TWI768617B - 多電源乙太網路供電系統及其控制裝置 - Google Patents

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Abstract

多電源乙太網路供電系統控制裝置，用於在乙太網路供電系統中，控制該系統中多數通信埠的供電狀態。主控制器將供電用電控制對照表所含的控制信號以不同方式經由序列匯流排提供給控制電路。電源發生故障時，各控制電路斷開選定的相連埠開關。

Description

多電源乙太網路供電系統及其控制裝置
本發明是關於一種乙太網路供電系統，以及應用在該系統的控制裝置，特別是關於一種具備多數供電裝置的乙太網路供電系統，以及應用在這種系統的控制裝置。
在有線通信網路中藉由網路布線來對該網路上的操作裝置供應電力，已經是一種成熟的技術。例如經由乙太網路的布線供電的乙太網路供電系統(Power over Ethernet,PoE)，因具有降低安裝成本，以及集中式的供電與電力備份、安全管理等優點，已經逐漸受到歡迎。目前乙太網路供電系統通常都是遵循IEEE所公布的IEEE 802.3af-2003標準，該標準內容在本申請案併入作為參考。
乙太網路供電系統提供擴充(scalable)功能。在操作的初始期間，系統可自動或手動設定將電力供應至屬於該系統的有限數量的埠。但隨著時間經過，系統還可以自行檢測電力供應狀態，並根據檢測結果增加或減少受電的埠數量。每一個埠可以接受一個受電裝置連接，而將電力供應到該受電裝置。
增加電力供應的方法包括使用複數的供電裝置或電力組。該多數供電裝置通常是以並聯方式連接到一個或多個控制元件，而將供電裝置的電功率供應或分配給個別受電裝置。具有其他架構的供電系統，也可以應用在以多數電源供電的乙太網路供電系統。只要能透過乙太網路的布線，將已連接的電源的供電總和分配到一個或多個已連接的負載，即可應用在乙太網路供電系統。
在使用複數電源的供電系統中，有一個技術難題必須克服，就是在該多數供電裝置中，如有一個發生故障或降低輸出功率，就必須立即採取停止對該受電裝置中的特定數量供電，亦即對特定數量的埠供電，才能避免在剩餘的電量上，發生過負載。此外，為了使繼續供電的受電裝置不受該故障電源的不良影響，也必須在電源故障或功率降低的時點之後的一段極短時間之內，通常是在20毫秒以內，最好是在2毫秒以內，停止對相當數量的埠供電，才能完成減少所有已連接的受電裝置的總耗電量的作業，而避免因為少數電源故障而發生過負載，導致整個系統停止操作。
習知技術針對這種需求，尤其是在一個或數個供電裝置發生故障時，迅速停止對足夠數量的埠供電的需求，已經提出數種解決方案。
美國專利第7,337,336號揭示一種「快速減少對埠之供電的方法」(Method for rapid port power reduction)。該方法可應用在多電源的乙太網路供電系統中，允許在電源狀態變化時，快速降低或關閉對特定埠的供電。該方法包括：針對每一種可能的電源供應狀態編碼。例如，系統包括4個供電裝置，每一個供電裝置的供電狀態如果正常，就編給代碼1；否則為0。如此就可以編制16種電源供應狀態碼。其次，取得用電埠的目前耗電量或供電量指 標。針對前述供電狀態，根據前述指標指定每一種供電狀態所要減少供電的埠，儲存其結果的識別符號。當供電狀態從當前的供電狀態變化至另一種狀態，稱為修正電源狀態時，將該修正電源狀態與儲存的供電狀態比對，根據比對成功的供電狀態碼，執行該狀態碼對應的識別符號。亦即，將識別符號指示為關電或降低功率的埠，執行斷電或減少供電。所述的控制方式在實踐上可以使用一個代碼表來表示。表的左側是代表各種供電狀態組合的代碼，右側則是各種供電狀態組合所對應的埠供電狀態代碼。
美國專利7,908,494號揭示一種多電源PoE電力供應管理系統及方法(System and method for multiple PoE power supply management)。該專利也提供一種在多電源的PoE系統中，於一個或多個供電裝置故障時，停止對特定埠供電的機制。使用一種預先建置的組合邏輯(pre-configured combination logic)，將特定的供電狀態組合，以代碼表示。每種供電狀態組合代碼對應到一種埠供電狀態組合。各埠供電狀態組合也是以代碼表示，稱為埠供電狀態信號(port power state signals)。該埠供電狀態代碼以信號形式發出，用來改變各埠的供電狀態。例如，該信號值為0的埠，即停止供電。所述的控制方式在實踐上也可以一個代碼表來表示。表的左側是代表各種供電狀態組合的代碼，右側則是各種供電狀態組合所對應的埠供電狀態代碼。
雖然啟動埠供電狀態改變的是供電狀態組合的改變，但在應用上只要有一個供電裝置的狀態發生改變，就需啟動改變埠供電狀態的機制。將所有的供電裝置的狀態信號都提供給控制器固然是一種方法，但事實上可以將所有的供電裝置狀態信號結合(wired together)成為單一的狀態輸入信號(a single status input signal)就可以啟動緊急斷電機制。這種技術揭示在美國專利 2007/0250218號，發明名稱：在電源供應故障時重配置負載的電源管理邏輯(Power management logic that reconfigures a load when a power supply fails)。
在供電狀態改變時緊急斷電的技術方面，台灣專利公開案201729564號揭示一種乙太網路供電系統的供電設備及供電方法。該方法對特定通信埠持續進行檢測，以獲得該通信埠所連接的受電裝置沿時間軸的耗電量，據以判斷一耗電量趨勢值。於該趨勢值顯示該受電裝置的耗電量超過該分級所預定的供電上限值達預定時間以上時，停止對該受電裝置供電。
由先前技術的內容可以得知，過去業者所提出的緊急斷電機制，雖然可以迅速的執行斷電，但只適合應用在受電裝置數量較小的系統。當受電裝置數量達到相當程度後，尤其是受電裝置的數量與供電裝置數量比例過高時，所編製的代碼長度會過長，且選擇性大幅降低。無法真正達成迅速斷電的目的。
此外，在前述受電裝置的數量與供電裝置數量比例過高的場合，針對各種供電狀態組合所能採取的手段，也就是所能選為斷電對象的埠，不能有動態的選擇。因此並不符合前述乙太網路供電系統的擴充性需求。
本發明的目的也是在提供一種新穎的多電源乙太網路供電系統控制裝置，該裝置可以在電源發生故障時迅速降低或停止對特定埠的供電。
本發明的目的乃是提供一種新穎的多電源乙太網路供電系統控制裝置，該裝置可以在電源發生故障時迅速降低或停止對特定埠的供電，且適合應用在受電裝置的數量與供電裝置數量比例較高的系統。
本發明的目的也是在提供一種新穎的多電源乙太網路供電系統控制裝置，該裝置可以在電源發生故障時迅速降低或停止對特定埠的供電，且能配合受電裝置的增減，選擇適當的對象埠進行降低或停止供電。
本發明的目的也在提供一種可以應用在上述多電源乙太網路供電系統控制裝置的控制方法。
根據本發明的第一面向，本發明提供一種多電源乙太網路供電系統控制裝置，該控制裝置包括：主控制器，具有：一輸入端，包括多數電源連接端子，用於連接多數供電裝置，以接收代表多數供電裝置的供電狀態組合的供電狀態組合信號；一檢測電路，連接該輸入端，用於接收該供電狀態組合信號，以檢測至少一種供電狀態組合；一供電用電控制對照表記憶體，用於儲存一個供電用電控制對照表，指示多數供電狀態組合與多數用電控制組合的對照關係；以及一個控制信號產生電路，連接該檢測電路及該供電用電控制對照表記憶體，建置成：於該檢測電路檢測出一種供電狀態組合的變化時，根據該變化後的供電狀態組合，產生一組用電狀態變更信號，由一輸出端輸出；該檢測電路建置成可在接收到的供電狀態組合與先前的供電狀態組合不同時，發出一個供電狀態變更信號，用以啟動用電狀態變更程序；多數控制電路，連接該主控制器與多數埠開關，各埠開關控制至少一個埠的受電狀態，各埠可供用電裝置連接；各控制電路並建置成可在接收到該一組用電狀態變更信號後，依據該用電狀態變更信號產生用電控制信號，提供給相應的埠開關，致使個別埠受電或不受電；以及 信號匯流排，連接該主控制器與該多數控制電路；其中，該信號匯流排為序列匯流排。在本發明的較佳實施例中，該信號匯流排使用IIC通信規約。
在本發明的較佳實施例中，各別控制電路可以包含一個第二供電用電控制對照表記憶體，用於儲存一個供電用電控制對照表，指示多數供電狀態組合與多數用電控制組合的對照關係，其中，該多數用電控制組合中的每一個關連到該控制電路所連接的埠開關的開關狀態組合。
在這種實施例中，該主控制器可以建置成：在系統起始階段，將該供電用電控制對照表記憶體中預先儲存的供電用電控制對照表提供至該多數控制電路中的至少一個，且在該檢測電路檢測出一種供電狀態組合的變化時，將該變化後的供電狀態組合信號轉換成一個代碼，傳送給該至少一個控制電路，作為該用電狀態變更信號；且該至少一個控制電路建置成：在接收該主控制器送來的供電用電控制對照表後，將該對照表儲存在該第二供電用電控制對照表記憶體中，且在接收到該供電狀態組合代碼後，從該供電用電控制對照表中拾取一組用電控制信號，傳送至該控制電路所連接的埠開關。
在本發明的較佳實施例中，該供電狀態組合信號包括與該多數電源數量相同的代碼。在本發明的特定實施例中，該供電狀態組合信號結合後，成為該供電狀態變更信號。
在本發明的特定較佳實施例中，該供電狀態組合代碼為代表該變更後供電狀態組合信號轉換成序列信號的結果。在這種實施例中，該至少一個控制電路根據該供電狀態組合代碼，在該供電用電控制對照表找尋對應的用電控制組合資料，以產生該用電控制信號。
在本發明的數種較佳實施例中，該至少一個控制電路將所拾取的一組用電控制信號經由該信號匯流排，傳送至其他控制電路；且該其他控制電路建置成：在接收該用電控制信號後，拾取一組用電控制信號，傳送至該控制電路所連接的埠開關。
根據本發明的第二面向，本發明提供一種多電源乙太網路供電系統，該系統包括：多數供電裝置；多數通信埠，各通信埠可供一個用電裝置連接，以與該用電裝置建立信號與電力連接；各通信埠具有一個埠開關，以控制該埠的通電；控制裝置，經由網路線連接該多數供電裝置與該多數通信埠，提供對各供電裝置所供應的電功率進行轉換，成為適於各通信埠所要連接的用電裝置利用的電功率，並用於發出用電控制信號，以控制各通信埠自該多數供電裝置受電。
該控制裝置包括：主控制器，具有：一輸入端，用於接收代表多數供電裝置的供電狀態組合的供電狀態組合信號；一輸出端，用於輸出與電源供應相關的控制信號；一檢測電路，配置在該輸入端，用於接收該供電狀態組合信號，以檢測至少一種供電狀態組合；一供電用電控制對照表記憶體，用於儲存一個供電用電控制對照表，指示多數供電狀態組合與多數用電控制組合的對照關係；以及一個控制信號產生電路，於該檢測電路檢測出一種供電狀態組合的變化時，根據該變化後 的供電狀態組合，在該供電用電控制對照表中拾取對應的用電控制組合資料，產生一組用電狀態變更信號，由該輸出端輸出；該檢測電路建置成可在接收到的供電狀態組合與先前的供電狀態組合不同時，發出一個供電狀態變更信號；多數電源連接端子，配置在該主控制器的輸入端，用於連接多數供電裝置，以及該檢測電路；多數控制電路，連接該主控制器與多數埠開關，各埠開關控制至少一個埠的受電狀態，各埠可供用電裝置連接；各控制電路並建置成可在接收到該一組供電狀態變更信號後，依據該供電狀態變更信號產生用電控制信號，提供給相應的埠開關，致使個別埠接受或不接受供電；以及信號匯流排，連接該主控制器與該多數控制電路；其中，該信號匯流排為序列匯流排。在本發明的較佳實施例中，該信號匯流排使用IIC通信規約。
根據本發明第三面向，本發明提供一種多電源乙太網路供電系統控制裝置，該控制裝置包括：主控制器，具有：一輸入端，用於接收代表多數供電裝置的供電狀態組合的供電狀態組合信號；一輸出端，用於輸出與電源供應相關的控制信號；一檢測電路，配置在該輸入端，用於接收該供電狀態組合信號，以檢測至少一種供電狀態組合；一供電用電控制對照表記憶體，用於儲存一個供電用電控制對照表，指示多數供電狀態組合與多數用電控制組合的對照關係；以及一個控制信號產生電路，於該檢測電路檢測出一種供電狀態組合的變化時，根據該變化後 的供電狀態組合，在該供電用電控制對照表中拾取對應的用電控制組合資料，產生該控制信號，由該輸出端輸出；該檢測電路建置成可在接收到的供電狀態組合與先前的供電狀態組合不同時，發出一個供電狀態變更信號；多數電源連接端子，配置在該主控制器的輸入端，用於連接多數供電裝置，以及該檢測電路；多數控制電路，連接該主控制器與多數埠開關，各埠開關控制至少一個埠的受電狀態，各埠可供用電裝置連接；各控制電路並建置成可在接收到該控制信號後，將該控制信號提供給相應的埠開關，致使個別埠接受或不接受供電；以及信號匯流排，連接該主控制器與該多數控制電路；其中，該信號匯流排為序列匯流排。在本發明的較佳實施例中，該信號匯流排使用IIC通信規約。
在這種實施方式中，該控制信號產生裝置建置成：於該檢測電路檢測出一種供電狀態組合的變化時，根據該變化後的供電狀態組合，在該供電用電控制對照表中拾取對應的用電控制組合資料，產生一組或多組用電控制信號，作為該控制信號，由該輸出端經由該信號匯流排，傳送給該多數控制電路；且各控制電路建置成：在接收到該組用電控制信號後，將相應的用電控制信號傳送給相應的多數埠開關。在本發明的多數實施例中，該多組用電控制信號均含有指示相關控制電路的代碼。在這類實施例中，該控制電路的數量與該用電控制信號的組數相同或為其倍數。
根據本發明的第四面向，本發明提供一種多電源乙太網路供電系統，該系統包括多數供電裝置，多數受電通信埠，以及具有上述特徵的控制裝置。
根據本發明的第五面向，本發明提供一種多電源乙太網路供電系統控制裝置。該控制裝置具有本發明第一面向的特徵，但該主控制器建置成：在系統起始階段，將該供電用電控制對照表記憶體中預先儲存的供電用電控制對照表分割成多數分表，並將各分表提供至該多數控制電路中的相應控制電路；且該至少一個控制電路建置成：在接收該主控制器送來的供電用電控制對照表分表後，將該對照表儲存在該第二供電用電控制對照表記憶體中，且在接收到該供電狀態組合代碼後，從該供電用電控制對照分表中拾取一組用電控制信號，傳送至該控制電路所連接的埠開關。
根據本發明第五面向的多電源乙太網路供電系統控制裝置，還可以將該主控制器建置成該多數控制電路中的一個。亦即，使該主控制器也連接多數埠開關，並在發出該供電狀態組合代碼後，從該供電用電控制對照分表中拾取一組用電控制信號，傳送至該主控制器所連接的埠開關。
根據本發明的第六面向，本發明提供一種多電源乙太網路供電系統，該系統包括多數供電裝置，多數受電通信埠，以及具有上述特徵的控制裝置。
本發明的其他目的、特徵與優點，可由以下實施方式之說明，並參照圖式之後，更形清楚。但須說明，本發明實施例的說明，目的僅在例示本發明的主要技術內容與特徵、效果，並不是用來限制本發明的範圍。此行業 的專家都不難根據本案的說明內容，衍生各種變化與應用。只要不脫離所附的申請專利範圍，都在本發明的範圍之內。
201-204:供電裝置
221-224:網路線
301、302、303、...30N:通信埠
311、312、313、...31N:埠開關
321-32N:信號線
400:控制裝置
410:主控制器
411:輸入端
412:輸出端
413:檢測電路
421-42N:控制電路
430:信號匯流排
414:控制信號產生電路
415:供電用電控制對照表記憶體
461:第二供電用電控制對照表記憶體
圖1顯示一種多電源乙太網路供電系統的架構示意圖。
圖2顯示本發明多電源乙太網路供電系統控制裝置的一種實施例架構示意圖。
圖3顯示本發明多電源乙太網路供電系統控制裝置的第二種實施例架構示意圖。
圖4顯示本發明多電源乙太網路供電系統控制裝置的第三種實施例架構示意圖。
圖5示本發明多電源乙太網路供電系統控制裝置的第四種實施例架構示意圖。
以下將依據圖式說明本發明多電源乙太網路供電系統及其控制裝置數種實施方式，以展示本發明的技術、特徵及效果。
圖1顯示一種多電源乙太網路供電系統的架構示意圖。本發明所應用的多電源乙太網路供電系統已經是已知技術。多電源乙太網路供電系統 通常包括：多數供電裝置201-204，多數通信埠301、302、303、...30N，以及控制裝置400。如眾所周知，該多數供電裝置201-204通常是電腦設備、網路設備，但也可能僅是電源供應或其他以供應電源為主要目的的裝置。該通信埠301、302、303、...30N是供用電裝置連接，以與該用電裝置(未圖示)建立信號與電力連接。通常，用電裝置都是連網的電腦設備、網路設備、周邊設備，例如雷射印表機、電話機、掃描器、照相機、投影機、顯示器、擴音器、耳機，智慧家電等。但也可能單純只是電負載，例如LED燈、一般家電。圖中顯示各通信埠301、302、303、...30N具有一個埠開關311、312、313、...31N，以控制該埠是否通電。如以下將說明，各個埠開關311、312、313、...31N乃是連接到控制裝置400，由該控制裝置400控制，切換開或關。
控制裝置400經由輸入端411連結的網路線221-224連接該多數供電裝置201-204，並經由信號線321-32N連接該多數通信埠301、302、303、...30N，以將各供電裝置201-204所供應的電功率進行轉換，成為適於各通信埠301、302、303、...30N所要連接的用電裝置利用的電功率。具有以上架構、特徵及功效的多電源乙太網路供電系統已經是成熟的技術，廣泛應用在世界各地。前述已知技術專利中，也有詳細的描述。讀者如有進一步研究的必要，均可參照。
本發明的主要重點在於提供一種新穎架構的控制裝置400，以及應用在該控制裝置400的控制方法，用來將該多數供電裝置201-204的電功率，分配至該多數通信埠301、302、303、...30N，尤其是在該多數供電裝置201-204其中之一發生故障時，控制其餘供電裝置所提供的電功率，如何分配給該多數通信埠301、302、303、...30N。
圖2顯示本發明多電源乙太網路供電系統控制裝置400的一種實施例架構示意圖。如圖所示，該控制裝置400包括一個主控制器410，多數控制電路421-42N，以及連接兩者的信號匯流排430。該多數控制電路421-42N的另一端分別連接多數埠開關311-31N，各埠開關311-31N控制至少一個通信埠301-30N的受電狀態，各通信埠301-30N可供用電裝置(未圖示)連接，以對各用電裝置提供電功率及/或數位資訊。
如圖所示，該主控制器410，具有一個輸入端411，該輸入端411包括多數電源連接端子，用於連接多數供電裝置201-204，以接收代表多數供電裝置的供電狀態組合的供電狀態組合信號。圖中顯示輸入端411連接4個供電裝置201-204。但一個多電源乙太網路供電系統所能提供的供電裝置數量並無特別限制。此外，電源連接端子主要目的是偵測、控制。但該電源連接端子也可以就是該多數供電裝置201-204供應電力到該多數通信埠301、302、303、...30N的途徑。
檢測電路413連接該輸入端411，用於偵測該多數供電裝置201-204的供電狀態。在本發明的較佳實施例中，該多數供電裝置201-204的供電狀態可以直接從該輸入端411的電源連接端子量測得到。該多數供電裝置201-204的供電狀態組合，就可以該檢測電路413所接收到的供電狀態組合信號代表。其他的偵測方法與表示供電狀態組合的方法，也可應用在本發明。
如圖所示的實例中，各供電裝置201-204的供電狀態可以1個代碼表示。例如以1代表正常供電，以0代表故障或無法正常供電。如此即有可能產生16種供電狀態組合碼，代表16種可能的供電狀態。
在已知技術中，為了確保多電源乙太網路供電系統正常運作，必須提供在任一個供電裝置發生故障時，迅速關閉足夠數量的用電裝置的供電的機制。該機制可以防止系統因為少數供電裝置故障而停機。在多數的已知技術做法中，例如前述已知技術專利中，會提供一個對照表，稱為供電用電控制對照表。該對照表指示多數供電狀態組合與多數用電控制組合的對照關係。例如，在所有的供電裝置都正常運作(1,1,1,1)時，使所有的埠都處於受電狀態。以8個埠為例，如果以1代表受電狀態，以0代表非受電狀態，就是(1,1,1,1,1,1,1,1)。但當其中一個供電裝置發生故障時，使特定的埠，例如優先權值較低的埠，處於未受電狀態，即斷開相應的埠開關，停止對該埠供電。其相對關係可以表示為(1,1,1,0/1,1,1,1,1,1,1,0)。其餘可能的對照關係，可以類推。
上述代碼中，指示對多數用電裝置供電與否狀態的碼，對於每一種供電狀態組合，可以稱為用電控制組合資料。如以信號或控制信號表示，則為用電控制組合信號。
這種已知技術的供電用電控制對照表，如果應用在數量較大的用電裝置，將不敷應用。其中一個原因是，雖然該供電用電控制對照表的每一種組合的代碼數量並沒有限制，但如果用電控制組合資料的長度過長，例如為64、128、256或以上時，勢將使用大量連線，使得系統尺寸變大，變複雜，而抵銷以對照表控制加速控制的優點。而使用一個控制裝置來控制大量用電裝置的用電，已經是可以預期的應用。要設計一個適用的多電源乙太網路供電系統，必須克服這個問題。
雖然不欲為任何理論所拘束，但發明人發現，所有的多電源乙太網路供電系統都會使用序列匯流排。當控制信號的長度相當長(每組信號所需數量相當大時)時，序列匯流排反而變成適合用來載送。利用既存的序列匯流排對多數埠開關傳送開關控制信號，更可免除使用大量導線的需求。
根據本發明的設計，該主控制器410並不是配置成產生用電控制信號，直接提供給個別埠開關311-31N。本發明的主控制器410產生控制信號，傳送給多數控制電路421-42N中的一個或多個，再由個別控制電路421-42N將用電控制信號傳送給每一個埠開關311-31N。為使控制過程時間縮短，並達成正確的控制，本發明的多電源乙太網路供電系統控制裝置400乃是使用序列信號匯流排430傳送該主控制器410產生，提供給該多數供電裝置201-204的控制信號，以及該多數供電裝置201-204互相間的交換資料與控制信號。根據本發明的較佳實施例，該序列信號匯流排430較好是使用IIC通信規約(Inter-Integrated Circuit Protocol)。
為達成上述目的，本發明的主控制器410提供檢測電路413，連接該輸入端411，以接收該供電狀態組合信號，每一組供電狀態組合信號代表一種供電狀態組合。因此，該檢測電路413的檢出結果就代表一種供電狀態組合。該主控制器410也提供一個供電用電控制對照表記憶體415，用於儲存一個供電用電控制對照表。該供電用電控制對照表指示多數供電狀態組合與多數用電控制組合的對照關係。這種供電用電控制對照表的架構與內容，可參考前述說明或任何已知技術的記載或說明。在應用上，該供電用電控制對照表的內 容可以人工設定，也可由該主控制器410在起始階段自動設定。關於設定該供電用電控制對照表內容的方法，也屬已知技術。在此不需贅述。
該主控制器410還提供一個控制信號產生電路414，連接該檢測電路413以及該供電用電控制對照表記憶體415供電用電控制對照表記憶體415，於該檢測電路檢測出一種供電狀態組合的變化時，根據該變化後的供電狀態組合，產生一組用電狀態變更信號，提供給後面所敘述的控制電路421-42N。
為達成上述目的，該檢測電路413是建置成可在接收到的供電狀態組合與先前的供電狀態組合不同時，發出一個供電狀態變更信號。該控制信號產生電路414接收到該供電狀態變更信號後，就啟動變更用電控制程序，根據該檢測電路413所檢測到的變更後供電狀態組合信號，產生一組用電狀態變更信號，以啟動用電狀態變更程序。在應用上，該檢測電路413可以將該多數電源連到輸入端411的接點作簡單的結合，使得只要任一接點的供電狀態信號發生變化，就可產生一個供電狀態變更信號，啟動該用電狀態變更程序。類似作法可參見前述先前技術文獻的記載。
圖2中顯示有N個控制電路421-42N，均連接至該序列信號匯流排430，並藉由該序列信號匯流排430與主控制器410通信連接。所有或大部分的控制信號都是經由該序列信號匯流排430傳送。控制電路421-42N分別與多數埠開關311-31N連接，以控制各埠開關311-31N的操作。各埠開關311-31N控制至少一個通信埠301-30N(圖2未顯示)的受電狀態。在開關閉合時，該埠可由該供電系統受電；反之，開關斷開時，該埠不由該供電系統受 電。各控制電路421-42N以用電控制信號控制各埠開關311-31N的上述操作。各通信埠301-30N可供用電裝置(未圖示)連接。
在本發明的較佳實施例中，各別控制電路421-42N可以包含一個第二供電用電控制對照表記憶體461，用於儲存一個供電用電控制對照表。該供電用電控制對照表指示多數供電狀態組合與多數用電控制組合的對照關係。在這種實施例中，該多數用電控制組合中的每一個，都對應到該控制電路421-42N所連接的埠開關311-31N的開關狀態組合。在應用上，該第二供電用電控制對照表記憶體461所儲存的供電用電控制對照表就是該供電用電控制對照表記憶體415所儲存的供電用電控制對照表。
因此，在這種實施例中，該主控制器410可以建置成：在系統起始階段，將該供電用電控制對照表記憶體415中預先儲存的供電用電控制對照表提供至該多數控制電路中的至少一個。所謂至少一個是指，該多數控制電路421-42N並不需每一個都建置該第二供電用電控制對照表記憶體461。只要該多數控制電路421-42N中的一個，例如控制電路421建置該第二供電用電控制對照表記憶體461即可。在這種實施例中，該至少一個控制電路421在接收該主控制器410送來的供電用電控制對照表後，將該對照表儲存在該第二供電用電控制對照表記憶體461中備用。
該控制信號產生電路414在該檢測電路413檢測出一種供電狀態組合的變化時，將該變化後的供電狀態組合信號轉換成為代碼，再傳送給該至少一個控制電路421，作為該供電狀態變更信號。在應用上，該代碼可為任何代表全部的供電狀態組合中的一種的代碼。最簡單的做法就是將上述供電狀態 組合信號作為二進位值，直接取其值，轉換成一串序列信號串，例如脈衝串。舉例而言，當供電狀態組合信號為0101時，將該0101值轉換成代碼5，產生0001 0000的脈衝。以這種方式傳送的供電狀態組合變更代碼只要加上運算碼，就可以透過公知的通信規約，例如前述IIC通信規約，以序列匯流排同時提供給多數的控制電路421-42N，而不需要增加額外的線路。
在這種應用方式下，該至少一個控制電路421或該多數控制電路421-42N接收到該供電狀態組合代碼後，就可以從該供電用電控制對照表中拾取一組用電控制信號，傳送至該控制電路421或該多數控制電路421-42N所連接的埠開關311-31N。而在僅有一個控制電路421配備該第二供電用電控制對照表記憶體461的場合，該控制電路421還可以將所拾取的一組用電控制信號經由該序列信號匯流排430傳送給其他控制電路422-42N，再由該其他控制電路422-42N將對應的用電控制信號，傳送至所連接的埠開關。
圖3顯示本發明多電源乙太網路供電系統控制裝置的第二種實施例架構示意圖。圖中與圖2相同的元件會使用相同或近似的元件符號。
第二種實施例的電路架構與特徵，基本上與第一種實施例相同或類似，不同之處在於，如圖3所示，該控制信號產生電路414在收到該檢測電路413的供電狀態組合變化信號時，是根據該變化後的供電狀態組合，在該供電用電控制對照表中拾取對應的用電控制組合資料，直接產生該控制信號，輸出到信號匯流排430。詳言之，該控制信號產生裝置414在該檢測電路檢測出一種供電狀態組合的變化時，從該供電用電控制對照表中拾取對應於變化後的供電狀態組合的用電控制組合資料，產生一組或多組用電控制信號，作為該 控制信號，由該輸出端412經由該信號匯流排430，傳送給該多數控制電路421-42N。
為避免該用電控制信號長度過長，可以將對應到一種供電狀態組合的用電控制信號，根據個別控制電路421-42N所連接的埠開關311-31N數量作切割，成為多組用電控制信號。每次傳送一組用電控制信號。如前所述，因為使用該序列信號匯流排430，該用電控制信號只要附加正確的運算碼，就會由目標控制電路421-42N接收。以這種方式傳送16組用電控制信號，需時約128時鐘週期，仍可在需求時間內完成使相對應的埠開關斷電的作業。在這種實施例中，該多組用電控制信號可含有指示相關控制電路的代碼。在這類實施例中，一組用電控制信號可以對應到一個或多個控制電路。因此，該控制電路的數量與該用電控制信號的組數相同或為其倍數。
在這種實施例中，各控制電路421-42N在接收到該控制信號後，將該控制信號提供給相應的埠開關311-31N，以設定個別通信埠301-30N的受電或不受電狀態。在這種實施例中，各控制電路421-42N並不需要配備供電用電控制對照表記憶體。
圖4顯示本發明多電源乙太網路供電系統控制裝置的第三種實施例架構示意圖。圖中與圖2、3相同的元件會使用相同或近似的元件符號。
第三種實施例的電路架構與特徵，基本上與第一、二種實施例相同或類似，不同之處在於，如圖4所示，該主控制器410在系統起始階段，是將該供電用電控制對照表記憶體415中預先儲存的供電用電控制對照表，先分割成多數分表，並將各分表提供至該多數控制電路421-42N中的相應控制電 路。每個分表僅提供該多數供電狀態組合與各別相關控制電路421-42N所連接的埠開關311-31N的用電控制狀態組合，兩者之間的對應關係。而該多數控制電路421-42N則是在接收該主控制器410送來的供電用電控制對照表分表後，將該對照分表儲存在該第二供電用電控制對照表記憶體461中，且在接收到該供電狀態組合代碼後，從該供電用電控制對照表中拾取一組用電控制信號，傳送至該控制電路所連接的埠開關311-31N。
換言之，在圖2所示的實施例中，至少一個控制電路421的第二供電用電控制對照表記憶體461中，儲存的可能是供電用電控制對照表的全表(見圖2)，提供上述多數供電狀態組合與所有控制電路421-42N的埠開關311-31N的用電控制狀態組合，兩者之間的對應關係。但在圖4的實施例，各控制電路421-42N的第二供電用電控制對照表記憶體461中，儲存的是供電用電控制對照表的分表。僅提供該多數供電狀態組合與各別相關控制電路421-42N所連接的埠開關311-31N的用電控制狀態組合，兩者之間的對應關係。
在圖4的實施例中，主控制器410在檢測到供電狀態組合變更時，經由序列信號匯流排430將供電狀態組合信號，較佳為供電狀態組合代碼傳送給各控制電路421-42N。各控制電路421-42N再根據該供電狀態組合代碼，從該供電用電控制對照表的分表拾取對應的控制信號，傳送給各控制電路421-42N所連接的埠開關311-31N，即完成該用電狀態變更程序。在圖4所顯示的實例中，該供電狀態組合代碼包含執行碼以及與供電狀態組合數量相同的脈衝的代碼，以單一步驟傳送給所有的控制電路421-42N。僅需數個步驟，就完成使相對應的埠開關斷電的作業。
圖5顯示本發明多電源乙太網路供電系統控制裝置的第四種實施例架構示意圖。圖中與圖2-4相同的元件會使用相同或近似的元件符號。
本實施例可以視為圖4實施例的變形。如圖5所示，第四實施例的控制電路421-42N中，控制電路421的架構等同於此前實施例中的主控制器410。除了輸入端411連接多數供電裝置201-204之外，並包括上述檢測電路413與控制信號產生電路414。並提供供電用電控制對照表記憶體415以儲存該供電用電控制對照表。與前述的主控制器410不同的是，控制電路421連接多數埠開關311-31N，而與其他控制電路422-42N相同。圖中也顯示該控制裝置400配備EEPROM，用來提供初始功率設定值，供該控制電路421存取，以進行初始值設定。
該控制電路421建置成：在系統啟始階段從該EEPROM讀取初始功率設定值，並將該供電用電控制對照表記憶體415中預先儲存的供電用電控制對照表，先分割成多數分表，並將各分表提供至其他控制電路422-42N。每個分表僅提供該多數供電狀態組合與各別相關控制電路421-42N所連接的埠開關311-31N的用電控制狀態組合，兩者之間的對應關係。
在圖5的實施例中，控制電路421在檢測到供電狀態組合變更時，經由序列信號匯流排430將供電狀態組合信號，優選為供電狀態組合代碼傳送給其他控制電路422-42N。該檢測電路413與其他控制電路422-42N再根據該供電狀態組合代碼，從該供電用電控制對照表的分表(或全表)拾取對應的控制信號，傳送給各控制電路421-42N所連接的埠開關311-31N，完成該用電狀態變更程序。在本實施例中，該供電狀態組合代碼包含執行碼以及與供電 狀態組合數量相同的脈衝的代碼，以單一步驟傳送給控制電路421以外的控制電路422-42N。僅需數個步驟，就完成使相對應的埠開關斷電的作業。
以上是根據數種實施例，針對本發明多電源乙太網路供電系統及其控制裝置所作的說明。目的在使讀者了解該多電源乙太網路供電系統及其控制裝置的主要及一般技術特徵。本行業的專業人員不難由以上說明，衍生出各種應用與變化。但所有的應用與變化，仍不脫離本發明的專利範圍。
201-204:供電裝置
311、312、313、...31N:埠開關
410:主控制器
411:輸入端
413:檢測電路
421-42N:控制電路
430:信號匯流排
414:控制信號產生電路
415:供電用電控制對照表記憶體
461:第二供電用電控制對照表記憶體

Claims (22)

  1. 一種多電源乙太網路供電系統控制裝置，用於在乙太網路供電系統中，控制該系統中多數通信埠的供電狀態，在同一時間得供電狀態組合成為一種用電控制組合；該乙太網路供電系統具有多數供電裝置；該控制裝置包括： 主控制器，具有： 一輸入端，用於連接該多數供電裝置，以接收代表多數供電裝置的供　　電狀態組合的供電狀態組合信號； 一檢測電路，連接該輸入端，用於接收該供電狀態組合信號，以檢測至少一種供電狀態組合； 一供電用電控制對照表記憶體，用於儲存一個供電用電控制對照表，指示多數供電狀態組合與多數用電控制組合的對照關係；以及 一個控制信號產生電路，連接該檢測電路及該供電用電控制對照表記憶體，並建置成：於該檢測電路檢測出一種供電狀態組合的變化時，根據該變化後的供電狀態組合，產生一組用電狀態變更信號，由一輸出端輸出； 多數控制電路，連接該主控制器與多數埠開關，各埠開關控制至少一個通信埠的受電狀態，各通信埠可供用電裝置連接； 各控制電路並建置成可在接收到該一組用電狀態變更信號後，依據該用電狀態變更信號產生用電控制信號，提供給相應的埠開關，致使個別通信埠受電或不受電；以及 信號匯流排，連接該主控制器與該多數控制電路；其中，該信號匯流排為序列匯流排。
  2. 如申請專利範圍第1項的多電源乙太網路供電系統控制裝置，其中，至少一個控制電路包含一個第二供電用電控制對照表記憶體，用於儲存一個供電用電控制對照表，且其中，該主控制器建置成：在系統起始階段，將該供電用電控制對照表記憶體中預先儲存的供電用電控制對照表提供至該至少一個控制電路，且在該檢測電路檢測出一種供電狀態組合的變化時，將該變化後的供電狀態組合信號轉換成一個代碼，傳送給該至少一個控制電路，作為該用電狀態變更信號；且該至少一個控制電路建置成：在接收該主控制器送來的供電用電控制對照表後，將該對照表儲存在該第二供電用電控制對照表記憶體中，且在接收到該供電狀態組合代碼後，從該供電用電控制對照表中拾取一組用電控制信號，傳送至該控制電路所連接的埠開關。
  3. 如申請專利範圍第2項的多電源乙太網路供電系統控制裝置，其中，該至少一個控制電路並建置成：在從該供電用電控制對照表中拾取一組用電控制信號，經由該信號匯流排傳送至其他控制電路。
  4. 如申請專利範圍第1項的多電源乙太網路供電系統控制裝置，其中，該多數控制電路包含一個第二供電用電控制對照表記憶體，用於儲存一個供電用電控制對照表，且其中，該主控制器建置成：在系統起始階段，將該供電用電控制對照表記憶體中預先儲存的供電用電控制對照表提供至該多數控制電路，且在該檢測電路檢測出一種供電狀態組合的變化時，將該變化後的供電狀態組合信號轉換成一個代碼，傳送給該至少一個控制電路，作為該用電狀態變更信號；且該多數控制電路建置成：在接收該主控制器送來的供電用電控制對照表後，將該對照表儲存在該第二供電用電控制對照表記憶體中，且在接收到該供電狀態組合代碼後，從該供電用電控制對照表中拾取一組用電控制信號，傳送至該控制電路所連接的埠開關。
  5. 如申請專利範圍第1項的多電源乙太網路供電系統控制裝置，其中，該多數控制電路包含一個第二供電用電控制對照表記憶體，用於儲存一個供電用電控制對照表，且該主控制器建置成：在系統起始階段，將該供電用電控制對照表記憶體中預先儲存的供電用電控制對照表分割成多數分表，並將各分表提供至該多數控制電路中的相應控制電路；且該至少一個控制電路建置成：在接收該主控制器送來的供電用電控制對照表分表後，將該對照表儲存在該第二供電用電控制對照表記憶體中，且在接收到該供電狀態組合代碼後，從該供電用電控制對照分表中拾取一組用電控制信號，傳送至該控制電路所連接的埠開關。
  6. 如申請專利範圍第1項的多電源乙太網路供電系統控制裝置，其中，該主控制器另連接多數埠開關，各埠開關控制至少一個通信埠的受電狀態，各通信埠可供用電裝置連接；該多數控制電路包含一個第二供電用電控制對照表記憶體，用於儲存一個供電用電控制對照表，其中，該主控制器建置成：在系統起始階段，將該供電用電控制對照表記憶體中預先儲存的供電用電控制對照表提供至該多數控制電路，且在該檢測電路檢測出一種供電狀態組合的變化時，將該變化後的供電狀態組合信號轉換成一個代碼，傳送給該多數控制電路，作為該用電狀態變更信號；且該多數控制電路建置成：在接收該主控制器送來的供電用電控制對照表後，將該對照表儲存在該第二供電用電控制對照表記憶體中，並在接收到該供電狀態組合代碼後，從該供電用電控制對照表中拾取一組用電控制信號，傳送至該控制電路所連接的埠開關；且該主控制器建置成：在產生該供電狀態組合代碼後，從該供電用電控制對照表中拾取一組用電控制信號，傳送至該主控制器所連接的埠開關。
  7. 如申請專利範圍第1到6項中任何一項的多電源乙太網路供電系統控制裝置，其中，該檢測電路建置成：在接收到的供電狀態組合與先前的供電狀態組合不同時，發出一個供電狀態變更信號，用以啟動用電狀態變更程序。
  8. 如申請專利範圍第1到6項中任何一項的多電源乙太網路供電系統控制裝置，其中，該信號匯流排使用IIC通信規約。
  9. 如申請專利範圍第1到6項中任何一項的多電源乙太網路供電系統控制裝置，其中，該輸入端包括多數電源連接端子。
  10. 如申請專利範圍第1到6項中任何一項的多電源乙太網路供電系統控制裝置，其中，該供電狀態組合信號包括與該多數電源數量相同的代碼。
  11. 如申請專利範圍第1到6項中任何一項的多電源乙太網路供電系統控制裝置，其中，該供電狀態組合信號結合後，成為該供電狀態變更信號。
  12. 如申請專利範圍第1到6項中任何一項的多電源乙太網路供電系統控制裝置，其中，該供電狀態組合代碼為代表該變更後供電狀態組合信號轉換成序列信號的結果。
  13. 如申請專利範圍第2或3項的多電源乙太網路供電系統控制裝置，其中，該至少一個控制電路根據該供電狀態組合代碼，在該供電用電控制對照表找尋對應的用電控制組合資料，以產生該用電控制信號。
  14. 一種多電源乙太網路供電系統控制裝置，用於在乙太網路供電系統中，控制該系統中多數通信埠的供電狀態，在同一時間的供電狀態組合成為一種用電控制組合；該乙太網路供電系統具有多數供電裝置；該控制裝置包括： 主控制器，具有： 一輸入端，用於連接該多數供電裝置，以接收代表多數供電裝置的供電狀態組合的供電狀態組合信號； 一檢測電路，連接該輸入端，用於接收該供電狀態組合信號，以檢測至少一種供電狀態組合； 一供電用電控制對照表記憶體，用於儲存一個供電用電控制對照表，指示多數供電狀態組合與多數用電控制組合的對照關係；以及 一個控制信號產生電路，連接該檢測電路及該供電用電控制對照表記憶體，並建置成：於該檢測電路檢測出一種供電狀態組合的變化時，根據該變化後的供電狀態組合，在該供電用電控制對照表中拾取對應的用電控制組合資料，切割後產生多組用電狀態變更信號，由一輸出端輸出； 其中，每一組用電控制信號對應到至少一個控制電路，且； 多數控制電路，連接該主控制器與多數埠開關，各埠開關控制至少一個通信埠的受電狀態，各通信埠可供用電裝置連接； 各控制電路並建置成可在接收到該一組用電狀態變更信號後，依據該用電狀態變更信號產生用電控制信號，提供給相應的埠開關，致使個別通信埠受電或不受電；以及 信號匯流排，連接該主控制器與該多數控制電路；其中，該信號匯流排為序列匯流排。
  15. 如申請專利範圍第14項的多電源乙太網路供電系統控制裝置，其中，該控制信號產生電路建置成每次傳送一組用電控制信號。
  16. 如申請專利範圍第14或15項的多電源乙太網路供電系統控制裝置，其中，該控制電路的數量與該用電控制信號的組數相同或為其倍數。
  17. 如申請專利範圍第14或15項的多電源乙太網路供電系統控制裝置，其中，該檢測電路建置成：在接收到的供電狀態組合與先前的供電狀態組合不同時，發出一個供電狀態變更信號，用以啟動用電狀態變更程序。
  18. 如申請專利範圍第14或15項的多電源乙太網路供電系統控制裝置，其中，該信號匯流排使用IIC通信規約。
  19. 如申請專利範圍第14或15項的多電源乙太網路供電系統控制裝置，其中，該輸入端包括多數電源連接端子。
  20. 如申請專利範圍第14或15項的多電源乙太網路供電系統控制裝置，其中，該供電狀態組合信號包括與該多數電源數量相同的代碼。
  21. 如申請專利範圍第14或15項的多電源乙太網路供電系統控制裝置，其中，該供電狀態組合信號結合後，成為該供電狀態變更信號。
  22. 一種多電源乙太網路供電系統，該系統包括： 多數供電裝置； 多數通信埠，各通信埠可供一個用電裝置連接，以與該用電裝置建立信號與電力連接；各通信埠具有一個埠開關，以控制該埠的通電； 控制裝置，經由網路線連接該多數供電裝置與該多數通信埠，提供對各供電裝置所供應的電功率進行轉換，成為適於各通信埠所要連接的用電裝置利用的電功率，並用於發出用電控制信號，以控制各通信埠自該多數供電裝置受電； 其中，該控制裝置包括如申請專利範圍第1到21項中任一項的多電源乙太網路供電系統控制裝置。
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