TWI584611B - 乙太網路供電系統的受電裝置檢測裝置及方法 - Google Patents

Description

乙太網路供電系統的受電裝置檢測裝置及方法

本發明是關於一種電路與方法，用於在一個乙太網供電系統中檢測合於PoE標準的受電裝置。

乙太網路供電系統(Power over Ethernet System-PoE System)已經是一種普及的應用。IEEE分別在2003年及2009年發布IEEE 802.3af以及IEEE 802.3at兩種PoE標準(以下稱為「IEEE的PoE標準」或「PoE標準」)，廣為各界採用。PoE的技術使得例如網路電話、無線基地台、網路攝影機、集線器、甚至電腦等裝置，都能由乙太網路供電，不須使用額外的電源及插座。這種結合資料傳送與電源供應的技術使整體網路電腦系統成本及複雜度明顯降低。

一個乙太網路供電系統中，電功率是由電源設備(Power Source Equipment-PSE)經由乙太網路的資料纜線供應給受電裝置(Powered Device-PD)。適用的電源設備包括乙太網交換機、路由器、其他網路交換設備，以及資料通信網路中的中跨設備。在這種系統中，受電裝置是指連接到網路上，並配置為可從網路中汲取電源設備所提供的功率或請求電源設備提供功率的裝置。

在乙太網路供電系統中，電源設備是經由網路連接埠連接到多數的受電裝置，同時也會連接到多數不會或不能從電源設備取得功率的裝置。在應用上，可能的受電裝置包括符合上述IEEE的PoE標準的裝置，以及與該標準相容的裝置。上述IEEE的PoE標準規定，電源設備在對特定裝置提供功率之前，必須先對該裝置進行檢測，以判斷該裝置是否為符合該PoE標準的受電裝置。但是，多數的電源設備或含電源設備的產品供應商，也會將電源設備建置成可同時檢測受電裝置，並判斷該裝置是否為與PoE標準相容的裝置，例如為一相容的舊型裝置(Legacy Device)。如檢測結果為是，也會向該相容裝置供電。

根據IEEE的PoE標準規定，在進行前述檢測時，該電源設備是將一信號施加到待測裝置所連結的連接埠，之後從該連接埠檢測該待測裝置的回應信號。如果回應信號顯示一簽名電阻(Signature Resistance)，範圍是從19到26.5千歐姆，則判斷待測裝置為符合IEEE標準的受電裝置。該PoE標準並且規定，該電源設備所發出的信號，電壓應在大約2.8V和10V之間，電流應小於大約5mA。測試信號的電壓應有1V以上的差值。

進行檢測時，典型的作法是由該電源設備對特定連接埠施加一電壓或電流，並在預定時間後量測該待測裝置的回應信號。該簽名電阻則是以兩信號間的電流/電壓關係計算得出。如果施加電流，該電流通常為150μA至400μA的範圍。再以測量該連接埠的電壓，計算該簽名電阻的值。在這種情形下，符合PoE標準的待測裝置，會使供電設備在連接埠量得約2.8V到10V的電壓下降。

反之，如果該檢測信號是一種電壓，該電壓的範圍通常是在約2.8V到10V之間。從連接埠所測得的電流值，則約在87.5μA至625μA之間。

根據上述檢測結果，決定是否進行下一動作將受電裝置「分類」(classification)。並根據分類的結果，對受電裝置供給不同的功率。

美國專利US 7,856,561號即揭示一種在乙太網路供電系統中檢測舊型裝置的裝置。該裝置的供電設備對特定網路連接埠依序施加的測試信號包括兩種電流值I1與I2，並分別於160ms後量測該連接埠的電壓V1與V2。根據兩種電壓差值與電流差值的比率，判斷連接於該埠的裝置是否為可受電裝置，再決定是否進行對該裝置進行「分類」，判斷是否為符合標準的受電裝置或相容裝置。詳言之，該裝置計算Rdet=(V1-V2)/(I1-I2)的值。如該Rdet值在一定範圍內，即判斷該裝置為符合標準的受電裝置。如該Rdet的值小於一預定值或為負值，則判斷該裝置為舊型裝置。如均不合上述條件，則判斷既非符合標準也非舊型裝置。

中國專利公開案CN101031861號揭示一種有線數據電信網路中的受電設備分類。該專利案對受電裝置施加多個週期的檢測信號，以產生多組分類結果。將分類結果對應到一索引表中的代碼，以所得的代碼作為分類代碼。

除了對待測裝置的電壓範圍的規定之外，IEEE的PoE標準也規定，受電裝置上的電容容值須為0.15uF。並規定容值如果超過10uF，即須拒絕供電。在這種規定下，業者所提供的供電設備也須對連接到連接埠的裝置電容，進行檢測，以判斷是否為是於供電的受電裝置。

美國專利US 8,412,961揭示一種在乙太網路供電系統中檢測舊型裝置的電路與方法。該發明除可判斷連接到特定連接埠的裝置是否為符合IEEE標準的受電裝置，或為舊型裝置之外，尚可判斷該裝置是否為單純的電容負載或電阻負載。這件發明採用三種位準的電壓或電流，做為檢測信號。並根據連 接埠所量測到的電流或電壓回應，對待測裝置進行檢測。在這件發明中，三種位準實質上是兩種位準，其中，第一位準與第三位準相同。亦即，於施加第三位準的電壓或電流時，重複施加第一位準相同的量測。

該專利提供檢測待測裝置的電容的能力。不過，電容的計算較電壓複雜，需使用CPU的資源。此外，電容值超出IEEE的PoE標準所定範圍的裝置，在進行電壓值檢測時，容易因為充、放電所需時間較長，無法在量測時點之前達到穩定，導致量測結果錯誤。根據該專利的說明書記載，受電裝置的檢測裝置需多次取樣，才能取得代表穩定狀態的電流/電壓信號。

先前技術乙太網路供電系統中，對受電裝置的檢測，受限於可能連接到連接埠的裝置種類多樣，難以事先預測。且所連接的裝置特性各異，經常會影響到檢測的正確性。例如，待測裝置的電阻與電容特性，往往會影響裝置對檢測信號的回應，尤其是回應信號達到穩定的時間。導致檢測時所取樣的電壓/電流信號值不正確。

此外，目前並沒有簡易的方法，可以檢測待測裝置的電容值。對於待測裝置的電容值與電阻值，雖然可以分別檢測，但是如前所述，特定裝置是否適於從電源設備受電，事實上取決於電容值與電阻值的組合，即使電容值與電阻值，仍須經過複雜的程序，才能判斷出正確的結果。

本發明的目的是在提供一種新穎的乙太網路供電系統的受電裝置檢測裝置，該裝置可以提高檢驗受電裝置的正確性。

本發明的目的也在提供一種新穎的乙太網路供電系統的受電裝置檢測裝置，該裝置可以縮短受電裝置的整體檢測時間。

本發明的目的也在提供一種乙太網路供電系統的受電裝置檢測裝置，該裝置可以正確排除非受電裝置，以避免不必要的檢測。

本發明的目的也在提供一種具有上述優點的乙太網路供電系統的受電裝置檢測方法。

根據本發明的乙太網路供電系統的受電裝置檢測裝置，乃是用以建置在一乙太網路供電系統的電源設備中。該電源設備提供至少一通信埠，該通信埠可供一受電裝置經由網路線連接。檢測裝置連接該通信埠，並建置成可對該通信埠施加一檢測電壓信號，該檢測電壓信號依序包括一第一電壓V1、一第二電壓V2、一第三電壓V3及一第四電壓V4。其中，該第一、第三電壓的值實質相同，且該第二、第四電壓的值實質相同。該第四電壓的施加時間為該第二電壓施加時間與一延長時間之和。該延長時間為該第二電壓施加時間的0.2到1.5倍，較好為0.5-1.0倍。

該檢測裝置進一步建置成：在施加該第一電壓後預定時間從該通信埠量得第一電流值I1，在施加該第二電壓後預定時間從該通信埠量得第二電流值I2，在施加該第三電壓後預定時間從該通信埠量得第三電流值I3，在施加該第四電壓後預定時間從該通信埠量得第四電流值I4；計算Rdet1=(V1-V2)/(I1-I2)及Rdet2=(V3-V4)/(I3-I4)之值，並於：該電流值I1、I2、I3、I4中有一者超過第一預定值範圍時，判斷該通信埠並未連接適於供電的受電裝置； 於△Rdet=Rdet1-Rdet2大於一第二預定值時，判斷該通信埠並未連接適於供電的受電裝置；否則判斷該通信埠已連接適於供電的受電裝置。

本發明的乙太網路供電系統的受電裝置檢測方法即包括在一種乙太網路供電系統的電源設備中執行的方法。該電源設備提供至少一通信埠以及一檢測裝置，該通信埠可供一受電裝置經由網路線連接，且該檢測裝置連接該通信埠。該方法用以檢測連接到該通信埠的受電設備的特性，並包括以下步驟：對該通信埠施加一檢測電壓信號，該檢測電壓信號依序包括一第一電壓V1、一第二電壓V2、一第三電壓V3及一第四電壓V4；其中，該第一、第三電壓的值實質相同，且該第二、第四電壓的值實質相同。該第四電壓的施加時間為該第二電壓施加時間與一延長時間之和；該延長時間為該第二電壓施加時間的0.2到1.5倍，較好為0.5-1.0倍；在施加該第一電壓後預定時間從該通信埠量得第一電流值I1，在施加該第二電壓後預定時間從該通信埠量得第二電流值I2，在施加該第三電壓後預定時間從該通信埠量得第三電流值I3，在施加該第四電壓後預定時間從該通信埠量得第四電流值I4；計算Rdet1=(V1-V2)/(I1-I2)及Rdet2=(V3-V4)/(I3-I4)之值，並於：該電流值I1、I2、I3、I4中有一者超過第一預定值範圍時，判斷該通信埠並未連接適於供電的受電裝置；於△Rdet=Rdet1-Rdet2大於一第二預定值時，判斷該通信埠並未連接適於供電的受電裝置；否則判斷該通信埠已連接適於供電的受電裝置。

上述及其他本發明之目的與優點，可由以下詳細說明並參照所附圖式而更形清楚。

10‧‧‧檢測裝置

11、12、13、14‧‧‧連接埠

11A、12A、13A、14A‧‧‧信號線

15‧‧‧檢測運算單元

16‧‧‧電壓供應器

17‧‧‧電流檢測器

21、22、23‧‧‧外界裝置

21A、22A、23A‧‧‧網路線

100‧‧‧電源設備

200‧‧‧電源

201‧‧‧電源線

101‧‧‧輸出入介面

V1‧‧‧第一電壓

V2‧‧‧第二電壓

V3‧‧‧第三電壓

V4‧‧‧第四電壓

I1‧‧‧第一電流值

I2‧‧‧第二電流值

I3‧‧‧第三電流值

I4‧‧‧第四電流值

圖1表示本發明乙太網路供電系統的受電裝置檢測裝置一種實施例的方塊圖。

圖2為一電壓對時間及電流對時間對照圖，表示在一乙太網路供電系統中，連接到連接埠的裝置為一標準或相容受電裝置時，根據本發明乙太網路供電系統的受電裝置檢測，對該連接埠施加檢測電壓信號及從該連接埠所檢測到的回應信號關係。

圖3為另一電壓對時間及電流對時間對照圖，表示在一乙太網路供電系統中，連接到連接埠的裝置為一不適合供電的裝置時，以圖2的檢測方法對該連接埠施加檢測電壓信號及從該連接埠所檢測到的回應信號關係。

圖4為另一電壓對時間及電流對時間對照圖，表示在一乙太網路供電系統中，連接到連接埠的裝置為另一不適合供電的裝置時，以圖2的檢測方法對該連接埠施加檢測電壓信號及從該連接埠所檢測到的回應信號關係。

圖5為另一電壓對時間及電流對時間對照圖，表示在一乙太網路供電系統中，連接到連接埠的裝置為又一不適合供電的裝置時，以圖2的檢測方法對該連接埠施加檢測電壓信號及從該連接埠所檢測到的回應信號關係。

圖6表示本發明乙太網路供電系統的受電裝置檢測方法一種實施例的流程圖。

本發明提供一種新穎的乙太網路供電系統的受電裝置檢測裝置及方法，可透過單一的檢測步驟，對連接到該乙太網路供電系統的電源設備的裝置，進行是否為符合PoE標準的受電裝置或不適合供電的裝置，進行檢測，並可排除不適合供電的裝置，以減省不必要的重複檢測。本發明的檢測裝置及方法可以針對待測裝置的電壓與電容特性，同時進行檢測，達到正確的結果。

圖1表示本發明乙太網路供電系統的受電裝置檢測裝置一種實施例的方塊圖。如圖所示，本發明的乙太網路供電系統的受電裝置檢測裝置10，乃是用來建置在一乙太網路供電系統的電源設備100中。該電源設備100與一電源200共同構成該乙太網路供電系統，提供由該電源設備100將電源200經由電源線201送來的功率，轉送到受電裝置的功能。如圖1所示，電源200提供的電功率，經由電源線201進入電源設備100的輸出入介面101，而進入檢測裝置10。該電源設備100也提供多數連接埠11、12、13、14，以供外界裝置21、22、23經由網路線21A、22A、23A連接。圖中顯示4個連接埠，但此行業人士均知，該連接埠的數量並非任何技術限制。通常，電源設備100可提供8個連接埠，但高於或低於該數量，也非不許。圖中顯示有3個外界裝置21、22、23連接到連接埠11、12、14。連接埠13並無外界裝置連接。該外界裝置21、22、23可能是符合IEEE的PoE標準的受電裝置、與該標準相容的受電裝置、與該標準不相容的受電裝置，甚至只是一般的電容負載或電阻負載。

該電源設備100經由4組信號線11A、12A、13A、14A連接到連接埠11、12、13、14。該電源設備100的功能即是將電源200所提供的功率，轉送到外界裝置21、22、23中，可能接受供電的裝置。

一般而言，該信號線11A、12A、13A、14A每組都包括2對信號線。用以傳送電信號及電功率。同時，該網路線21A、22A、23A也是每組都包括2對信號線，形成雙絞線的型態。當然，該信號線、網路線所含的信號線條數，並非任何技術限制。但各組至少需包括一對信號線。

具有以上構成的乙太網路供電系統為業界所熟知，並記載在各種技術文獻中，包括上述IEEE 802.3af、IEEE 802.3at等業界標準。其詳情不須在此贅述。

根據IEEE的PoE標準，符合該標準的電源設備100必須先對要供電的外界裝置21、22、23進行檢測、分類，才能對適當種類的外界裝置供電。由於對於已經符合IEEE的PoE標準，或者與該標準相容的受電裝置，業界已經提出各種適用的檢測、分類方法及裝置。例如上述US 7,856,561、US 8,412,961等專利文獻所載的設計。不過，對於並非完全符合該PoE標準的裝置，仍然沒有簡便的方法，做出正確的檢測。如前所述，由於各種受電裝置的特性不同，尤其不同的電阻特性與不同的電容特性組合結果，會改變該裝置是否適於由電源設備受電的特性，單純檢測待測裝置的電阻特性與電容特性，仍難以達到正確的檢測結果。

在理想狀況，連接到特定連接埠11、12、14的外界裝置，都是符合IEEE的PoE標準的受電裝置及與該標準相容的受電裝置。在檢測階段，這 些外界裝置都可稱為「待測裝置」。經檢測認定為符合IEEE的PoE標準的受電裝置及與該標準相容的受電裝置，可稱為「受電裝置」。

圖2為一電壓對時間及電流對時間對照圖，表示在一乙太網路供電系統中，連接到連接埠的裝置為一標準或相容受電裝置時，根據本發明的乙太網路供電系統的受電裝置檢測方法，對該連接埠施加檢測電壓信號及從該連接埠所檢測到的回應信號關係。圖中的待測裝置呈現合於IEEE標準的電容值，為0.1uF。

本發明提出一種新穎的乙太網路供電系統的受電裝置檢測方法。該方法應用在例如圖1所示的乙太網路供電系統的受電裝置檢測裝置中，並包括在對一通信埠所連接的待測裝置進行受電裝置之檢測時：對該通信埠施加一檢測電壓信號，該檢測電壓信號依序包括一第一電壓V1、一第二電壓V2、一第三電壓V3及一第四電壓V4；以及在施加該第一電壓後預定時間從該通信埠量得第一電流值I1，在施加該第二電壓後預定時間從該通信埠量得第二電流值I2，在施加該第三電壓後預定時間從該通信埠量得第三電流值I3，在施加該第四電壓後預定時間從該通信埠量得第四電流值I4。

在圖1中所示的實例中，該第一、第三電壓的值實質相同，且該第二、第四電壓的值實質相同。在本實施例中，V1=V3=-8V，V2=V4=-4V。但其他位準的電壓值，也可適用在本發明。此外，該第四電壓的施加時間長於該第二電壓施加時間。在本發明較佳實施例中，該第四電壓的施加時間為該第二電壓施加時間的1.2到2.5倍，更佳為1.5到2.0倍。亦即，該第四電壓的施加時間為該第二電壓施加時間與一延長時間之和；該延長時間為該第二電壓施加時 間的0.2到1.5倍，較好為0.5-1.0倍。在本實施例中，該第二電壓施加時間為72ms，該第四電壓的施加時間為108ms。此外，該第一電壓的施加時間與該第三電壓施加時間均為72ms。該延長的電壓施加時間有助於使待測裝置所受電壓達到穩定狀態，提供正確的量測結果及比較資訊。

如圖1所示，該待測裝置顯現的電容值為0.1uF。檢測裝置10在初始期間對連接埠施加的電壓V0為0V。當檢測裝置10在時間T1開始對連接埠施加-8V的限電流(800uA)電壓後，待測裝置所受電壓在時間點T1後短時間內，例如4ms後，即達到預定的-8V。故而檢測裝置10在時間T2附近可以檢測到I1的電流值。當檢測裝置10在時間T2對連接埠施加-4V的電壓後，待測裝置所受電壓在時間點T2後即達到預定的-4V。故而檢測裝置10在時間T3附近可以檢測到I2的電流值。同樣的，當檢測裝置10在時間T3對連接埠施加-8V的電壓後，待測裝置所受電壓在時間點T3後即達到預定的-8V。故而檢測裝置10在時間T3附近可以檢測到I3的電流值。當檢測裝置10在時間T4對連接埠施加-4V的電壓後，待測裝置所受電壓在時間點T4後即達到預定的-4V。故而檢測裝置10在時間T5附近可以檢測到I4的電流值。

在這種情形下，該檢測裝置10即可透過Rdet1=(V1-V2)/(I1-I2)及Rdet2=(V3-V4)/(I3-I4)的計算，得到Rdet1與Rdet2的值。理論上Rdet1=Rdet2。該檢測裝置10即可利用已知的方法，根據該Rdet1與Rdet2的值，決定是否對連接到該連接埠的待測裝置，進行下一步「分類」。並根據分類的結果，對該連接埠供應對應的功率。

如果連接到連接埠11、12、13、14的外界裝置21、22、23並不符合IEEE的PoE標準，包括所呈現的電阻特性及/或電容特性，在上述測試步驟下，即無法產生如圖2所示的結果。

圖3為另一電壓對時間及電流對時間對照圖，表示在一乙太網路供電系統中，連接到連接埠的裝置為一不適合供電的裝置時，以圖2的檢測方法對該連接埠施加檢測電壓信號及從該連接埠所檢測到的回應信號關係。

在圖3的情形，連接到連接埠的裝置所呈現的電阻值為32K歐姆，已超出IEEE的PoE標準所規定的範圍。且該裝置呈現較高的電容值，為10uF。對該裝置以本發明的檢測方法進行檢測的結果，顯示在圖3。其中，上方為依序對該待測裝置所連接的連接埠施加-8V、-4V、-8V與-4V的測試電壓後，在該連接埠量得的實際電壓值。下方則為在施加各測試電壓後例如70ms後，在該連接埠量得該待測裝置的回應信號電流值。

如圖3所示，在該電源設備的檢測裝置10對該裝置進行受電裝置檢測時，先對特定的連接埠施加一第一電壓V1，繼而施加一第二電壓V2，並於施加個別電壓後相當時間，量測其回應信號的電流值。例如，於時間T0之初始電壓V0為0V，於時間T1對連接埠施加第一電壓V1為-8V，在時間T2施加第二電壓V2為-4V。但由於該待測裝置的電容高達10uF，充電速度緩慢。在時間T2附近，在該連接埠只能量到-5V的電壓。在電壓升到-4V的過程中，該電容有充分時間放電，故在時間T3時，在該連接埠可量到-4V的電壓。此時，在連接埠所量到的電流值，於時間T2附近為800uA的I1電流值，在時間T3附近為125uA的I2電流值。

這種現象顯示連接到該連接埠的裝置，為不符合IEEE的PoE標準的裝置。由於所呈現的電容值過高，在施加第一電壓V1後，所測得的電流值接近初始限流值800uA。

圖4為另一電壓對時間及電流對時間對照圖，表示在一乙太網路供電系統中，連接到連接埠的裝置為另一不適合供電的裝置時，以圖2的檢測方法對該連接埠施加檢測電壓信號及從該連接埠所檢測到的回應信號關係。

在圖4的情形，連接到連接埠的裝置呈現的電阻特性為32K歐姆，超出已超出IEEE的PoE標準所規定的範圍。且該裝置也呈現較高的電容值，為5.15uF。如圖所示，該電源設備的檢測裝置10對該裝置所連接的連接埠施加的電壓信號，於時間T0之初始電壓V0為0V，於時間T1對連接埠施加第一電壓V1為-8V，在時間T2施加第二電壓V2為-4V。該待測裝置的電容雖然不如圖3的實施例高，但也高達5.15uF，導致充電速度緩慢。結果，在時間T2時在該連接埠雖可能量到-8V的電壓，但在電壓升到-4V的過程中，該電容無充分時間放電，故在時間T3時，在該連接埠可量到小於-4V的電壓，例如-5V(圖4上方)。此時，在連接埠所量到的電流值，於時間T2附近可能為250uA的I1電流值，但在時間T3附近則為接近0uA的I2電流值(圖4下方)。

這種現象顯示連接到該連接埠的裝置，為不符合IEEE的PoE標準的受電裝置。由於所呈現的電容值過高，在施加第二電壓V2後，所測得的電流值接近於0。

圖5為另一電壓對時間及電流對時間對照圖，表示在一乙太網路供電系統中，連接到連接埠的裝置為又一不適合受電的裝置時，以圖2的檢測方法對該連接埠施加檢測電壓信號及從該連接埠所檢測到的回應信號關係。

在圖5的情形，連接到連接埠的裝置所呈現的電阻特性為32K歐姆，也超出已超出IEEE的PoE標準所規定的範圍。且該裝置也呈現稍高的電容值，為3.5uF。該電源設備的檢測裝置10對該裝置所連接的連接埠施加之電壓，於時間T0之初始電壓V0為0V，於時間T1對連接埠施加第一電壓V1為-8V，在時間T2施加第二電壓V2為-4V。該待測裝置的電容不如圖3、4的實例高，且接近IEEE的PoE標準所規定的範圍。因此，以習知的檢測裝置檢測結果，將會誤判該裝置為符合IEEE的PoE標準的受電裝置或與該標準相容的受電裝置。

詳言之，在圖5所示之條件下，檢測裝置10對該裝置所連接的連接埠送出檢測電壓信號的結果，在時間T2時在該連接埠可能量到-8V的電壓，在時間T3也可以量到-4V的電壓。此時，在連接埠所量到的電流值，於時間T2附近可能為250uA的I1電流值，而在時間T3附近，則可能量到0到125uA間的任何I2電流值。這是因為該待測裝置的電容值稍高於標準範圍，仍可能在電壓轉換後的檢測期間充電完成。由於在T3所量得的電流值可能在檢測裝置的設定範圍，如以習知裝置進行量測，即可能根據量得的結果，進行該待測裝置的檢測判斷。但由於該待測裝置呈現的電容值高達3.5uF，在時間T3時尚未達到穩定，該I2的值並非正確的電流值。根據該I2的值判斷的結果，當然也是錯誤。

為解決這項問題，本發明的乙太網路供電系統的受電裝置檢測裝置對該連接埠另施加一第三電壓V3與一第四電壓V4。該第三電壓V3之值與第一電壓V1相同；該第四電壓V2之值與第二電壓V2相同。例如，V1=V3=-8V，V2=V4=-4V。但該第四電壓V4的施加時間，長於該第二電壓V2的施加時間，以使該地四電壓的值達到穩定。例如，第一電壓、第二電壓、第三電壓的施加時間均設為72ms，但第四電壓的施加時間設為108ms。如圖5所示，當該檢測 裝置在時間T3對該連接埠施加-8V的電壓時，於時間T3後即可在連接埠上可以量得-8V的電壓。當該檢測裝置在時間T4對該連接埠施加-4V的電壓時，於時間T4後相當期間，例如長於72ms的時間之後，才會在連接埠上量得-4V的電壓。

根據本發明的設計，該檢測裝置發出第三、第四電壓信號後，在時間T4附近可以在該連接埠量得250uA的電流，且在時間T5附近，也可在連接埠量得125uA的電流。得到正確的檢測結果。

因此，在圖5所示的條件下，根據I1，I2所算得的Rdet值(Rdet1=(V1-V2)/(I1-I2))會遠小於根據I3，I4所算得的Rdet值(Rdet2=(V3-V4)/(I3-I4))。至少，兩者會有明顯的差異。因此，從兩者的差異值，即可判斷出連接到該連接埠的待測裝置，仍非符合IEEE的PoE標準的受電裝置。

根據以上的分析結果，本發明的乙太網路供電系統的受電裝置檢測裝置10乃提供一個檢測運算單元15，用以控制對該連接埠11、12、13、14.所施加的電壓信號，並根據在該連接埠11、12、13、14中任一連接埠所量測到的回應電流值，判斷連接到該連接埠的外界裝置，是否為符合IEEE的PoE標準的受電裝置或與該標準相容的受電裝置。該檢測裝置10並且配備一電壓供應器16，用以對特定連接埠11、12、13、14供應定電流的電壓信號，以及一電流檢測器17，用以檢測特定連接埠11、12、13、14上的電流值。

本發明的檢測裝置10乃是建置成：可對該通信埠施加一檢測電壓信號，該檢測電壓信號依序包括一第一電壓V1、一第二電壓V2、一第三電壓V3及一第四電壓V4。其中，該第一、第三電壓的值實質相同，且該第二、第四電壓的值實質相同。該第四電壓的施加時間為該第二電壓施加時間與一延 長時間之和。該延長時間為該第二電壓施加時間的0.2到1.5倍，較好為0.5-1.0倍。

該檢測裝置10進一步建置成：在施加該第一電壓後預定時間從該通信埠量得第一電流值I1，在施加該第二電壓後預定時間從該通信埠量得第二電流值I2，在施加該第三電壓後預定時間從該通信埠量得第三電流值I3，在施加該第四電壓後預定時間從該通信埠量得第四電流值I4；計算Rdet1=(V1-V2)/(I1-I2)及Rdet2=(V3-V4)/(I3-I4)之值，並於：該電流值I1、I2、I3、I4中有一者超過第一預定值範圍時，判斷該通信埠並未連接適於供電的受電裝置；於△Rdet=Rdet1-Rdet2大於一第二預定值時，判斷該通信埠並未連接適於供電的受電裝置；否則判斷該通信埠已連接適於供電的受電裝置。

在本發明的較佳實施例中，該第一預定值範圍通常可以設為0.02mA到0.78mA之間，較好在0.04mA與0.76mA之間。該第二預定值通常可以設為-1000到1000之間，較好在-500到500之間。

根據以上說明，本發明的乙太網路供電系統的受電裝置檢測方法即是在一種乙太網路供電系統的電源設備中執行的方法。該電源設備提供至少一通信埠以及一檢測裝置，該通信埠可供一受電裝置經由網路線連接，且該檢測裝置連接該通信埠。

圖6表示本發明乙太網路供電系統的受電裝置檢測方法一種實施例的流程圖。如圖所示，本發明的乙太網路供電系統的受電裝置檢測方法即包括以下步驟： 於步驟601由該檢測裝置對該通信埠施加一檢測電壓信號，該檢測電壓信號依序包括一第一電壓V1、一第二電壓V2、一第三電壓V3及一第四電壓V4；在該檢測電壓信號中，該第一、第三電壓的值實質相同，且該第二、第四電壓的值實質相同。該第四電壓的施加時間為該第二電壓施加時間與一延長時間之和；該延長時間為該第二電壓施加時間的0.2到1.5倍，較好為0.5-1.0倍。

該方法於步驟602，檢測裝置在施加該第一電壓後預定時間從該通信埠量得第一電流值I1，在施加該第二電壓後預定時間從該通信埠量得第二電流值I2，在施加該第三電壓後預定時間從該通信埠量得第三電流值I3，在施加該第四電壓後預定時間從該通信埠量得第四電流值I4。其後，在步驟603，檢測裝置計算Rdet1=(V1-V2)/(I1-I2)及Rdet2=(V3-V4)/(I3-I4)之值。接著，在步驟604，檢測裝置判斷該電流值I1、I2、I3、I4中是否有一者超過一第一預定值範圍。如有，於步驟605，判斷該通信埠並未連接適於供電的受電裝置。如否，步驟跳至606。於步驟606，該檢測裝置10判斷△Rdet=Rdet1-Rdet2是否大於一第二預定值。如是，於607判斷該通信埠並未連接適於供電的受電裝置；否則於608判斷該通信埠已連接適於供電的受電裝置。

如前所述，在本發明的較佳實施例中，該第一預定值範圍通常可以設為0.02mA到0.78mA之間，較好在0.04mA與0.76mA之間。該第二預定值通常可以設為-1000到1000之間，較好在-500到500之間。

如前所述，本發明提出一種新穎的乙太網路供電系統的受電裝置檢測裝置與方法，僅需要單一的檢測週期，即可正確排除不適於供電的外界裝置，並能得到正確的Rdet值。

在以上的實施例中，該檢測裝置10是對待測的連接埠施加電壓信號，並於相當時間後量取回應電流值。但此行業人士均知，對待測的連接埠施加電流信號，並於相當時間後量取回應電壓值，仍然可以據以計算出對應的電阻值。此外，在以上的實施例中，該第一電壓與第三電壓是位準高於第二電壓與第四電壓的信號。但在應用上，也可使該第一電壓與第三電壓的位準低於第二電壓與第四電壓。

以上是對本發明乙太網路供電系統的受電裝置檢測裝置與方法實施例所作的說明。但此行業人士均知，本發明的實施例利用已知技術稍作修改，仍可得到相同或相似的效果。因此，這些修改都屬於本發明的範圍。

V1‧‧‧第一電壓

V2‧‧‧第二電壓

V3‧‧‧第三電壓

V4‧‧‧第四電壓

I1‧‧‧第一電流值

I2‧‧‧第二電流值

I3‧‧‧第三電流值

I4‧‧‧第四電流值

Claims (14)

1. 一種乙太網路供電系統的受電裝置檢測裝置，用以建置在一乙太網路供電系統的電源設備中，該電源設備提供至少一通信埠，該通信埠可供一受電裝置經由網路線連接；該檢測裝置連接該通信埠，並建置成：可對該通信埠施加一檢測電壓信號，該檢測電壓信號依序包括一第一電壓V1、一第二電壓V2、一第三電壓V3及一第四電壓V4；其中，該第一電壓與該第三電壓的值相同，且該第二電壓與該第四電壓的值相同；該第四電壓的施加時間為該第二電壓施加時間與一延長時間之和；且該檢測裝置進一步建置成：在施加該第一電壓後預定時間從該通信埠量得第一電流值I1，在施加該第二電壓後預定時間從該通信埠量得第二電流值I2，在施加該第三電壓後預定時間從該通信埠量得第三電流值I3，在施加該第四電壓後預定時間從該通信埠量得第四電流值I4；計算Rdet1=(V1-V2)/(I1-I2)及Rdet2=(V3-V4)/(I3-I4)之值，並於：該第一電流值I1、第二電流值I2、第三電流值I3及第四電流值I4中有一者超過第一預定值範圍時，判斷該通信埠並未連接適於供電的受電裝置；且於△Rdet=Rdet1-Rdet2大於一第二預定值時，判斷該通信埠並未連接適於供電的受電裝置；否則判斷該通信埠已連接適於供電的受電裝置。
2. 如申請專利範圍第1項的乙太網路供電系統的受電裝置檢測裝置，其中，該延長時間為該第二電壓施加時間的0.2到1.5倍。
3. 如申請專利範圍第2項的乙太網路供電系統的受電裝置檢測裝置，其中，該延長時間為該第二電壓施加時間的0.5-1.0倍。
4. 如申請專利範圍第1項的乙太網路供電系統的受電裝置檢測裝置，其中，該第一電壓信號及第三電壓信號為-8V的限電流信號，電流值上限為800uA，該第二電壓信號及第四電壓信號為-4V的限電流信號，電流值上限為800uA，且該第一預定值範圍設為0.02mA到0.78mA之間。
5. 如申請專利範圍第4項的乙太網路供電系統的受電裝置檢測裝置，其中，該第一預定值範圍設為0.04mA與0.76mA之間。
6. 如申請專利範圍第1項的乙太網路供電系統的受電裝置檢測裝置，其中，該第一電壓信號及第三電壓信號為-8V的限電流信號，電流值上限為800uA，該第二電壓信號及第四電壓信號為-4V的限電流信號，電流值上限為800uA，且該第二預定值設為-1000到1000之間。
7. 如申請專利範圍第6項的乙太網路供電系統的受電裝置檢測裝置，其中，且該第二預定值設為-500到500之間。
8. 一種乙太網路供電系統的受電裝置檢測方法，供一檢測裝置在一乙太網路供電系統的電源設備中執行；該電源設備提供至少一通信埠以及一檢測裝置，該通信埠可供一受電裝置經由網路線連接，且該檢測裝置連接該通信埠；該方法用以檢測連接到該通信埠的受電設備的特性，並包括以下步驟：對該通信埠施加一檢測電壓信號，該檢測電壓信號依序包括一第一電壓V1、一第二電壓V2、一第三電壓V3及一第四電壓V4；其中，該第一電壓與該第三電壓的值相同，且該第二電壓與該第四電壓的值相同；該第四電壓的施加時間為該第二電壓施加時間與一延長時間之和；在施加該第一電壓後預定時間從該通信埠量得第一電流值I1，在施加該第二電壓後預定時間從該通信埠量得第二電流值I2，在施加該第三電壓後預定時 間從該通信埠量得第三電流值I3，在施加該第四電壓後預定時間從該通信埠量得第四電流值I4；計算Rdet1=(V1-V2)/(I1-I2)及Rdet2=(V3-V4)/(I3-I4)之值，並於：該第一電流值I1、第二電流值I2、第三電流值I3及第四電流值I4中有一者超過第一預定值範圍時，判斷該通信埠並未連接適於供電的受電裝置；於△Rdet=Rdet1-Rdet2大於一第二預定值時，判斷該通信埠並未連接適於供電的受電裝置；否則判斷該通信埠已連接適於供電的受電裝置。
9. 如申請專利範圍第8項的乙太網路供電系統的受電裝置檢測方法，其中，該延長時間為該第二電壓施加時間的0.2到1.5倍。
10. 如申請專利範圍第9項的乙太網路供電系統的受電裝置檢測方法，其中，該延長時間為該第二電壓施加時間的0.5-1.0倍。
11. 如申請專利範圍第8項的乙太網路供電系統的受電裝置檢測方法，其中，該第一電壓信號及第三電壓信號為-8V的限電流信號，電流值上限為800uA，該第二電壓信號及第四電壓信號為-4V的限電流信號，電流值上限為800uA，且該第一預定值範圍設為0.02mA到0.78mA之間。
12. 如申請專利範圍第I1項的乙太網路供電系統的受電裝置檢測方法，其中，該第一預定值範圍設為0.04mA與0.76mA之間。
13. 如申請專利範圍第8項的乙太網路供電系統的受電裝置檢測方法，其中，該第一電壓信號及第三電壓信號為-8V的限電流信號，電流值上限為800uA，該第二電壓信號及第四電壓信號為-4V的限電流信號，電流值上限為800uA，且該第二預定值設為-1000到1000之間。
14. 如申請專利範圍第13項的乙太網路供電系統的受電裝置檢測方 法，其中，且該第二預定值設為-500到500之間。