用于经由以太网电缆中的四个线对供应电力的方法和系统的制作方法_2

文档序号:8499881阅读:来源:国知局
MOSFET可为关断的且电阻器Rl及R2通过另一连接连接到低电压。如果对3及对4 一起连接于呈“单通道ro”的ro处,那么在检测阶段期间大致相等的电流将流动穿过对3及对4两者。如果ro为“双通道ro”,那么单独的25千欧电阻器将连接到对3及对4,且类似的电流仍将流动穿过电阻器Rl及R2。
[0025]如果电流为大致相等的且为H)具备PoE能力的特性,那么PSE将全正电压供应到对I及2且使MOSFET保持接通,这将对3及4耦合到接地或其它低电压。在其中MOSFET在检测阶段期间关断且电阻器Rl及R2通过另一连接而连接到低电压的实施例中,MOSFET接着在检测阶段结束时接通且变为电阻器Rl及R2到低电压的仅有连接。由于将全正电压施加到对I及2且对3及4耦合到低电压,因此H)(无论是单通道还是双通道)经由四个线对接收电力。
[0026]因此,在由IEEE标准规定的常规检测阶段期间通过单个PSE来执行对H)是否将经由四个线对接收电力的检测。
[0027]还可在于正对对I及对2与低电压对对3及对4之间施加全正电压之前执行任何分类例程。
[0028]在操作期间,可检测穿过电阻器Rl及R2的电流的总和以确定操作电流是否在可接受极限内。如果否,那么关断MOSFET。
[0029]描述了各种其它实施例。
[0030]在本发明通篇中使用术语PSE及ro来识别供应电力的设备及接收电力的设备,且除非规定,否则此类设备/装置并不限于以太网设备/装置。
【附图说明】
[0031]图1图解说明使用两个线对将电力供应到ro的常规具备PoE能力的以太网系统。
[0032]图2图解说明根据本发明的一个实施例的单通道PoE系统,其检测流动穿过线对中的两者的电流以确定ro是否将经由四个线对接收电力。
[0033]图3更详细地图解说明图2的电路。
[0034]图4是识别由图3的系统执行的某些步骤的流程图。
[0035]图5图解说明双通道H)的前端,其中跨越两组线对连接单独的特性阻抗。PSE经由四个线对将电力供应到H)。
[0036]以相同编号标示相同或等效的元件。
【具体实施方式】
[0037]图2图解说明根据本发明的一个实施例的PoE系统32的高级图,其中PSE 34正将全PoE正电压(VCC)施加到线对对I及对2。对3及对4经由低值电阻器Rl及R2耦合到MOSFET Ml的漏极。假定H) 36与经由四个线对供应电力兼容,则MOSFET Ml经接通以将对3及4耦合到VEE (通常为零伏)。由于系统不参考到接地,因此仅VCC与VEE之间的差为显著的。电阻器Rl及R2以及MOSFET Ml被视为PSE的部分且可在与PSE控制器及其它电路相同的封装内。
[0038]图3更详细地图解说明PSE 34及H) 36。未展示的电路可为常规的,例如差分数据传输电路、欠电压封锁电路及其它保护电路。以与图1中相同的编号标示的任何电路执行相同功能且可为常规的。
[0039]PSE控制器38执行可根据IEEE PoE标准的检测及分类例程。PSE控制器38还控制MOSFET Ml以在检测/分类阶段期间以及在将全电压施加到对I及2时的操作期间将线对3及4耦合到低电压。控制器38可包含经编程处理器、状态机、逻辑电路或任何其它适合电路。
[0040]在另一实施例中,MOSFET Ml可在检测阶段期间关断且电阻器Rl及R2在检测阶段期间通过PSE 34内的另一开关或任何其它类型的电路连接到低电压(经由图2中的端口 0UTC)。在一个实施例中,MOSFET Ml由用户供应且在装纳PSE控制器及检测电路的IC封装外部。这是因为H)负载电流可为高的且需要稳健的MOSFET Mlo然而,在检测/分类阶段期间的电流为低的且可通过在IC封装内部的不同开关(或其它电路)来传导。
[0041]参考图4的流程图来描述图3的电路的操作。
[0042]在图4的步骤40中,经由具有四个双绞线对的标准CAT-5以太网电缆将PSE 34连接到ro 36。假定ro 36为PoE兼容的且可经由四个线对接收电力。
[0043]在步骤42中,给PSE 34通电,例如通过将其连接到120VAC并接通电力开关。或者,通过将板(含有PSE)插入到总线中来给PSE 34通电。
[0044]在步骤44中,通过PSE控制器38自动地执行低电压/电流检测阶段。
[0045]所产生检测信号可与关于图1所描述相同。PSE控制器38将电流限制电压(由IEEE标准规定)供应到对I及2以检测由25千欧电阻器46提供的特性阻抗。在一个实施例中,MOSFET Ml在此时为接通的,且在另一实施例中,MOSFET Ml可为关断的且电阻器Rl及R2经由PSE 34中的开关连接到低电压。电压转换器16为关断或经隔离的,因此全电压并不耦合到对I及2。检测信号在对1/2及对3/4中产生低电流(步骤48)。除检测25千欧电阻器以外,还可使用其它检测机制。
[0046]第一低值电阻器Rl具有连接到对3的第一端以及连接到电流检测器50及MOSFETMl的漏极的第二端。等于Rl的值的第二低值电阻器R2具有连接到对4的第一端以及连接到电流检测器50及MOSFET Ml的漏极的第二端。电流检测器50可通过以下操作确定穿过电阻器Rl及R2的相对电流:使用差放大器检测跨越所述电阻器的电压降并接着应用欧姆定律。
[0047]在电流检测器50或PSE控制器38中使用常规逻辑及放大器电路来检测两个电流是实质上相同还是不同的并检测所述电流并非H) 36具备PoE能力的特性。
[0048]在步骤52中,电流检测器50检测穿过电阻器Rl及R2的相对电流。如果电流相同且为ro 36具备PoE能力的特性,那么其意味着两个对3及4至少通过25千欧电阻器46连接在H) 36内。
[0049]如果所检测电流极为不同,那么线对3或线对4未经连接为使用四个线将电力提供到H) 36。这意味着PSE 34及ro 36对于PoE为不兼容的。
[0050]在步骤54中,如果穿过电阻器Rl及R2的电流为大致相同的且在恰当电流范围内,那么PSE 34将全电压供应到对I及2并使MOSFET Ml保持接通使得操作电流流动穿过电阻器Rl及R2。为将全电压供应到对I及2,PSE控制器38可将电压转换器16控制为被启用或闭合将转换器16输出连接到对I及2的开关。
[0051]在其中MOSFET Ml在检测阶段期间关断且电阻器Rl及R2通过PSE 34中的开关连接到低电压的替代实施例中,MOSFET Ml在检测阶段结束时接着接通且变为电阻器Rl及R2到低电压的仅有连接。
[0052]在步骤58中,如果电流为不同的或不在恰当范围内,那么PSE控制器38切断MOSFET Ml且不将全电压供应到H) 36。
[0053]在步骤60中,在系统的正常操作期间当PSE 34将全电压供应到H) 36且操作电流流动穿过电阻器Rl及R2时,穿过电阻器Rl及R2的电流的总和由电流传感器50检测。如果电流超过最大阈值,从而指示MOSFET Ml的故障或过大的电流,那么PSE控制器38切断MOSFET Mlo如果所检测电流过低,那么需要PSE 34终止到H) 36的电流,因为此为H)36已被断开连接的指示。可产生向操作者指示系统中存在故障的故障信号。
[0054]分类阶段可在将全电压施加到H) 36之前的任何时间发生。
[0055]因此,图3的系统检测H)36对于经由四个线对接收电力为兼容的同时执行在其它方面常规的检测步骤。电力递送由单个MOSFET Ml控制。在正常操作期间接着使用相同电路来检测过电流情形。
[0056]图4图解说
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