专利名称：以太网供电设备测试装置及方法
技术领域：
本发明涉及以太网供电设备测试技术领域，尤其涉及一种以太网供电设备测试装
置及方法。
背景技术：
以太网供电(Power over Ethernet，简称PoE)技术是一种由以太网供电设备 (Power Source Equipment，简称PSE)经由以太网电缆向远程的以太网受电设备(Powered Device，简称PD)供电的技术。为了评估PSE的供电能力，需要对PSE进行测试，现有的测 试方法如下使用专用的以太网供电设备测试装置测试PSE的端口性能。如图1所示，以太网 供电设备测试装置中设置有PD控制器，将从PSE的端口传输过来的包括数据信号和电源信 号的混合信号分离成单独的电源信号和数据信号；数据信号通过相应的端口发送出去，进 行相应的数据传输性能的测试；电源信号通过内置的具有已知额定负载值的功率负载被消 耗掉，此后，基于上述具有已知额定负载值的功率负载，由PSE自带的测量工具测量相应端 口的供电能力。但是，现有技术中存在如下问题电源信号的能量在功率负载上被消耗掉以后会转化为热量，为了给功率负载提供 足够的散热空间，测试装置的集成度难以做得很高，因此体积庞大。并且功率负载的发热在 长期测试的情况下会长期烘烤PD控制器，因此会降低测试的可靠性和准确性。当对多端口 的PSE进行测试时，如图2所示，现有测试装置中需要针对各个端口设置多套PD控制器及 功率负载，总的发热量则会更高。
发明内容
本发明提供一种对具有以太网供电(Power over Ethernet，简称PoE)功能的以 太网供电设备进行测试的以太网供电设备测试装置及方法，以克服功率负载的发热量对测 试过程的影响。本发明一实施例提供一种以太网供电设备测试装置，其中包括装置本体及外置 功率负载，所述外置功率负载上连接有功率汇集总线，所述装置本体中设置有PD控制器及 电流调整电路，其中所述PD控制器通过支路传输线连接于所述功率汇集总线上，用于从来自于待测 PSE端口的混合信号中分离出电源信号发送到所述支路传输线上；所述电流调整电路设置于所述支路传输线上，用于将所述电源信号在所述支路传 输线上产生的电流调整为预设的额定电流。本发明另一实施例提供一种基于上述以太网供电设备测试装置的以太网供电设 备测试方法，其中包括所述以太网供电设备测试装置的装置本体接收来自于待测以太网供电设备PSE端口的混合信号；所述装置本体中的以太网受电设备PD控制器从所述混合信号中分离出电源信号 发送到支路传输线上；位于所述支路传输线上的电流调整电路将所述电源信号在所述支路传输线上产 生的电流调整为预设的额定电流；所述额定电流经所述以太网供电设备测试装置中的功率汇集总线传输到外置功 率负载上，并被所述外置功率负载消耗。本发明将PD控制器与外置功率负载分离设置，避免了外置功率负载对PD控制器 的烘烤作用，提高了测试设备的可靠性；另外，外置功率负载还可以随时更换，因此，便于设 备维护，并且也便于在测试过程中根据不同的测试需求更换不同的外置功率负载，提高了 测试的灵活性。
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现 有技术描述中所需要使用的附图作一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发 明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根 据这些附图获得其他的附图。图1为现有以太网供电设备测试装置的结构示意图；图2为现有以太网供电设备测试装置的另一种结构示意图；图3为本发明所述以太网供电设备测试装置实施例一的结构示意图；图4为基于图3所示装置的以太网供电设备测试方法实施例一的流程图；图5为本发明所述以太网供电设备测试装置实施例二的结构示意图；图6为基于图3所示装置的以太网供电设备测试方法实施例二的流程图；图7为采用现有以太网供电设备测试装置进行环境适应性实验时的结构示意图；图8为采用本发明所述以太网供电设备测试装置进行环境适应性实验时的结构 示意图；图9为本发明所述恒流源电路的一种可选结构示意图。
具体实施例方式为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例 中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是 本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员 在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。图3为本发明所述以太网供电设备测试装置实施例一的结构示意图，如图所示， 该以太网供电设备测试装置10包括一个装置本体20及一个外置功率负载30，所述外置 功率负载30上连接有功率汇集总线40，所述装置本体20中设置有PD控制器21及电流调 整电路22，其中所述PD控制器21通过支路传输线23连接于所述功率汇集总线40上，用于从来 自于待测PSE端口的混合信号中分离出电源信号发送到所述支路传输线23上；所述电流调整电路22设置于所述支路传输线23上，用于将所述电源信号在所述支路传输线23上产生 的电流调整为预设的额定电流。其中，所述电源信号对外供电的电源特性为电压源特性，即其输出电压在不同的 功率负载情况下基本恒定。由于电压源是不能直接并联在一起，因此设置电流调整电路22 实现了将电源信号从电压源转变为电流源特性，且在不同功率负载的情况下基本保持电流 值恒定为额定电流值，之后再将额定电流汇集到功率汇集总线上。具体的工作原理如图4所示，包括如下步骤 步骤101，以太网供电设备测试装置10的装置本体20接收来自于待测PSE端口的
混合信号。其中，该混合信号中包含电源信号和数据信号。步骤102，所述装置本体20中的PD控制器21从所述混合信号中分离出电源信号 发送到支路传输线23上。其中，PD控制器21从所述混合信号中分离出电源信号的同时还会分离出数据信 号，该数据信号通过相应的端口发送出去，进行相应的数据传输性能的测试，这与本发明要 解决的问题无关，此处不再赘述。步骤103，位于所述支路传输线23上的电流调整电路22将所述电源信号在所述支 路传输线23上产生的电流调整为预设的额定电流。在本实施例中，通过设置电流调整电路22将支路传输线23上的电流调整为预设 的额定电流，使外置功率负载无需具有已知额定负载值，因此无需经常更换。步骤104，所述额定电流经所述以太网供电设备测试装置10中的功率汇集总线40 传输到外置功率负载30上，并被所述外置功率负载消耗。此后，基于上述额定电流，由PSE自带的测量工具测量相应端口的供电能力。本实施例一所述装置及方法将PD控制器与外置功率负载分离设置，避免了外置 功率负载对PD控制器的烘烤作用，提高了测试设备的可靠性；另外，外置功率负载还可以 随时更换，因此，便于设备维护，并且也便于在测试过程中根据不同的测试需求更换不同的 外置功率负载，提高了测试的灵活性。上述实施例一所述装置及方法针对具有一个供电端口的PSE实现了供电能力的 测试，以下的实施例二提供了能够针对具有多个供电端口的PSE实现供电能力测试的以太 网供电设备测试装置及方法。图5为本发明所述以太网供电设备测试装置实施例二的结构示意图，如图所示， 该太网供电设备测试装置10包括多个装置本体及一个外置功率负载30，每个所述装置 本体分别与对应的待测PSE端口相连，且通过各自的支路传输线连接到所述功率汇集总线 上。为了便于描述，本实施例中仅以装置本体20A和装置本体20B为例进行说明，其中，装 置本体20A与待测PSE端口 A相连，且通过支路传输线23A连接到功率汇集总线40上；装 置本体20B与待测PSE端口 B相连，且通过支路传输线23B连接到功率汇集总线40上。其 工作原理如图6所示，包括如下步骤步骤201，以太网供电设备测试装置10中的多个装置本体分别接收来自于对应的 待测PSE端口的混合信号。如图5所示，装置本体20A接收来自于待测PSE端口 A的混合信号；装置本体20B接收来自于待测PSE端口 B的混合信号。步骤202，每个所述装置本体中的PD控制器从来自于对应的待测PSE端口的混合 信号中分离出电源信号发送到该装置本体对应的支路传输线上。如图5所示，装置本体20A中的PD控制器2IA从来自于待测PSE端口 A的混合信 号中分离出电源信号发送到支路传输线23A上；装置本体20B中的PD控制器2IB从来自于 待测PSE端口 B的混合信号中分离出电源信号发送到支路传输线23B上。步骤203，位于每个所述装置本体对应的支路传输线上的电流调整电路将相应的 电源信号在相应的支路传输线上产生的电流调整为相应待测PSE端口对应的预设的额定 电流。如图5所示，位于装置本体20A对应的支路传输线23A上的电流调整电路22A将 相应的电源信号在支路传输线23A上产生的电流调整为待测PSE端口 A对应的预设的额定 电流；位于装置本体20B对应的支路传输线23B上的电流调整电路22B将相应的电源信号 在支路传输线23B上产生的电流调整为待测PSE端口 B对应的预设的额定电流。通过在装置本体20A和装置本体20B中分别设置支路传输线23A和支路传输线 23B产生相应的额定电流经一条所述功率汇集总线40汇集并消耗到外置功率负载30上，因 此，无需针对每个装置本体设置具有已知额定负载值的功率负载。步骤204，多个所述额定电流经一条所述功率汇集总线传输到一个外置功率负载 上，并被所述外置功率负载消耗。如图5所示，来自于装置本体20A的额定电流及来自于装置本体20B的额定电流 经功率汇集总线40传输到外置功率负载30上，并被该外置功率负载30消耗。此后，基于相应的额定电流，由PSE自带的测量工具测量相应端口的供电能力。本实施例二所述装置及方法将多个待测PSE端口的功率汇集在一起，通过一条功 率汇集总线连接到统一的外置功率负载上，因此减少了测试装置的体积，提高集成度。另外，在进行环境适应性实验时，需要将待测的PSE放在恒温箱中维持恒定的环 境温度进行测试，当采用现有的测试装置时，如果将现有的测试装置放在该恒温箱内，由于 功率负载的发热量较高，使恒温箱难以维持所需的恒温；如果将现有的测试装置放在恒温 箱外，如图7所示，二者之间则需要连接端口连接线，当PSE具多个待测PSE端口(如200 个)时，也相应需要多条端口连接线，因此使得恒温箱无法密封。然而，当使用本发明实施例二所述装置及方法时，如图8所示，可以将以太网供电 设备测试装置的装置本体及待测的PSE放置于恒温箱内，而将外置功率负载设置于恒温箱 外，外置功率负载与装置本体之间通过功率汇集总线连接，进行环境适应性实验。由于功率 汇集总线只有一条，比多个待测PSE端口的端口连接线小得多，因此不会影响恒温箱的密 封性。另外，上述各实施例中的电流调整电路22可以为恒流源电路或均流控制电路，详 细说明如下恒流源电路可以有多种实现方式，例如，如图9所示，为恒流源电路的一种可选结 构示意图。该恒流源电路中包括运算放大器(OperationalAmplifier，简称0ΡΑ)、检测电 阻Rs及功率三极管Ql。其工作原理如下OPA的正输入端接入来自于PD控制器21的电源信号，OPA的负输入端连接功率三极管Ql的发射极，OPA的输出端接功率三极管Ql的基极，Ql的发射极通过检测电阻Rs连接 负极GND，Ql的集电极经支路传输线23连接功率汇集总线40，进而连接外置功率负载30， 具体地，可以通过负载电阻&连接负极VCC(-VCC)，根据该电路结构，可以计算出流过负载 电阻上的电流I = Veef/Rs,因此，通过设置适当的Vkef和Rs参数，即可以得到预设的额定电 流，以实现在&上消耗所需的功耗。除了上述恒流源电路以外，其他可以将多路并联电压转换成一路电流的电路，如 均流控制电路等，也可以实现将多个POE测试端口的PD控制器分离出来的POE汇集到功率 汇集总线上的目的。本领域普通技术人员可以理解实现上述方法实施例的全部或部分步骤可以通过 程序指令相关的硬件来完成，前述的程序可以存储于一计算机可读取存储介质中，该程序 在执行时，执行包括上述方法实施例的步骤；而前述的存储介质包括R0M、RAM、磁碟或者 光盘等各种可以存储程序代码的介质。最后应说明的是以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽 管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解其依然 可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替 换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精 神和范围。
权利要求
一种以太网供电设备测试装置，其特征在于，包括装置本体及外置功率负载，所述外置功率负载上连接有功率汇集总线，所述装置本体中设置有以太网受电设备PD控制器及电流调整电路，其中所述PD控制器通过支路传输线连接于所述功率汇集总线上，用于从来自于待测以太网供电设备PSE端口的混合信号中分离出电源信号发送到所述支路传输线上；所述电流调整电路设置于所述支路传输线上，用于将所述电源信号在所述支路传输线上产生的电流调整为预设的额定电流。
2.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述以太网供电设备测试装置中设置有 一个外置功率负载及一个或多个装置本体，每个所述装置本体分别与对应的待测PSE端口 相连，且通过各自的支路传输线连接到所述功率汇集总线上。
3.根据权利要求1或2所述的装置，其特征在于，所述电流调整电路为恒流源电路或均 流控制电路。
4.一种基于上述权利要求1 3中任一所述以太网供电设备测试装置的以太网供电设 备测试方法，其特征在于，包括所述以太网供电设备测试装置的装置本体接收来自于待测以太网供电设备PSE端口 的混合信号；所述装置本体中的以太网受电设备PD控制器从所述混合信号中分离出电源信号发送 到支路传输线上；位于所述支路传输线上的电流调整电路将所述电源信号在所述支路传输线上产生的 电流调整为预设的额定电流；所述额定电流经所述以太网供电设备测试装置中的功率汇集总线传输到外置功率负 载上，并被所述外置功率负载消耗。
5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述以太网供电设备测试装置接收来自 于待测PSE端口的混合信号包括所述以太网供电设备测试装置中的一个或多个装置本体 分别接收来自于对应的待测PSE端口的混合信号。
6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于所述装置本体中的PD控制器从所述混合信 号中分离出电源信号发送到支路传输线上包括每个所述装置本体中的PD控制器从来自 于对应的待测PSE端口的混合信号中分离出电源信号发送到该装置本体对应的支路传输 线上。
7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，所述位于所述支路传输线上的电流调整 电路将所述电源信号在所述支路传输线上产生的电流调整为预设的额定电流包括位于每 个所述装置本体对应的支路传输线上的电流调整电路将相应的电源信号在相应的支路传 输线上产生的电流调整为相应待测PSE端口对应的预设的额定电流。
8.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，所述额定电流经所述以太网供电设备测 试装置中的功率汇集总线传输到外置功率负载上包括一个或多个所述额定电流经一条所 述功率汇集总线传输到一个外置功率负载上。
全文摘要
本发明提供一种以太网供电设备测试装置及方法，其中装置包括装置本体及外置功率负载，所述外置功率负载上连接有功率汇集总线，所述装置本体中设置有PD控制器及电流调整电路，其中所述PD控制器通过支路传输线连接于所述功率汇集总线上；所述电流调整电路设置于所述支路传输线上。本发明将PD控制器与外置功率负载分离设置，避免了外置功率负载对PD控制器的烘烤作用，提高了测试设备的可靠性；另外，外置功率负载还可以随时更换，因此，便于设备维护，并且也便于在测试过程中根据不同的测试需求更换不同的外置功率负载，提高了测试的灵活性。
文档编号G01R31/00GK101887091SQ201010159149
公开日2010年11月17日 申请日期2010年4月28日 优先权日2010年4月28日
发明者邓志吉, 韦锦驹 申请人:北京星网锐捷网络技术有限公司