防止以太网供电与缆线供电误接的系统与装置的制作方法

本发明涉及一种供电系统的技术，尤其涉及一种防止以太网供电与缆线供电误接的系统与装置。

背景技术：

以太网供电(poweroverethernet；poe)是一种可以在以太网路中透过双绞线来传输电力与资料到装置上的技术。在与一些基于ip的终端传输数据信号的同时，poe供电能为此类设备提供直流供电。poe又分为供电端(powersourceequipment；pse)和受电端(powereddevice；pd)。标准poe沟通方式利用传递的高压电进行位准变化，确认后端受电系统是否为受电端(pd)；若是，则供应电源。

缆线供电(powerovercable；poc)有关于一种基于同轴缆线的视频、同轴控制、电源叠加的技术。在同轴电缆传输中即传输高清视频信号、同轴信号又传输电源，即将高清视频、同轴等信号与供电电源复合在一起，在一根同轴缆线上传输。

poe是通过cat.5及以上的网线，在差分线上传输数位网络信号的同时，给pd端进行供电。poe供电方式通常有2种方式：第一种用到8芯网线，利用4、5、6、7号空闲端进行电源传输，信号与电源是分开传输；第二种用到4芯网线，即利用1、6数据端即传输电源也传输数位信号，实现信号与电源叠加传输。poc采用单线传输方式，只采用两芯同轴线缆架构更简单。

poe的方案是传输网络数据，传输过程数位化、网络化，且传输的可靠性好。poe传输前需要将图像数位化，成本比较高同时存在网络延时，并且传输距离短，最大只有100米。poc供电系统及电源传输可以节约可观的成本，而且可以缩短施工时间，同时传输距离远最大可达400米。poe供电和poc供电两者技术都是实现视频信号与电源信号同步传输。

poe供电和poc供电系统都具备自我检测和匹配的功能。poe系统先通过pse供电端完成对受电端pd的匹配检测，只有符合poe供电标准的设备才能被通过匹配，进而开始供电。poc系统通过检测只有前端符合poc标准的设备才能被匹配，如果受电端发生故障，或是线缆损坏就会自动断电，从而避免线缆和设备造成损坏。

透过poe这项技术可使包括网路电话、无线基地台、网路摄影机、集线器、电脑等装置都能采用poe供电。由于能通过以太网路获得供电的电子装置无需额外的电源插座就可使用，所以同时能省去配置电源线的时间，并使整个装置系统的成本相对降低。目前全球均普遍采用rj-45网路插座，因此各种poe装置都具备相容性。这项技术常常被跟同样也是在同一条电缆上接收电源与资料(例如：类比资料)的传统电话网路(plainoldtelephoneservice；pots)来对照。poe不需要更改以太网路的缆线架构即可运作，所以采用poe系统不但节省成本易于布线安装，还具备了远程通电、断电的能力。

在以太网供电系统中，以太网供电设备(pse)用于对受电设备(pd)进行供电。在实际使用中，以太网供电设备所包含的以太网供电并没有全部连接受电设备，而未使用的以太网供电虽然处于休眠状态，其对应的晶片及周边电路仍然会消耗电力。

以太网供电(poe)允许例如互联网协定(ip)电话、无线网路分享器(accesspoint)以及安全网路摄影机的受电设备(pd)通过以太网电缆接收电力和资料。在poe网路中，供电设备(pse)可以通过以太网电缆连线至一个或多个受电设备(pd)。pse能向一个或多个pd分配电力并通过以太网电缆将电力传输至一个或多个pd。以太网电缆包括四对线，每对线为用于差分信号的双绞线。在某些poe网路中，以太网电缆中的四对线只有两对用于将电力传输至一个或多个pd。然而，以太网电缆中的四对线越来越普遍地用于将电力传输至一个或多个pd。通过应用两对以上的线，poe网路能支援更高的电流，同时使电缆损耗降低。

在poe网路中将电力分配至一个或多个pd的过程中，pse能确定电力损耗并由此预算一个或多个pd之间的电力分配。由于不能精确地确定电力损耗，pse可能估算电力损耗并基于估算的电力损耗而停止向一个或多个pd传输电力以维持poe网路的期望功率效率。在另一个例子中，pse可能基于对最坏情况而不精确地向一个或多个pd分配较少电力。在poe网路中，以太网电缆电阻是导致电力损耗的重要原因。这样，pse要估算以太网电缆电阻以确定电力损耗。例如，时域反射计可以与每单位长度以太网电缆的平均电阻一起用于估算以太网电缆的电阻。

此外，若使用者在不知情的状况下将poe与poc的供电端相互连接，会因为电位差的不同而导致元件有被烧毁疑虑。

为了改善上述缺点，本发明改进现有的供电系统，进一步提出具有产业利用的发明；其将详述于下。

技术实现要素：

本发明的目的在于提供一种防止以太网供电与缆线供电误接的系统与装置。

为达到上述目的，本发明的技术方案是这样实现的：

本发明提供一种防止以太网供电与缆线供电误接的系统，包含：讯号产生电路，用以产生受电端电源格式的侦测讯号；讯号反馈电路，用以接收该侦测讯号，并回传于反馈讯号至供电端；讯号侦测电路，用以侦测该反馈讯号；第一控制开关，耦接讯号侦测电路；以及第二控制开关，耦接讯号反馈电路。

上述系统还包括电源隔离电路与升压电路，耦接第一控制开关；第三控制开关，耦接电源隔离电路与升压电路。

上述系统还包括第一高压电容耦接讯号产生电路，第二高压电容耦接讯号侦测电路。

上述系统还包括电源隔离电路与降压电路，耦接第二控制开关；第四控制开关，耦接电源隔离电路与降压电路。

上述系统还包括第一高压电容耦接讯号反馈电路，第二高压电容耦接讯号反馈电路。

其中讯号产生电路、讯号侦测电路与第一控制开关配置于供电端之中，而讯号反馈电路与第二控制开关配置于受电端之中。

上述系统还包括第一变压器与第二变压器，第一变压器电性耦接第二变压器，第一变压器电性耦接第一高压电容与第二高压电容，第二变压器电性耦接第三高压电容与第四高压电容。

此些优点及其它优点从以下较佳实施例的叙述及权利要求将使读者得以清楚了解本发明。

附图说明

图1为显示本发明的poc供电搭配poc受电的示意图；

图2为显示本发明的poc供电搭配poe供电的示意图；

图3为显示本发明的poe供电搭配poc受电的示意图；

图4为显示本发明的poc供电搭配poe受电的示意图。

【符号说明】

100第一变压器(transformer)

110侦测讯号产生电路

120讯号侦测电路

130高压电容

140高压电容

150控制开关

160控制开关

170电源隔离电路与升压电路

200第二变压器

210讯号反馈电路

220高压电容

230高压电容

240控制开关

250控制开关

260电源隔离电路与降压电路

300第三变压器

310pse供电系统

320电源隔离电路

400第四变压器

410pd受电系统

420电源隔离电路与降压电路

具体实施方式

此处本发明将针对发明具体实施例及其观点加以详细描述，此类描述为解释本发明的结构或步骤流程，其供以说明之用而非用以限制本发明的权利要求。因此，除说明书中的具体实施例与较佳实施例外，本发明也可广泛施行于其它不同的实施例中。以下通过特定的具体实施例说明本发明的实施方式，熟悉此技术的人士可通过本说明书所揭示的内容轻易地了解本发明的功效性与其优点。且本发明也可通过其它具体实施例加以运用及实施，本说明书所阐述的各项细节也可基于不同需求而应用，且在不违背本发明的精神下进行各种不同的修饰或变更。

说明书中所述实施例指的是特定被叙述与此实施例有关的特征、方法或者特性被包含在至少一些实施例中。因此，一个实施例或多个实施例的各态样的实施不一定为相同实施例。此外，本发明有关的特征、方法或者特性可以适当地结合于一个或多个实施例之中。

本发明提供一种防止poc误接poe而烧毁元件的方法。

如图1所示，其显示本发明的poc供电搭配poc受电的示意图。在本实施例的结构中：(1)poc供电端包括第一变压器(transformer)100、侦测讯号产生电路110、讯号侦测电路120、高压电容130、高压电容140、控制开关150、控制开关160以及电源隔离电路与升压电路170；(2)poc受电端包括第二变压器200、讯号反馈电路210、高压电容220、高压电容230、控制开关240、控制开关250以及电源隔离电路与降压电路260。其中侦测讯号产生电路110用以产生poc受电端电源格式的侦测讯号。高压电容130电性耦接讯号产生电路110，而高压电容140则电性耦接讯号侦测电路120。电源隔离电路与升压电路170电性耦接控制开关150与控制开关160。讯号侦测电路120电性耦接控制开关150与控制开关160。此外，电源隔离电路与降压电路210电性耦接控制开关240与控制开关250。讯号反馈电路210电性耦接高压电容220与高压电容230。讯号反馈电路210电性耦接控制开关240与控制开关250。再者，第一变压器100电性耦接第二变压器200，而第一变压器100电性耦接高压电容130与高压电容140，且第二变压器200电性耦接高压电容220与高压电容230。其中讯号反馈电路210用以接收侦测讯号产生电路110的侦测讯号，并回传反馈讯号至poc供电端。讯号侦测电路120则用以侦测讯号反馈电路210所发出的反馈讯号。

众所周知，变压器是应用法拉第电磁感应定律而升高或降低电压的装置。因此，本实施例的poc供电系统可以于第一变压器100与第二变压器200之间升降电压。其供电步骤如下所述：

首先，侦测讯号产生电路110发出poc受电端电源格式的讯号。此讯号的频率型态决定此poc供电端是供电给何种装置或设备。因此，此讯号的格式、频率、电压是不定的，可以随着poc受电端的不同的元件、装置或设备而有所调整或变动。例如，此讯号为交流电。侦测讯号产生电路110发出的讯号通过高压电容130，再传送至第一变压器100。然后，讯号再从第一变压器100传送至第二变压器200。接着，经过高压电容220而传送至讯号反馈电路210。此侦测讯号在讯号反馈电路210之中进行侦测，以验证讯号的格式或频率是否与poc受电端所设定的讯号的格式或频率一致。举例而言，讯号反馈电路210为滤波器，例如rlc电路。然后，讯号反馈电路210发出反馈讯号，并开启控制开关250。反馈讯号透过第一变压器100，经过缆线101而传送至第二变压器200。之后，反馈讯号再经过高压电容140而传送至讯号侦测电路120。讯号侦测电路120侦测此反馈讯号。若反馈讯号的格式或频率与侦测讯号产生电路110所发出的格式或频率相同，则开启控制开关160。接着，电源隔离电路与升压电路170开启控制开关150以进行电源或讯号的传送，透过第一变压器100再经过缆线101而将电源或讯号传送至第二变压器200。之后，开启控制开关240，而将电源或讯号传送至电源隔离电路与降压电路260。此外，若反馈讯号的格式或频率与侦测讯号产生电路110所发出的格式或频率不相同，则不开启控制开关160。也就是，poc供电端不进行电源或讯号传送。

一般高压电容指1kv以上的电容、或者10kv以上的电容。高压电容例如为：高压陶瓷电容、高压薄膜电容或高压聚丙以烯电容。上述控制开关150、160、240、250包含继电器、功率金氧半电晶体(powermosfet)、或其他具备开关功能的元件。继电器为电子控制元件，应用于自动控制电路中。举例而言，继电器的种类包括︰电压继电器、电流继电器、时间继电器、温度继电器、速度继电器、压力继电器、电磁式继电器、感应式继电器、电动式继电器、电子式继电器、热继电器或光继电器。

如图2所示，其显示本发明的poc供电搭配poe供电的示意图。在本实施例的供电系统中：(1)poc供电端包括第一变压器100、侦测讯号产生电路110、讯号侦测电路120、高压电容130、高压电容140、控制开关150、控制开关160以及电源隔离电路与升压电路170；(2)poe供电端包括第三变压器300、pse供电系统310以及电源隔离电路320。其中poc供电端的元件之间的连接可以参考前面的叙述。而pse供电系统310电性耦接第三变压器300与电源隔离电路320。在本实施例之中，poe供电端不包括讯号反馈电路，而无一反馈讯号可以让讯号侦测电路120来判读。换而言之，在本实施例中，由于远端的poe供电系统没有侦测讯号反馈架构，因此不会令近端的poc供电系统的控制开关160打开。

如图3所示，其显示本发明的poe供电搭配poc受电的示意图。在本实施例的供电系统中：(1)poe供电端包括第三变压器300、pse供电系统310以及电源隔离电路320；(2)poc受电端包括第二变压器200、讯号反馈电路210、高压电容220、高压电容230、控制开关240、控制开关250以及电源隔离电路与降压电路260。其中poe供电端、poc受电端的元件之间的连接可以参考前面的叙述。在本实施例之中，poe供电端不包括侦测讯号产生电路与讯号侦测电路，因而并无提供侦测讯号至poc受电端。换而言之，在本实施例中，由于远端的poc受电系统没有接收到侦测讯号，因此不会将近端的poe电源送入远端的poc供电系统。

如图4所示，其显示本发明的poc供电搭配poe受电的示意图。在本实施例的供电系统中：(1)poc供电端包括第一变压器100、侦测讯号产生电路110、讯号侦测电路120、高压电容130、高压电容140、控制开关150、控制开关160以及电源隔离电路与升压电路170；(2)poe受电端包括第四变压器400、pd受电系统410以及电源隔离电路与降压电路420。其中poc供电端的元件之间的连接可以参考前面的叙述。而pd受电系统410电性耦接第四变压器400与电源隔离电路与降压电路420。在本实施例之中，poe受电系统不包括讯号反馈电路，而无一反馈讯号可以让讯号侦测电路120来判读。换而言之，在本实施例中，由于远端的poe受电系统没有侦测讯号反馈架构，因此不会令近端的poc供电系统的控制开关160打开。

本发明可以有效地解决传统的现有技术所产生的问题，并实现poc供电/受电与poe供电/受电的防呆安装。防呆又称错误校对(mistake-proofing)，其是一种预防矫正的行为约束手段，运用避免产生错误的限制方法，让操作者不需要花费注意力、也不需要经验与专业知识即可直觉无误完成正确的操作。

根据上述，本发明的主要概念与优点包括：

(1)可用较低成本的poc架构设计自有远端供电系统；

(2)避开使用者误接poc供电端与poe供电端；

(3)供电/受电元件选择弹性增加，有助于缩减产品体积；

(4)高弹性的产品混搭，实现poc供电/受电与poe供电/受电的防呆安装；

(5)利用远端讯号回送(loopback)机制，以提升不同电源架构混搭的防护性。

上述叙述为本发明的较佳实施例。此领域的技术人员应得以领会其用以说明本发明而非用以限定本发明所主张的权利要求。其专利保护范围应当以权利要求书所界定的范围及其等同领域而定。凡是熟悉此领域的技术人员，在不脱离本专利精神或范围内，所作的更动或润饰，均属于本发明所揭示精神下所完成的等效改变或设计，且应包含在前述的权利要求内。