以及該網路接口之間提供不同阻抗，使耦接該網路接口的一測試端之電位變動得以顯示該網路接口是否連結一受電裝置；以及一分類電路，耦接該網路接口、並且具有一第二電源端接收該第一直流電位，用以在一分類時段於該第二電源端與該網路接口間形成一第一電流路徑，使該第一電流路徑上的電流得以顯示該網路接口所連結的該受電裝置之種類。
2. 如申請專利範圍第1項所述之網路供電裝置測試板，更包括：一通電測試電路，耦接該網路接口、並且具有一第三電源端接收源自該直流電源的一第二直流電位，用以在一通電測試時段於該第三電源端與該網路接口間形成一第二電流路徑，使該第二電流路徑上的電流得以顯示該網路接口所連結的該受電裝置之用電狀況。
3. 如申請專利範圍第2項所述之網路供電裝置測試板，更包括：一路徑切換電路，設定上述偵測電路、分類電路以及通電測試電路係耦接該網路接口所提供的複數個路徑中何者。
4. 一種網路供電裝置測試板，包括：一直流電源輸入端，連結一直流電源；一網路接口；一偵測電路，由一第一控制信號以及一第二控制信號控制，且具有：一第一電源端，接收源自該直流電源的一第一直流電位；一第一輸出端，耦接該網路接口；一第一電阻，在該第一控制信號致能時耦接該第一電源端至該第一輸出端，使該第一輸出端呈一第一電位；以及一第二電阻，具有不同於該第一電阻的阻值，用以在該第二控制信號致能時耦接該第一電源端至該第一輸出端，使該第一輸出端呈一第二電位；其中，該第一電位與該第二電位之差值顯示該網路接口是否連結一受電裝置；以及一分類電路，由一第三控制信號控制，且具有：一第二電源端，接收該第一直流電位；一第二輸出端，耦接該網路接口；以及一第三電阻，於該第三控制信號致能時耦接該第二電源端至該第二輸出端，使一第一電流流經該第三電阻；其中，該第一電流顯示該網路接口所連結的該受電裝置之種類。
5. 如申請專利範圍第4項所述之網路供電裝置測試板，其中：該第一電阻具有一第一端以及一第二端，該第一電阻的該第一端係連結該第一電源端；該第二電阻具有一第一端以及一第二端，該第二電阻的該第一端係連結該第一電源端；且該受電裝置偵測電路更包括：一第一繼電電路，根據該第一控制信號耦接該第一電阻的該第二端至該第一輸出端；以及一第二繼電電路，根據該第二控制信號耦接該第二電阻的該第二端至該第一輸出端。
6. 如申請專利範圍第5項所述之網路供電裝置測試板，其中：該第三電阻具有一第一端以及一第二端，該第三電阻的該第二端係連結該第二輸出端；且該分類電路更包括：一第三繼電電路，根據該第三控制信號耦接該第二電源端至該第三電阻的該第一端。
7. 如申請專利範圍第6項所述之網路供電裝置測試板，更包括：一通電測試電路，由一第四控制信號控制，且具有：一第三電源端，接收源自該直流電源的一第二直流電位；以及一第四繼電電路，根據該第四控制信號耦接該第三電源端至該第三電阻的該第一端，使一第二電流流經該第三電阻；其中，該第二電流顯示該網路接口所連結的該受電裝置之用電狀況。
8. 如申請專利範圍第7項所述之網路供電裝置測試板，更包括：一路徑切換電路，設定上述第一輸出端、第二輸出端以及第三輸出端係耦接該網路接口所提供的複數個路徑中何者。
9. 一種網路供電裝置測試系統，包括：如申請專利範圍第1項或第4項所述之網路供電裝置測試板；一主機，控制該網路供電裝置測試板；以及該網路供電裝置測試板的該網路接口所連結的該受電裝置。
10. 一種網路供電裝置測試方法，包括：提供一網路供電裝置測試板，該網路供電裝置測試板具有一第一電阻、一第二電阻與一第三電阻以及一直流電源輸入端連結一直流電源、一網路接口連結一受電裝置；於一第一偵測時段令該第一電阻一端接收源自該直流電源的一第一直流電位、且另一端耦接該網路接口，以於耦接該網路接口的一測試端測得一第一電位；於一第二偵測時段令該第二電阻一端接收該第一直流電位、且另一端耦接該網路接口，以於該測試端測得一第二電位；根據該第一電位與該第二電位之差值驗證該網路接口該受電裝置之連結；於確認該網路接口與該受電裝置之連結後提供一分類時段，並於該分類時段令該第三電阻一端接收該第一直流電位、且另一端耦接該網路接口，使一第一電流流經該第三電阻；以及根據該第一電流分析該受電裝置之種類。
11. 如申請專利範圍第10項所述之網路供電裝置測試方法，更包括：於該受電裝置之種類確定後提供一供電測試時段；於該供電測試時段另該第三電阻一端接收源自該直流電源的一第二直流電位、且另一端耦接該網路接口，使一第二電流流經該第三電阻；以及根據該第二電流分析該受電裝置之用電狀況。
12. 如申請專利範圍第11項所述之網路供電裝置測試方法，更包括：切換該網路接口所提供的路徑，以分別透過該網路接口之複數條路徑測試該受電裝置的連結狀態、種類以及用電狀況。