用于以太网上供电的增强分类的制作方法

专利名称：用于以太网上供电的增强分类的制作方法
用于以太网上供电的增强分类
背景技术：
本发明涉及以太网上供电领域，尤其涉及对高功率设备的功率要求进行分类。
以以太网为基础的局域网和广域网的增长成为为办公室和家庭敷设具有 多个双绞线对的结构化电缆系统的重要驱动因素。无处不在的局域网以及在其 上工作的装置导致常常需要附连通过网络布线由该网络有益地供电的网络工 作设备的情形。通过网络布线供电具有许多优点，包括但不限于安装成本的 降低；集中式电力和电力储备；以及集中式安全和管理。
存在针对此问题的若干专利，包括其内容通过引用纳入于此的授予 Lehr等人的美国专利S/N6,473，608，以及其内容通过引用纳入于此的授予 Lehr等人的美国专利S/N 6,643,566。此夕卜，已颁布作为IEEE 802.3af—2003 的针对通过基于以太网的网络向远程设备供电的问题的标准，该标准的内 容通过引用纳入于此，并且在下文中称为"af"标准。通过网络布线接收功 率的设备称为被供电设备(PD)，而向网络布线递送功率以供PD使用的 供电装置称为功率源装置(PSE)。
"af"标准将可用于被供电设备的功率限于12.95瓦，而不支持需要超 出12.95瓦功率限度的设备。为了满足不断增长的功率需求，尤其是对汲取 超出12.95瓦的PD的需求，已成立了名为"IEEE 802.3at DTE Power Enhancements Task Force (IEEE 802.3at DTE功率增强工作组)"的工作组， 该工作组正在研究在下文中称为"at"标准的高功率标准。虽然该工作组尚 未对其推荐标准定稿，但是其表明所提议的"at"标准将指定比"af"标准 更高的电流限度，并且符合该"at"标准的PSE将支持符合"af"标准的 PD。根据"af"标准的设备在下文中被另外标示为低功率设备，而根据所 提议的"at"标准或所提议的标准的设备在下文中被另外标示为高功率设备。 注意高功率设备可能汲取比"af"设备少的功率，然而，操作是根据所提议的针对高功率设备的"at"标准的。
希望"at"标准呈现关于"af"和"at"装置的特定互操作性条件。例 如，在"at" PD连接到"af" PSE的情况中，目标是"at" PD将通知用户 功率源装置是"af"型，由此不能支持"at"标准下的完全供电。类似地， 希望有"af" PD附连到其上的"at" PSE将该PD标识为"af" PD，并进 一步根据"af"标准支持供电。较佳地，这种相互标识是明确的且操作相容 的。
为了改善整个系统的功率和负载管理，"af"标准为PD分类提供4个 潜在可能的类别中的一个。每个类别表示由PD汲取的最大功率的范围。遗 憾的是，在这4个潜在可能的类别中，类别4被预留以备将来使用，而类 别O被定义为其中PD没有提供功率要求信息的默认类别。因此，实际上仅 提供了 3个功率要求类别。希望"af"标准提供附加类别，但是如所示的， 以上任何分类方法必须提供交叉兼容性并避免不明确。
所需要的是一种现有技术未提供的对高功率设备的分类的方法，该分 类明确、与在"af"标准下的现有技术分类兼容并且使PD和PSE两者确认 所连接设备的特性。

发明内容
因此，本发明的主要目的是克服现有领域的缺点。在本发明中，这通过一 种分类方案来提供，该方案展现了位于分类电压范围内的多个分类周期，其中 在各周期之间PSE电压远离该分类电压范围。较佳地，PD通过展现与第一类 别相关联的第一电流输出以及与第二类别相关联的第二电流输出来在这多个 周期结束之前提供电流特征。此外，较佳地，在该电流特征之前有一不与分类 电流相关联的电流电平。较佳地，该第一和第二类别是在数字上相毗邻的类别。 此外，较佳地，该第一和第二类别是在其间基本没有插入时间的情况下连续输 出的。较佳地，PSE输出表示其为"at" PSE的电压特征，该输出电压特征包 括在这多个周期结束时将所述输出电压减至低于该分类电压范围。
本发明提供了一种用于在以太网上供电系统中对功率要求进行分类的方 法，该方法包括在第一分类周期时间内提供第一分类电压，所提供的第一分类电压落在由分类电压下限和分类电压上限限定的分类电压范围内；测量响应 于所提供的第一分类电压的第一电流；在该第一分类周期时间之后，在分类索 引时间内提供落在分类电压范围之外的电压；在该分类索引时间之后，在第二 分类周期时间内提供第二分类电压，所提供的第二分类电压落在分类电压范围 内；测量响应于所提供的第二分类电压的第二电流；以及响应于所测得的第一 电流和所测得的第二电流确定分类。
在一个实施例中，该方法还包括响应于所确定的分类分配功率。在另一个
实施例中，该方法还包括在第二预定分类周期时间之后，在电压特征时间内提 供特征电压，该特征电压低于分类电压范围。在另一个实施例中，该方法还包 括在该预定电压特征时间之后，提供工作电压。在另一个实施例中，该方法还 包括在未检测到该特征电压的情况中，将与分类电压相关联的功率源装置标识 为低功率源。
在一个实施例中，第一电流和第二电流具有不同的值。在又一个实施例中， 该电流的有差别的值是响应于分类索引时间内落在分类电压范围之外的电压 的。
在一个实施例中，该方法还包括响应于所提供的第二分类电压的以下操 作在第一时间段内提供第一值的第二电流，该第一值超出默认分类值限度； 在该第一时间段之后的第二时间段内，将该第二电流减至第二值，该第二值小 于默认分类值限度；在该第二时间段之后的第三时间段内，将该第二电流增至 第三值，该第三值超出默认分类值限度；在该第三时间段之后的第四时间段内， 将该第二电流改变成第四值，该第四值超出默认分类值限度并且与第三值不 同，对应于各第一、第二和第三时间段的第二、第三和第四值定义了电流特征。 在一个实施例中，该方法还包括检测该电流特征并将与该电流特征相关联的被 供电设备标识为高功率设备。在另一个实施例中，该默认分类值限度为5毫安。
在一个实施例中，分类电压下限为15.5伏。在另一个实施例中，分类电 压上限为20.5伏。
本发明独立地提供了一种以太网上供电系统，该系统包括功率源装置， 包括可用于以下操作的分类功能在第一分类周期时间内提供第一分类电压， 所提供的第一分类电压落在由分类电压下限和分类电压上限限定的分类电压范围内；测量响应于所提供的第一分类电压的第一电流；在该第一分类周期时 间之后，在分类索引时间内提供落在分类电压范围之外的电压；在该分类索引 时间之后，在第二分类周期时间内提供第二分类电压，所提供的第二分类电压 落在分类电压范围内；测量响应于所提供的第二分类电压的第二电流；以及响 应于所测得的第一电流和所测得的第二电流确定分类。在一个实施例中，该以太网上供电系统还包括通过通信电缆连接到功率 源装置的被供电设备，其中该功率源装置还可用于响应于所确定的分类来 向被供电设备分配预定量的功率。在另一个实施例中，该分类功能还可用 于在第二预定分类周期时间之后的电压特征时间内提供特征电压，该特 征电压低于分类电压范围。在一个实施例中，功率源装置可用于在该预定电压特征时间之后向被 供电设备提供工作电压。在另一个实施例中，被供电设备可用于在未检测 到特征电压的情况下将功率源装置标识为低功率源。在一个实施例中，被供电设备可用于响应于该分类索引时间内落在分 类电压范围之外的电压将第二电流设置成与第一电流不同的值。在另一个 实施例中，被供电设备包括控制电路和响应于该被供电设备的控制电路的 电流源，并且其中该被供电设备的控制电路可响应于所提供的第二分类电压用于以下操作在第一时间段内从电流源提供第一值的第二电流，该第 一值超出默认分类值限度；在该第一时间段之后的一第二时间段内，从电 流源将第二电流减至第二值，该第二值小于默认分类值限度；在该第二时间段之后的一第三时间段内，从电流源将第二电流增至第三值，该第三值超出默认分类值限度；以及在该第三时间段之后的一第四时间段内，从电 流源将第二电流改变成第四值，该第四值超出默认分类值限度并且与第三 值不同，对应于各第一、第二和第三时间段的第二、第三和第四值定义了 电流特征。在另一个实施例中，分类功能还可用于检测电流特征；以及 将与该电流特征相关联的被供电设备标识为高功率设备。在一个实施例中， 默认分类值限度为5毫安。在一个实施例中，分类电压下限为15.5伏。在另一个实施例中，分类电 压上限为20.5伏。本发明独立地提供了一种以太网上供电系统，该系统包括被供电设备;
功率源装置，它通过通信电缆连接到被供电设备，该功率源装置包括分类
功能和电流传感器并且可用于在第一分类周期时间内提供第一分类电压， 所提供的第一分类电压落在由分类电压下限和分类电压上限限定的分类电 压范围内；经由电流传感器测量由被供电设备响应于所提供的第一分类电 压而提供的第一电流；在该第一分类周期时间之后，在分类索引时间内提 供落在分类电压范围之外的电压；在分类索引时间之后，在第二分类周期 时间内提供第二分类电压，所提供的第二分类电压落在分类电压范围内； 经由电流传感器测量由被供电设备响应于所提供的第二分类电压和落在分 类电压范围之外的电压而提供的第二电流；响应于所测得的第一电流和所 测得的第二电流确定分类；以及响应于所确定的分类向被供电设备分配功率。
在一个实施例中，被供电设备包括至少一个电流源，第一和第二电流 是通过该被供电设备由该至少一个电流源提供的。在另一个实施例中，被 供电设备包括可变电流源，第一和第二电流是通过该被供电设备由该可变 电流源提供的。
在一个实施例中，被供电设备包括电压传感器、与该电压传感器通信 的控制电路、以及响应于该控制电路的至少一个电流源，该控制电路可用 于经由电压传感器检测第一分类电压；经由该至少一个电流源提供第一 电流；经由电压传感器检测落在分类电压之外的电压和后续第二分类电压; 以及经由该至少一个电流源提供第二电流。在另一个实施例中，该至少一 个电流源包括可变电流源。
在一个实施例中，控制电路还可用于在所提供的第二电流之后并响应 于第二分类电压来经由至少一个电流源提供展现低于默认分类值限度的值
的第三电流以及在该第三电流之后的第四电流，该第四电流展现超出默认 分类值限度的值。在另一个实施例中，控制电路还用于在所提供的第四电 流之后并响应于第二分类电压来经由该至少一个电流源提供展现超出默认 分类值限度并与第四电流的值不同的值的第五电流。
本发明独立地提供了一种用于以太网上供电系统的被供电设备，包括:控制电路；电压传感器，它与该控制电路通信；以及响应于该控制电路的 至少一个电流源，该控制电路用于经由电压传感器检测落在由分类电压下限和分类电压上限限定的分类电压范围内的第一分类电压；经由该至少 一个电流源并响应于所检测到的第一分类电压来输出大于默认分类值限度 的第一电流；经由电压传感器检测落在分类电压范围之外的电压；在所检 测到的落在分类电压范围之外的电压之后，经由电压传感器检测落在分类 电压范围之内的第二分类电压；以及经由该至少一个电流源并响应于所检 测到的第二分类电压来输出大于默认分类值限度的第二电流，该第二电流 展现了响应于所检测到的落在分类电压范围之外的电压的值。在一个实施例中，该至少一个电流源包括可变电流源。在另一个实施 例中，控制电路还用于经由该至少一个电流源并响应于第二分类电压来 在所输出的第二电流之后输出展现小于默认分类值限度的值的第三电流以 及在该第三电流之后的第四电流，该第四电流展现超出默认分类值限度的 值。在另一个实施例中，控制电路还用于在所输出的第四电流之后经由该 至少一个电流源并响应于第二分类电压来输出展现超出默认分类值限度且 与所输出的第四电流不同的值的第五电流。本发明独立地提供一种用于在以太网上供电系统中对功率要求进行分 类的方法，该方法包括提供落在由分类电压下限和分类电压上限限定的 分类电压范围内的第一分类电压；测量响应于所提供的第一分类电压的第 一电流；在所提供的第一分类电压之后，提供落在分类电压范围之外的电 压；在所提供的落在分类电压范围之外的电压之后，提供落在分类电压范 围内的第二分类电压；测量响应于所提供的第二分类电压的第二电流；响 应于所测得的第一电流和所测得的第二电流确定分类；以及响应于所确定 的分类分配功率。根据以下附图和描述，本发明的其它特征和优点将变得显而易见。附图简述为了更好的理解本发明并显示如何实现本发明，仅作为示例，现在将对其 中相同附图标记通篇指示相应要素或部分的附图作出参考。特别现在通过详细参考附图，在此强调所示详情作为示例示出，并且仅出 于本发明的优选实施例的示例性讨论的目的，并且给出所示详情以便提供那些 被认为是最有用的并且以及容易地理解本发明的原理和概念方面的描述。这 里，并不尝试以比基本了解本发明所需更具体地显示本发明的结构细节，参照 附图的描述使得如何可在实际中体现本发明的若干形式为本领域技术人员所 显见。在这些附图中

图1A是根据现有技术的包括依照"af"标准的PSE和依照"af"标准的 PD的PoE系统的高层示意图；图1B是根据本发明的原理的包括依照所提出的"at"标准的PSE和依照 "af"标准的PD的PoE系统的高层示意图；图1C是根据本发明的原理的包括依照"af"标准的PSE和依照所提出的 "at"标准的PD的PoE系统的高层示意图；图ID是根据本发明的原理的包括依照所提出的"at"标准的PSE和依照 所提出的"at"标准的PD的PoE系统的高层示意图；图2A是根据现有技术的图1A的PSE的电压输出的曲线图，该输出表示 对图1A的PD的检测、分类和供电；图2B是根据现有技术的在分类和初始供电期间在PSE处感测到的、图 1A中PD从PSE处汲取的电流的曲线图；图3A是根据本发明的原理的图1B的PSE的电压输出的曲线图，该输出 表示对图IB的PD的检测、分类和供电；图3B是根据本发明的原理的在图IB中由PSE进行分类和初始供电期间 在PSE处感测到的、PD从PSE处汲取的电流的曲线图；图4A是根据本发明的原理的图1C的PSE的电压输出的曲线图，该输出 表示对图1C的PD的检测、分类和供电；图4B是根据本发明的原理的在图1C中由PSE进行分类和初始供电期间 在PSE处感测到的、PD的电流汲取的曲线图；图5A是根据本发明的原理的图1D的PSE的电压输出的曲线图，该输出 表示对图ID的PD的检测、分类和供电；图5B是根据本发明的原理的在图ID中由PSE进行分类和初始供电期间由PSE感测到的、PD的电流汲取的曲线图；图6A是根据本发明的原理的图1B、 1D中PSE对所附连的检测到的PD 分类的操作的高层流程图；以及图6B是根据本发明的原理的图1C、 1D中PC对分类电压作出响应并确 定是由"af" PSE的"at"供电的操作的高层流程图。优选实施例的详细描述本实施例实现了一种分类方案，该方案展现了在分类电压范围内的多个 分类周期，并且在各周期之间PSE电压远离该分类电压范围。较佳地，PD通 过展现与第一类别相关联的第一电流输出以及与第二类别相关联的第二电流 输出来在这多个周期结束之前提供一电流特征。此外，较佳地，该电流特征之 前有一并不与分类电流相关联的电流电平。较佳地，该第一和第二类别是在数 字上相毗邻的类别。此外，较佳地，该第一和第二类别是在其间基本上没有插 入时间的情况下连续输出的。较佳地，PSE输出表示其是"at" PSE的电压特 征，该输出电压特征包括在这多个周期结束时将输出电压降低至低于分类电压 范围。在详细解释本发明的至少一个实施例之前，应当理解，本发明并不将其应 用限于在以下说明书中所阐述或在附图中所示的构造细节和组件布置。本发明 可应用到其它实施例或以各种方式实践或实现。而且，应当理解，本文所采用 的措辞和术语是出于描述的目的而不应当作为限制来考虑。图lA是根据现有技术的PoE系统的高层示意图，该系统包括依照"af" 标准的PSE 10、依照"af"标准的PD 20、电源30和通信电缆25。 PSE包括 控制电路40、检测功能50、分类功能60、电子控制开关70和感测电阻器80。 PD 20包括控制电路100、电压传感器90、受控电流源IIO、负载120及相关 联输入电容器130、以及电子控制开关140。电源30的第一输出通过PSE 10 连接到通信电缆25的第一导线的第一端。电源30的回路连接到PSE 10的电 子控制开关70的第一端。控制电路40与检测功能50、分类功能60和电子控 制开关70的控制输入通信。电子控制开关70的第二端连接到感测电阻器80 的第一端，而感测电阻器80的第二端连接到通信电缆25的第二导线的第一端。分类功能60跨越感测电阻器80连接，由此通过测量感测电阻器80上的电压 降来实现对通过感测电阻器80的电流的测量。通信电缆25的第一导线的第二端在PD 20处被连接到第一电压传感器90 的第一端、负载120的第一端、输入电容器130的第一端、以及受控电流源110 的第一端。通信电缆25的第二导线的第二端连接到电压传感器90的第二端、 受控电流源110的第二端、以及电子控制开关140的第一端。电子控制开关140 的第二端连接到负载120的第二端和输入电容器130的第二端。电压传感器90 的输出连接到控制电路100的输入，而受控电流源110和电子控制开关140的 控制输入连接到控制电路100的相应输出。在操作时，控制电路40操作检测功能50以经由通信电缆25检测PD20。 控制电路40还操作分类功能60与电流源110协作以便关于功率要求对检测到 的PD 20进行分类。分类功能60在分类阶段测量响应于受控电流源110而通 过感测电阻器80的电流，由此根据所测量的电流标识PD 20的功率要求。响 应于检测和分类，控制电路40操作电子控制开关70以连接电源30，从而经由 通信电缆25向经标识和分类的PD 20供电。图1B是根据本发明的原理的PoE系统的高层示意图，该系统包括依照所 提议"at"标准的PSE 150、依照"af"标准的PD 20、电源30和通信电缆25。 PSE150包括控制电路160、检测功能50、分类功能170、电子控制开关70和 感测电阻器80。 PD20包括控制电路100、电压传感器90、受控电流源110、 负载120及相关联输入电容器130、以及电子控制开关140。电源30的第一输 出通过PSE 150连接到通信电缆25的第一导线的第一端。电源30的回路连接 到PSE 150的电子控制开关70的第一端。控制电路160与检测功能50、分类 功能170和电子控制开关70的控制输入通信。电子控制开关70的第二端连接 到感测电阻器80的第一端，而感测电阻器80的第二端连接到通信电缆25的 第二导线的第一端。分类功能170跨越感测电阻器80连接，由此通过测量感 测电阻器80上的电压降来实现对通过感测电阻器80的电流的测量。通信电缆25的第一导线的第二端在PD 20处被连接到电压传感器90的第 一端、负载120的第一端、输入电容器130的第一端、以及受控电流源110的 第一端。通信电缆25的第二导线的第二端连接到电压传感器90的第二端、受控电流源110的第二端、以及电子控制开关140的第一端。电子控制开关140 的第二端连接到负载120的第二端和输入电容器130的第二端。电压传感器90 的输出连接到控制电路100的输入，而受控电流源IIO和电子控制开关140的 控制输入连接到控制电路100的相应输出。
在操作时，控制电路160操作检测功能50以经由通信电缆25检测PD20。 控制电路160还操作分类功能170与电流源IIO协作以便关于功率要求对检测 到的PD 20进行分类。如将在以下进一步描述的，分类功能170还检测到PD 20 是低功率"af"型，而非高功率"at"设备。分类功能170在分类阶段测量响 应于受控电流源110而通过感测电阻器80的电流，由此根据所测量的电流标 识PD20的功率要求。响应于检测和分类，控制电路160操作电子控制开关70 以连接电源30，从而经由通信电缆25向经标识和分类的PD20供电。
图lC是根据本发明的原理的PoE系统的高层示意图，该系统包括依照"af" 标准的PSE 10、依照所提议"at"标准的PD 200、电源30和通信电缆25。 PSE 10包括控制电路40、检测功能50、分类功能60、电子控制开关70和感测电 阻器80。 PD200包括控制电路230、电压传感器90、第一受控电流源210、第 二受控电流源220、负载240及相关联输入电容器130、电子控制开关140和 指示器250。电源30的第一输出通过PSE 10连接到通信电缆25的第一导线的 第一端。电源30的回路连接到PSE 10的电子控制开关70的第一端。控制电 路40与检测功能50、分类功能60和电子控制开关70的控制输入通信。电子 控制开关70的第二端连接到感测电阻器80的第一端，而感测电阻器80的第 二端连接到通信电缆25的第二导线的第一端。分类功能60跨越感测电阻器80 连接，由此通过测量感测电阻器80上的电压降来实现对通过感测电阻器80的 电流的测量。
通信电缆25的第一导线的第二端在PD 200处被连接到电压传感器90的 第一端、第一受控电流源210的第一端、第二受控电流源220的第一端、负载 240的第一端以及输入电容器130的第一端。通信电缆25的第二导线的第二端 连接到电压传感器90的第二端、第一受控电流源210的第二端、第二受控电 流源220的第二端、以及电子控制开关140的第一端。电子控制开关140的第 二端连接到负载240的第二端、输入电容器130的第二端、以及指示器250的第一端。电压传感器90的输出连接到控制电路230的输入，而第一受控电流 源210、第二受控电流源220和电子控制开关140的控制输入连接到控制电路 230的相应输出。指示器250的第二端连接到控制电路230的输出。PD 200被 示为包括第一受控电流源210和第二受控电流源220，但是这并不意味着以任 何方式进行限制。PD 200可包括可用于响应于控制电路230输出多个电流电平 的单个受控可变电流源，或者各自响应于控制电路230的3个或者更多受控电 流源，这都不超出本发明的范围。
在操作时，控制电路40操作检测功能50以经由通信电缆25检测PD 200。 控制电路40还操作分类功能60与第一电流源210协作以便关于功率要求对检 测到的PD 200进行分类。分类功能60在分类阶段测量响应于第一受控电流源 210而通过感测电阻器80的电流，由此根据所测量的电流标识PD200的功率 要求。注意，分类功能60不能将PD200标识为高功率"at"设备。响应于检 测和分类，控制电路40操作电子控制开关70以连接电源30，从而经由通信电 缆25向经标识和分类的PD 200供电。
如将在以下进一步描述的，控制电路230可检测到PSE 10是低功率"af" PSE，并且作为响应，操作指示符250来向用户通知其有限的供电能力。在一 个实施例中，控制电路230关闭电子控制开关140以向负载240供电，而在另 一个实施例中，控制电路230不向负载240供电，并且指示器250用于指示负 载240由于低功率"af"源而不能操作。
图1D是根据本发明的原理的PoE系统的高层示意图，该系统包括依照所 提议"at"标准的PSE 150、依照所提议"at"标准的PD 200、电源30和通信 电缆25。 PSE 150包括控制电路160、检测功能50、分类功能170、电子控制 开关70和感测电阻器80。 PD200包括控制电路230、电压传感器90、第一受 控电流源210、第二受控电流源220、负载240及相关联输入电容器130、电子 控制开关140和指示器250。电源30的第一输出通过PSE 150连接到通信电缆 25的第一导线的第一端。电源30的回路连接到PSE 150的电子控制开关70 的第一端。控制电路160与检测功能50、分类功能170和电子控制开关70的 控制输入通信。电子控制开关70的第二端连接到感测电阻器80的第一端，而 感测电阻器80的第二端连接到通信电缆25的第二导线的第一端。分类功能170跨越感测电阻器80连接，由此通过测量感测电阻器80上的电压降来实现对通 过感测电阻器80的电流的测量。
通信电缆25的第一导线的第二端在PD 200处被连接到电压传感器90的 第一端、第一受控电流源210的第一端、第二受控电流源220的第一端、负载 240的第一端、输入电容器130的第一端。通信电缆25的第二导线的第二端连 接到电压传感器卯的第二端、第一受控电流源210的第二端、第二受控电流 源220的第二端、以及电子控制开关140的第一端。电子控制开关140的第二 端连接到负载240的第二端、输入电容器130的第二端、以及指示器250的第 一端。电压传感器90的输出连接到控制电路230的输入，而第一受控电流源 210、第二受控电流源220和电子控制开关140的控制输入连接到控制电路230 的相应输出。指示器250的第二端连接到控制电路230的输出。PD 200被示为 包括第一受控电流源210和第二受控电流源220，但是这并不意味着以任何方 式进行限制。PD 200可包括可用于响应于控制电路230输出多个电流电平的单 个受控可变电流源，或者响应于控制电路230的3个或者更多受控电流源，这 都超出本发明的范围。
在操作时，控制电路160操作检测功能50以经由通信电缆25检测PD 200。 控制电路160还操作分类功能170与第一受控电流源210和第二受控电流源 220协作以便关于功率要求对检测到的PD 200进行分类。如将在以下进一步描 述的，分类功能170在分类阶段测量响应于第一受控电流源210和第二受控电 流源220而通过感测电阻器80的电流，由此根据所测量的电流标识PD 200的 功率要求。注意，分类功能170能够将PD200标识为高功率"at"设备。响应 于检测和分类，控制电路160操作电子控制开关70以连接电源30，从而经由 通信电缆25向经标识和分类的PD 200供电。
如将在以下进一步描述的，控制电路230可检测到PSE 160是高功率"at" 兼容PSE,并且由此作为响应，不操作指示符250。响应于所感测的工作电压， 控制电路230关闭电子控制开关140以向负载240供电。
图2A是根据现有技术的PSE 10的电压输出的曲线图，该输出表示如图 1A中所示的PSE10对PD20的检测、分类和供电，其中x轴表示时间，而y 轴表示PSE10输出处的电压。表示检测的检测波形300由PSE10呈现，并且该波形展现可用于通过通信电缆25检测有效PD 20的多个电压电平。在检测 波形300之后，响应于与检测波形300协作的检测功能50的成功检测，由PSE 10呈现分类波形310。分类波形310展现在PSE 10的输出处落于所限定的在 分类电压下限315 (根据"af"标准示为15.5伏)与分类电压上限317 (根据 "af"标准示为20.5伏)之间的分类电压范围312内的电压电平，并且可用于 对通过通信电缆25检测到的PD 20进行分类。分类波形310表示分类周期， 并且在控制电路100足以经由电压传感器90检测到分类电压、足以使受控电 流源110能够响应于其提供分类电流以及分类功能60足以可测量地检测到该 分类电流的时间段内保持在分类电压范围312内。此时间段在下文中被标示为 分类周期时间。在时刻Tp已检测到PD 20并对其分类的PSE 10可沿由PD 20 检测到的曲线320将输出电压增至标称工作电压。响应于由电压传感器90感 测到的、检测到的经增大的输出电压——标称电压约为35V， PD 20——具体 而言控制电路100——可关闭电子控制开关140，由此连接呈现跨电源30的输 入电容器130的负载120。可存在众多可能的实际波形，其中绘制了波形330 和波形340。在点T,之后波形340呈现电压下降，表示PSE 10完成分类功能 并准备关闭电子控制开关70。拐点345表示电子控制开关70的关闭。PSE 10 的输出处的电压随后开始上升直至其与标称波形320汇合。
波形330表示PSE在分类周期结束之后关闭电子控制开关70。拐点335 表示电子控制开关140的关闭，并且由于出现跨越PSE IO的输出的、起虚拟 短路作用的输入电容器130而导致在PSE IO输出处的电压下降。拐点350表 示最小电压点，在该点之后输入电容器130被充分充电以使PSE IO的输出上 升。特别注意拐点350落在分类电压范围312内，而拐点345落在分类电压 范围312之外，并且具体地在分类电压范围312之下。
图2B是根据现有技术的在由图1A的PSE 10进行的分类和初始供电期间 PD20的电流汲取的曲线图，其中x轴表示时间而y轴表示由电流感测电阻器 80检测到的通过PSE 10的电流。响应于图2A中由电压传感器90感测到的分 类波形310，控制电路IOO操作受控电流源110以输出在以上所提到的"af" 标准中所述的4个潜在可能的类别中的一个。这些类别的每一个由终止于点 Tl的不同填充区域来表示。等效于默认分类值的类别0由区域360处在默认分类值限度365之下的电流来表示。默认分类值限度365根据"af"标准被示为 5毫安，且默认分类值限度365表示不展示诸如受控电流源110等分类功能的 PD。类别0、 1、 2、 3以及当前未使用的类别4由如图2B中所示各自终止于 时刻Ti的、分别标示为区域360、区域370、区域380、区域390和区域400 的不同电流值来表示，其中^与分类波形310的结束同时发生并作为其响应。 陡升电流410表示由控制电路100响应于感测到的在点T,之后所生成的工作 电压而关闭电子控制开关140。如以上关于如图2A所述，表示跨PSE10设置 的输入电容器130的陡升电流可使在PSE 10处出现的输出电压减小。
图3A是根据本发明的原理的PSE 150的电压输出的曲线图，该输出表示 对如图1B中所示的PD20的检测、分类和供电，其中x轴表示时间，而y轴 表示PSE150输出处的电压。PSE10呈现表示检测的检测波形300，并且该波 形展现可用于通过通信电缆25检测有效PD 20的多个电压电平。在检测波形 300之后，响应于与检测波形300协作的检测功能50的成功检测，由PSE150 呈现第一分类波形450，该第一波形展现在PSE 10的输出处落于所限定的在分 类电压下限315 (根据"af"标准示为15.5伏)与分类电压上限317 (根据"af" 标准示为20.5伏)之间的分类电压范围312内的电压电平，并且可用于对通过 通信电缆25检测到的PD 20进行分类。波形450表示第一分类周期，并且在 控制电路IOO足以检测到分类电压、足以使受控电流源110能够提供分类电流 以及分类功能170足以可测量地检测到该分类电流的时间段内——即在分类周 期时间内——保持在分类电压范围312内。
在由第一分类波形450表示的分类周期时间结束之后，呈现分类索引波形 460，其中PSE150的电压输出落在分类电压范围312之外。在一个实施例中， 该电压在分类电压范围312之上，而在如所示的另一个实施例中，由分类索引 波形460展现的电压在分类电压范围312之下。如以下将参照图5A和5B所 进一步说明的，在足以确保输出处的电压已稳定且在连接情况下己被"at" PD 的控制电路感测到的分类索引时间内维持分类索引波形460。
在呈现了分类索引波形460之后，由PSE150呈现第二分类波形470，该 第二分类波形展现在PSE 150的输出处落在分类电压范围312内的电压电平。 第二分类波形470表示第二分类周期，并且在控制器100足以检测到电压、且在如此配置的情况下使受控电流源110能够提供分类电流以及分类功能170足 以可测量地检测到该分类电流的时间段内一一即在分类周期时间内一一保持 在分类电压范围312内。应当理解，PD 20既未被设计成识别分类索引波形460，
也无需被配置成用适当的分类电流对第二分类波形470作出响应。在第二分类 波形470之后，较佳地由PSE150呈现起始于时刻To的电压特征波形480。如 以下将参照图5A-6B进一步描述的，电压特征波形可用于向所附连的PD确认 第二分类波形470是作为诸如PSE 150的"at" PSE的结果，而非是噪声或由 于如以上参照图2A所述的突然电流汲取而导致的电压降的结果。电压特征波 形480展现了在足以稳定并被控制电路230检测到的时间段内处于分类电压范 围312之下的电压。
在时刻Tp已检测到PD 20并对其分类的PSE 150可沿由PD 20检测到 的曲线320将输出电压增至标称工作电压。响应于由电压传感器90感测到的、 检测到的经增大的输出电压——标称电压约为35V， PD 20——具体而言控制 电路100——可关闭电子控制开关140，由此连接到呈现跨电源30的输入电容 器130的负载120。可存在众多可能的实际波形，其中绘制了以上参照图2A 所述的波形330和波形340。
图3B是根据本发明的原理的在由图1B的PSE 150进行分类和初始供电 期间PD20的电流汲取的曲线图，其中x轴表示时间而y轴表示由电流感测电 阻器80检测到的通过PSE 150的电流。响应于图3A中由电压传感器90感测 到的第一分类波形450，控制电路100操作受控电流源110以输出在以上所提 到的"af"标准中所述的4个潜在可能的类别中的一个。这些类别的每一个由 伴随着第一分类波形450的结束而终止的不同填充区域来表示。等效于默认分 类值的类别0由区域360处在默认分类值限度365之下的电流来表示。默认分 类值限度365根据"af"标准被示为5毫安，且默认分类值限度365表示不展 示分类电流源的PD。类别0由此表示不展示受控电流源110的PD 20。类别1、 2、 3以及当前未使用的类别4由如图3B中所示的分别标示为区域370、区域 380、区域390和区域400的不同电流值来表示。
与分类索引波形460同时发生以及响应于其的有效分类电流未被限定，并 且被示为电流电平范围500。应当理解，该电流电平可以是任何值，因为诸如PD 20的"af" PD不具有针对分类索引波形460的经限定的响应。在一个实施 例中，PD20保持分类电流，而在另一个实施例中，PD20切断分类电流。
响应于图3A的第二分类波形，在如所示的一个实施例中，控制电路IOO 操作受控电流源110以输出在以上所提到的"af"标准中所述的4个潜在可能 的类别中的一个。这些类别的每一个由终止于与第二分类波形470的结束相对 应并作为其响应的To的不同填充区域来表示。类别O、 1、 2、 3以及当前未使 用的类别4由分别标示为区域360、区域370、区域380、区域390和区域400 的不同电流值来表示。应当理解，在"af"标准下的无需PD20用有效的分类 电流对第二分类波形470作出响应，而在另一实施例中，在第二分类波形470 期间没有分类电流被汲取。
陡升电流410表示由控制电路100响应于所感测到的在点l之后生成的 工作电压而关闭电子控制开关140。如以上关于如图2A所述的，表示跨PSE150 设置的输入电容器130的陡升电流可使在PSE 150处出现的输出电压减小。
图4A是根据本发明的原理的图1C中PSE10的电压输出的曲线图，该输 出表示对如图1C中所示的PD200的检测、分类和供电，其中x轴表示时间， 而y轴表示PSE IO输出处的电压。由PSE 10呈现表示检测的检测波形300， 并且该波形展现可用于通过通信电缆25检测有效PD 200的多个电压电平。在 检测波形300之后，响应于与检测波形300协作的检测功能50的成功检测， 由PSE 10呈现分类波形310。分类波形310展现在PSE 10的输出处落于所限 定的在分类电压下限315 (根据"af"标准示为15.5伏)与分类电压上限317 (根据"af"标准示为20.5伏)之间的分类电压范围312内的电压电平，并且 可用于对通过通信电缆25检测到的PD 200进行分类。分类波形310表示分类 周期，并且在控制电路230足以检测到分类电压、使第一受控电流源210能够 提供分类电流以及分类功能60足以可测量地检测到该分类电流的分类周期时 间段内保持在分类电压范围312内。分类波形310在时刻T,结束。在时刻Tp 已检测到PD 200并对其分类的PSE 10可沿由PD 200检测到的曲线320将输 出电压增至标称工作电压。响应于由电压传感器90感测到的、检测到的增大 的输出电压——标称电压约为35V， PD200——具体而言控制电路230——可 关闭电子控制开关140，由此连接到呈现跨电源30的输入电容器130的负载240。可存在众多可能的实际波形，其中绘制了以上参照图2A所述的波形330 和波形340。特别注意波形330展现了落在分类电压范围312内的拐点，并 且如以下将进一步描述的，PD200可根据本发明的原理操作以区分PSE 10并 非高功率"at" PSE。
图4B是根据本发明的原理的在由图1C的PSE 10进行分类和初始供电期 间PD 200的电流汲取的曲线图，其中x轴表示时间而y轴表示由电流感测电 阻器80检测到并由分类功能60测得的通过PSE 10的电流。响应于图2A中由 电压传感器90感测到的分类波形310，控制电路230操作第一受控电流源210 以输出在以上所提到的"af"标准中所述的4个潜在可能的类别中的一个。这 些类别的每一个由终止于点T,的不同填充区域来表示。由于"at" PD被设计 成用超出默认分类值限度365的分类值作出响应，因此未呈现类别O。默认分 类值限度365根据"af"标准被示为5毫安。类别1、 2、 3以及当前未使用的 类别4由各自在时刻Ti结束的、分别标示为区域370、区域380、区域390和 区域400的不同电流值来表示。陡升电流410表示由控制电路230响应于所感 测到的在点Ti之后生成的工作电压而关闭电子控制开关140。如以上关于如图 2A所述的，表示被跨越PSE 10设置的输入电容器130的陡升电流可使在PSE IO处出现的输出电压减小。
图5A是根据本发明的原理的PSE 150的电压输出的曲线图，该输出表示 对如图1D中所示的PD 200的检测、分类和供电，其中x轴表示时间，而y 轴表示PSE 150输出处的电压。由PSE150呈现表示检测的检测波形300，并 且该波形展现可用于通过通信电缆25检测有效PD 200的多个电压电平。在检 测波形300之后，响应于与检测波形300协作的检测功能50的成功检测，由 PSE 150呈现第一分类波形450，该第一波形展现在PSE 150的输出处落于所 限定的在分类电压下限315 (根据"af"标准示为15.5伏)与分类电压上限317 (根据"af"标准示为20.5伏)之间的分类电压范围312内的电压电平、可用 于对通过通信电缆25检测到的PD 200进行分类。波形450表示第一分类周期， 并且在控制电路230足以检测到分类电压、使第一受控电流源210能够提供分 类电流以及分类功能170足以可测量地检测到该分类电流的时间段内——即在 分类周期时间内——保持在分类电压范围312内。在由第一分类波形450表示的分类周期时间结束之后，呈现分类索引波形 460，其中PSE150的电压输出落在分类电压范围312之外。在一个实施例中， 电压在分类电压范围312之上，而在如所示的另一个实施例中，由分类索引波 形460展现的电压在分类电压范围312之下。在足以确保输出处的电压已稳定 且已被控制电路230感测到的分类索引时间内维持分类索引波形460。在第二 分类电压波形被检测到的情况下，控制电路230用于对分类输出进行索引以启 用第二受控电流源220。
在呈现了分类索引波形460之后，由PSE150呈现第二分类波形470，该 第二分类波形展现在PSE 150的输出处落在分类电压范围312内的电压电平。 第二分类波形470表示第二分类周期，并且在控制器100足以检测到电压、且 如上所述足以从第二受控电流源220提供分类电流以及分类功能170足以可测 量地检测到该分类电流的时间段内一一即在分类周期时间内——保持在分类 电压范围312内。第二分类波形470在时刻T。结束。
在任选实施例中，如以下将关于图5B进一步描述的，控制230还可输 出电流特征，从而向PSE 150确认第二分类电流是第二受控电流源220的 结果，而不是噪声或"af" PD响应于分类索引波形460和第二分类波形470 而展现第二未限定电流的结果。
在第二分类波形470之后，较佳地由PSE 150呈现起始于时刻T。的电压 特征波形480。电压特征波形480可用于向PD 200确认第二分类波形470是作 为诸如PSE 150等"at" PSE的结果，而不是噪声或由于如以上参照图2A所 述的突然电流汲取而导致的电压降的结果。电压特征波形480展现了在足以稳 定并被控制电路230检测到的时间段内处于分类电压范围312之下的电压。
在时刻Tp已检测到PD 200并对其分类的PSE 150可沿由PD 200检 测到的曲线320将输出电压增至标称工作电压。响应于由电压传感器90感 测到的、检测到的增大的输出电压_—标称电压约为35V， PD20_—具体 而言控制电路100—一可关闭电子控制开关140，由此连接到呈现跨电源30 的输入电容器130的负载240。可存在众多可能的实际波形，其中绘制了以 上参照图2A所述的波形330和波形340。
图5B是根据本发明的原理的在由图1D的PSE 150进行分类和初始供电期间PD 200的电流汲取的曲线图，其中x轴表示时间而y轴表示由电流 感测电阻器80检测到的通过PSE 150的电流。响应于图5A中由电压传感 器90感测到的第一分类波形450，控制230操作第一受控电流源210以输 出在以上所提到的"af"标准中所述的4个潜在可能的类别中的一个。这些 类别的每一个由响应于第一分类波形450的结束而终止的不同填充区域来 表示，并且展现在默认分类值限度365之上的电流。与第一分类波形450 大致同时并且作为其响应输出各个分类电流的每一个以持续一时间段505。 默认分类值限度365根据"af"标准被示为5毫安。类别1、 2、 3以及当前 未使用的类别4由分别标示为区域370、区域380、区域390和区域400的 不同电流值来表示。
响应于由电压传感器90感测到的分类索引波形460，被示为低于类别 1的下拉(drawdown)电流510被PD 200汲取，从而确保分类索引波形 460稳定在所期望的范围内。下拉电流510被示为低于类别1并且高于默认 分类值限度365，但是这并不意味着以任何方式进行限制。下拉电流510 可以是足以确保分类索引波形460的稳定的任何值。在一个实施例中，下 拉电流510被附加受控电流源(未示出)汲取。在使用可变受控电流源的 另一个实施例中，该可变受控电流源被设置在足以确保电压稳定并且对任 何电容器放电以下拉PSE 150的输出电压以便限定分类索引波形460的适 当下拉值。
响应于图5A的第二分类波形470，控制电路230操作第二受控电流源 220以输出在以上所提到的"af"标准中所述的4个潜在可能的类别中的一 个。这些类别的每一个由终止于To的不同填充区域来表示。类别l、 2、 3 以及当前未使用的类别4由如图3B中所示的分别标示为区域370、区域 380、区域390和区域400的不同电流值来表示，并且在一时间段515内被 输出。应当理解，并不要求第一和第二受控电流源210、 220输出相同或不 同值。各种组合可用于产生包括一个或多个分类值的多个分类码。
时间段515足以使从第二受控电流源220的输出流出的电流稳定，并 且足以使分类功能170能够可测量地获得流过感测电阻器80的已稳定的电 流的值。较佳地，在时间段515之后，控制电路230禁用第二电流源220一时间段一一如所绘的时间段520。在时间段520内存在最小电流(如果 有)，该时间段520为足以允许稳定该最小电流且足以使分类功能170能 够可测量地获得通过感测电阻器80的最小电流的值的持续时间。时间段 520的最小电流被示为比默认分类值限度365小的值的范围。
在时间段520之后，较佳地，控制电路230操作第二受控电流源220 来输出在时间段515期间输出的类别一附加时间段525。这些类别的每一个 由不同的填充区域来表示，并且类别l、 2、 3以及当前未使用的类别4由 分别标示为区域370、区域380、区域390和区域400的不同电流值来表示。 以上已描述了在时间段515和525期间输出相同类别，但是这并不意味着 以任何方式进行限制。在另一个实施例中，在时间段525期间输出的类别 与在时间段515期间输出的类别不同而不会超出本发明的范围。时间段525 足以使从第二受控电流源220的输出流出的电流稳定，并且足以使得分类 功能170能够可测量地获得通过感测电阻器80的已稳定的电流的值。
在时间段525之后，较佳地，控制电路230操作第一和第二受控电流 源220、 230中的一个，或者在使用可变受控电流源的实施例中，控制电路 230促使该可变受控电流源输出与在时间段525期间输出的类别不同的类 别一附加时间段530，并在时刻To结束。在一个实施例中，在时间段530 使用与在时间段525中输出的类别毗邻的类别，而在另一个实施例中，使 用在时间段505中输出的类别。这些类别的每一个由不同的填充区域表示， 并且这些与类别l、 2、 3以及当前未使用的类别4毗邻的类别分别由与区 域370、区域380、区域390和区域400的原始类别一样纹理来表示。以上 已描述了在时间段530期间输出毗邻类别，但是这并不意味着以任何方式 进行限制。时间段530足以使从第二受控电流源220的输出流出的电流稳 定，并且足以使得分类功能170能够可测量地获得通过感测电阻器80的已 稳定的电流的值。时间段530在时刻To结束。陡升电流410表示由控制电 路IOO响应于感测到的在点T,之后生成的工作电压而关闭电子控制开关 140。如以上关于如图2A所述的，表示跨PSE IO设置的输入电容器130 的陡升电流可使在PSE IO处出现的输出电压减小。
以上已关于功率通过以太网控制器呈现第一分类周期、分类索引和第二分类周期的实施例进行了描述，但这并非意味着以任何方式进行限制。
可提供各自以一分类索引隔开的三个或多个分类周期而不超出本发明的范围。
图6A是根据本发明的原理的图1B、 1D中PSE 150对检测到的所附连 的PD20、 200分类的操作的高层流程图。在步骤IOOO，由PSE150提供第 一分类电压。在步骤1010，分类功能170测量响应于步骤1000的第一分类 电压的电流。在步骤1020， PSE 150提供分类索引电压。该分类索引电压 落在由分类电压下限与分类电压上限限定的分类电压范围之外。在足以使 该电压稳定并足以使所附连的PD在如此配置的情况下识别出该分类索引 的时间内呈现分类索引电压。
在步骤1030，由PSE 150提供第二分类索引电压。在步骤1040，由分 类功能170测量响应于步骤1030的第二分类电压的电流。在步骤1050，PSE 150任选地提供如参照图5A的电压特征480所述的电压特征。
在步骤1060，将在步骤1010测量的第一电流与在步骤1040测量的第 二电流作比较。在这两个电流基本上相同的情况下，在步骤1110， PD被确 定为低功率"af"设备，即图1B的PD20。响应于该确定，PSE150根据 第一电流对功率要求进行分类。在步骤1120。响应于步骤1110的分类将功 率分配给所确定的PD20。在步骤1130， PSE 150分配功率并用依照"af" 标准的低功率向所确定及所分类的PD 20供电。
在步骤1060第一电流和第二电流基本上不相等的情况下，在步骤 1070，任选地检测如参照图5B所述的电流特征，具体地检测时间段520和 525，以及任选的时间段530。步骤1070的操作是任选的，因为它是用以确 保低功率"af" pd与高功率"at" pd之间的精确确定的第二次检验。
在任选步骤1070未检测到电流特征的情况下，执行如上所述的步骤 1110。在步骤1070检测到电流特征的情况下，在步骤1080， PD被确定成 诸如图lD的PD 200的高功率"at"设备。响应于该确定，PSE150根据在 步骤1010测量的第一电流与在步骤1040测量的第二电流的组合来对功率 要求进行分类。在步骤1090，响应于步骤1070的分类将功率分配给所确定 的PD 200。在步骤IIOO， PSE 150分配功率并依照"at"供电要求向所确定和所分类的PD 200供电。
因此，图6A的操作确定所附连的PD是诸如PD 20的低功率"af" PD 还是诸如PD 200的高功率"at" PD。此外，图6A的操作较佳地向PD 200 确认其被连接到"at" PSE。
图6B是根据本发明的原理的图1C和1D中PD200对分类电压作出响 应并确定是由诸如图1D的PSE 150的"at"PSE还是由诸如图1C的PSE 10 的"af"PSE供电的操作的高层流程图。在步骤2000，控制230检测由PSE IO或PSE 150中的任意一个输出的第一分类电压。在步骤2010，响应于步 骤2000的检测到的第一分类电压，控制230操作第一受控电流源210来输 出预定电平的第一分类电流。
在步骤1020，控制电路230监视电压传感器90以检测由PSE 150输 出的第一分类索引电压，诸如图5A的分类索引波形460。在检测到分类索 引波形460的情况下，在步骤2030，通过监视电压传感器90的输出来检测 由PSE 150输出的第二分类电压。在步骤2040，响应于步骤2030检测到的 第二分类电压，控制电路230操作第二受控电流源220以输出预定电平的 第二分类电流。在一个实施例中，由第一受控电流源210输出的第一分类 电流与由第二受控电流源220输出的第二分类电流具有不同的值，但是这 并不意味着以任何方式进行限制。由第一受控电流源210输出的第一分类 电流可与由第二受控电流源220输出的第二分类电流具有相等的值而不超 出本发明的范围。
在步骤2050，任选地，由第二受控电流源220输出的第二分类电流减 至小于默认分类值限度365的值。较佳地，该任选的电流值降低发生在足 以使电流稳定且已被检测功能170可测量地检测到的时间之后。在步骤 2060，任选地，由第二受控电流源220输出的第二分类电流增至大于默认 分类值限度365的分类电流。在一个实施例中，步骤2060的电流输出与步 骤2040的电流输出具有相等的值，但是这并不意味着以任何方式进行限制。 步骤2060的电流输出可大于或小于步骤2040的电流输出的值，只要其大 于默认分类值限度365，就不超出本发明的范围。较佳地，步骤2060的电 流输出表示有效分类值。步骤2060的电流输出保持一足以使电流稳定并已被分类功能170可测量地检测到并采样的时间段。在步骤2070，任选地， 步骤2060的电流输出的值变为大于默认分类值限度的一不同值。在一个实 施例中，步骤2070的电流输出表示与步骤2060的分类值毗邻的有效分类 值。例如，在步骤2060的输出表示类别3的情况中，步骤2070的输出表 示类别2。在步骤2060的输出表示类别1的情况中，较佳地步骤2070的输 出表示类别4，由此以循环通过活动类别的方式表示毗邻。
从步骤2050到2070是任选的，因为电流特征表示PD 200是"af" PD 的第二确认。可实现从步骤2050到2070的任一个或全部而不超出本发明 的范围。具体地，可在不实现步骤2070的情况下实现步骤2050和2060而 不超出本发明的范围。
在步骤2080，任选地，通过监视电压传感器90来检测诸如图5A的电 压特征波形480的由PSE150输出电压特征。步骤2080是任选的，因为其 表示对PSE是"at"高功率类型的进一步确认。在检测到该电压特征的情 况中，在步骤2090，监视电压传感器90直至检测到工作电压电平。在未检 测到工作电压的情况中，重复步骤2090。在检测到工作电压的情况中，在 步骤2100，控制230关闭电子控制开关140以向负载240供电。
在步骤2020未检测到分类索引电压的情况中，或者在任选步骤2080 未检测到电压特征的情况中，在步骤2110，监视电压传感器90直至检测到 工作电压电平。在未检测到工作电压的情况中，重复步骤2110。在步骤2110 检测到工作电压的情况中，在步骤2120，指示器250被设置成指示低功率 "af" PSE IO被连接。在步骤2130，控制电路230关闭电子控制开关140 以用减小的功率向负载240供电。
以上已在诸如PD 200的"at" PD用来自诸如PSE 10的"af" PSE的 低功率向负载240供电的实施例中进行了描述。这并不意味着以任何方式 进行显示，并且在另一实施例中，控制电路230将指示器250设置成指示 诸如PSE 10的低功率"af" PSE被连接且不执行步骤2130。在此实施例中， 指示器250指示PD 200并非故障，而是被连接到了一不合适的电源。
图6B的方法由此使得PD 200能够将电源标识为诸如图1C的PSE 10 的"af" PSE或诸如图1D的PSE 150的"at" PSE。因此，本实施例实现了一种分类方案，该方案展现了在分类电源范围
内的多个分类周期，并且在各周期之间PSE电压远离该分类电压范围。较 佳地，PD通过展现与第一类别相关联的第一电流输出以及与第二类别相关 联的第二电流输出来在这多个周期结束之前提供一电流特征。此外，较佳地， 该电流特征之前有一并不与分类电流相关联的电流电平。较佳地，该第一和第 二类别是在数字上相毗邻的类别。此外，较佳地，第一和第二类别是在其间基 本上没有插入时间的情况下连续输出的。较佳地，PSE输出表示其是"at"PSE 的电压特征，该输出电压特征包括在这多个周期结束时将输出电压降低至小于 分类电压范围。
应当理解，出于清晰的目的，在各个实施例的上下文中描述的本发明的特 定特征也在单个实施例中以组合方式提供。相反，出于简要起见，在单个实施 例的上下文中所述的本发明的各个特征也可分开或以任何合适的变形来实现。
除非另外声明，本文所用的所有技术和科学术语具有如本领域技术普通人 员所共同理解的相同含义。尽管可在本发明的实践或测试中使用与本文所述的 那些类似或等效的方法，但是本文描述了合适的方法。
本文所提到的所有出版物、专利申请、专利以及其它参考都通过引用全部 纳入。在相抵触的情况中，包括定义的专利说明书将优先考虑。另外，材料、 方法和示例仅是示例性的而非旨在进行限制。
本领域技术人员应当理解，本发明并不限于以上具体示出和描述的。相反， 本发明的范围由所附权利要求来定义并包括本领域技术人员基于阅读以上描 述可作出的、并非现有技术的以上所述的各个特征的组合和变形及其变化和更 改。
权利要求
1. 一种用于在以太网上供电系统中对功率要求进行分类的方法，所述方法包括在第一分类周期时间内提供第一分类电压，所述被提供的第一分类电压落在由分类电压下限和分类电压上限限定的分类电压范围内；测量响应于所述被提供的第一分类电压的第一电流；在所述第一分类周期时间之后，在分类索引时间内提供落在所述分类电压范围之外的电压；在所述分类索引时间之后，在第二分类周期时间内提供第二分类电压，所述被提供的第二分类电压落在所述分类电压范围内；测量响应于所述被提供的第二分类电压的第二电流；响应于所述测得的第一电流和所述测得的第二电流确定分类；以及响应于所述被确定的分类来分配功率。
2. 如权利要求1所述的方法，其特征在于，还包括响应于所述被分配的 功率来供电。
3. 如权利要求1或权利要求2所述的方法，其特征在于，还包括 在所述第二预定分类周期时间之后，在电压特征时间内提供特征电压，所述特征电压低于所述分类电压范围。
4. 如权利要求3所述的方法，其特征在于，还包括在所述预定电压特征 时间之后，提供工作电压。
5. 如权利要求3或权利要求4所述的方法，其特征在于，还包括在未检 测到所述特征电压的情况中，将与所述分类电压相关联的功率源装置标识为低 功率源。
6. 如前述权利要求中的任一项所述的方法，其特征在于，所述第一电流 和所述第二电流具有不同的值。
7. 如权利要求6所述的方法，其特征在于，所述电流的所述有差别的值 是响应于所述分类索引时间内落在所述分类电压范围之外的所述电压的。
8. 如前述权利要求中的任一项所述的方法，其特征在于，还包括响应于所述被提供的第二分类电压在第一时间段内提供第一值的所述第二电流，所述第一值超出默认分类值 限度；在所述第一时间段之后的第二时间段内，将所述第二电流减至第二值，所述第二值小于所述默认分类值限度；在所述第二时间段之后的第三时间段内，将所述第二电流增至第三值，所 述第三值超出所述默认分类值限度；在所述第三时间段之后的第四时间段内，将所述第二电流改变成第四值， 所述第四值超出所述默认分类值限度并且与所述第三值不同，对应于所述各第二、第三和第四时间段的所述第二、第三和第四值定义了 电流特征。
9. 如权利要求8所述的方法，其特征在于，还包括检测所述电流特征， 并且将与所述电流特征相关联的被供电设备标识为高功率设备。
10. 如权利要求8或权利要求9所述的方法，其特征在于，所述默认分类 值限度为5毫安。
11. 如前述权利要求中的任一项所述的方法，其特征在于，所述分类电压 下限为15.5伏。
12. 如前述权利要求中的任一项所述的方法，其特征在于，所述分类电压 上限为20.5伏。
13. —种以太网上供电系统，包括 功率源装置，包括可用于以下操作的分类功能在第一分类周期时间内提供第一分类电压，所述被提供的第一分类电压落 在由分类电压下限和分类电压上限限定的分类电压范围内；测量响应于所述被提供的第一分类电压的第一电流；在所述第一分类周期时间之后，在分类索引时间内提供落在所述分类电压范围之外的电压；在所述分类索引时间之后，在第二分类周期时间内提供第二分类电压，所 述被提供的第二分类电压落在所述分类电压范围内；测量响应于所述被提供的第二分类电压的第二电流；以及响应于所述测得的第一电流和所述测得的第二电流确定分类。
14. 如权利要求13所述的以太网上供电系统，其特征在于，还包括通过 通信电缆连接到所述功率源装置的被供电设备，其中所述功率源装置还可用于 响应于所述被确定的分类来向所述被供电设备分配预定量的功率。
15. 如权利要求13或权利要求14所述的以太网上供电系统，其特征在于， 所述分类功能还可用于在所述第二预定分类周期时间之后的一电压特征时间内提供特征电压，所 述特征电压低于所述分类电压范围。
16. 如权利要求14所述的以太网上供电系统，其特征在于，所述功率源 装置可用于在所述预定电压特征时间之后向所述被供电设备提供工作电压。
17. 如权利要求14或权利要求16所述的以太网上供电系统，其特征在于， 所述被供电设备可用于在未检测到所述特征电压的情况下将所述功率源装置 标识为低功率源。
18. 如权利要求14、 16和17的任一项所述的以太网上供电系统，其特征 在于，所述被供电设备可用于响应于所述分类索引时间内落在所述分类电压范 围之外的所述电压将所述第二电流设置成与所述第一电流不同的值。
19. 如权利要求14、 16和17的任一项所述的以太网上供电系统，其特征 在于，所述被供电设备包括控制电路和响应于所述被供电设备的所述控制电路 的电流源，并且其中所述被供电设备的所述控制电路可响应于所述被提供的第 二分类电压用于以下操作在第一时间段内从所述电流源提供第一值的所述第二电流，所述第一值超 出默认分类值限度；在所述第一时间段之后的第二时间段内，从所述电流源将所述第二电流减 至第二值，所述第二值小于所述默认分类值限度；在所述第二时间段之后的第三时间段内，从所述电流源将所述第二电流增至第三值，所述第三值超出所述默认分类值限度；以及在所述第三时间段之后的第四时间段内，从所述电流源将所述第二电流改 变成第四值，所述第四值超出所述默认分类值限度并且与所述第三值不同，对应于所述各第二、第三和第四时间段的所述第二、第三和第四值定义了电流特征。
20. 如权利要求19所述的以太网上供电系统，其特征在于，所述分类功 能还可用于检测所述电流特征；以及将与所述电流特征相关联的被供电设备标识为高功率设备。
21. 如权利要求19或权利要求20所述的以太网上供电系统，其特征在于， 所述默认分类值限度为5毫安。
22. 如权利要求13-21的任一项所述的以太网上供电系统，其特征在于， 所述分类电压下限为15.5伏。
23. 如权利要求13-22的任一项所述的以太网上供电系统，其特征在于， 所述分类电压上限为20.5伏。
24. —种以太网上供电系统，包括 被供电设备；功率源装置，它通过通信电缆连接到所述被供电设备，所述功率源装置包 括分类功能和电流传感器并且可用于在第一分类周期时间内提供第一分类电压，所述被提供的第一分类电压落 在由分类电压下限和分类电压上限限定的分类电压范围内；经由所述电流传感器测量由所述被供电设备响应于所述被提供的第一分 类电压而提供的第一电流；在所述第一分类周期时间之后，在分类索引时间内提供落在所述分类电压 范围之外的电压；在所述分类索引时间之后，在第二分类周期时间内提供第二分类电压，所 述被提供的第二分类电压落在所述分类电压范围内；经由所述电流传感器测量由所述被供电设备响应于所述被提供的第二分 类电压和落在所述分类电压范围之外的所述电压而提供的第二电流；响应于所述测得的第一电流和所述测得的第二电流确定分类；以及响应于所述被确定的分类向所述被供电设备分配功率。
25. 如权利要求24所述的以太网上供电系统，其特征在于，所述被供电 设备包括至少一个电流源，所述第一和第二电流是通过所述被供电设备由所述至少一个电流源提供的。
26. 如权利要求24所述的以太网上供电系统，其特征在于，所述被供电 设备包括可变电流源，所述第一和第二电流是通过所述被供电设备由所述可变 电流源提供的。
27. 如权利要求24所述的以太网上供电系统，其特征在于，所述被供电 设备包括电压传感器、与所述电压传感器通信的控制电路、以及响应于所述控 制电路的至少一个电流源，所述控制电路可用于经由所述电压传感器检测所述第一分类电压； 经由所述至少一个电流源提供所述第一电流；经由所述电压传感器检测落在所述分类电压范围之外的所述电压和所述 后续第二分类电压；以及经由所述至少一个电流源提供所述第二电流。
28. 如权利要求27所述的以太网上供电系统，其特征在于，所述至少一 个电流源包括可变电流源。
29. 如权利要求27所述的以太网上供电系统，其特征在于，所述控制电路还可用于在所述被提供的第二电流之后并响应于第二分类电压来经由所述 至少一个电流源提供展现低于默认分类值限度的值的第三电流以及在所述第三电流之后的第四电流，所述第四电流展现超出所述默认分类值限度的值。
30. 如权利要求29所述的以太网上供电系统，其特征在于，所述控制电路还用于在所述被提供的第四电流之后并响应于所述第二分类电压来经由所 述至少一个电流源提供展现超出所述默认分类值限度并与所述第四电流的值不同的值的第五电流。
31. —种用于以太网上供电系统的被供电设备，包括 控制电路；电压传感器，它与所述控制电路通信；以及 响应于所述控制电路的至少一个电流源，所述控制电路用于 经由所述电压传感器检测落在由分类电压下限和分类电压上限限定的分 类电压范围内的第一分类电压；经由所述至少一个电流源并响应于所述被检测到的第一分类电压来输出大于默认分类值限度的第一电流；经由所述电压传感器检测落在所述分类电压范围之外的电压； 在所述被检测到的落在所述分类电压范围之外的电压之后，经由所述电压传感器检测落在所述分类电压范围之内的第二分类电压；以及经由所述至少一个电流源并响应于所述被检测到的第二分类电压来输出大于默认分类值限度的第二电流，所述第二电流展现了响应于所述被检测到的落在所述分类电压范围之外的电压的值。
32. 如权利要求31所述的被供电设备，其特征在于，所述至少一个电流 源包括可变电流源。
33. 如权利要求30或权利要求31所述的被供电设备，其特征在于，所述 控制电路还用于经由至少一个电流源并响应于所述第二分类电压来在所述输出第二电流 之后输出展现小于默认分类值限度的值的第三电流以及在所述第三电流之后 的第四电流，所述第四电流展现超出所述默认分类值限度的值。
34. 如权利要求33所述的被供电设备，其特征在于，所述控制电路还用 于在所述输出第四电流之后经由所述至少一个电流源并响应于所述第二分类 电压来输出展现超出所述默认分类值限度且与所述被输出的第四电流不同的 值的第五电流。
35. —种用于在以太网上供电系统中对功率要求进行分类的方法，所述方 法包括提供落在由分类电压下限和分类电压上限限定的分类电压范围内的第一 分类电压；测量响应于所述被提供的第一分类电压的第一电流；在所述被提供的第一分类电压之后，提供落在所述分类电压范围之外的电压；在所述被提供的落在所述分类电压范围之外的电压之后，提供落在所述分 类电压范围内的第二分类电压；测量响应于所述被提供的第二分类电压的第二电流； 响应于所述测得的第一电流和所述测得的第二电流确定分类；以及响应于所述被确定的分类来分配功率。
全文摘要
一种用于在以太网上供电系统中对功率要求进行分类的方法，该方法包括在第一分类周期时间内提供第一分类电压，所提供的第一分类电压落在由分类电压下限和分类电压上限限定的分类电压范围内；测量响应于所提供的第一分类电压的第一电流；在该第一分类周期时间之后，在分类索引时间内提供落在分类电压范围之外的电压；在该分类索引时间之后，在第二分类周期时间内提供第二分类电压，所提供的第二分类电压落在分类电压范围内；测量响应于所提供的第二分类电压的第二电流；响应于所测得的第一电流和所测得的第二电流确定分类；以及响应于所确定的分类来分配功率。
文档编号H04L12/10GK101305546SQ200680042148
公开日2008年11月12日 申请日期2006年11月7日 优先权日2005年11月10日
发明者E·欧哈纳, Y·达什南 申请人:美高森美股份有限公司-模拟混合信号集团有限公司