Poe供电防护系统及方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及计算机技术领域，特别是涉及一种POE供电防护系统及方法。
【背景技术】
[0002]以太网供电(Power Over Ethernet,简称为POE)是利用现存标准以太网传输电缆传送数据的同时进行供电的标准规范，它保持了与现存以太网系统和用户的兼容性。实现在以太网信号发端将电源注入变压器的共模抽头，在以太网信号收端从共模抽头中提取出电源能量。其中涉及一系列检测、识别，存在若干电压、电流的控制，相应发端控制器称为供电设备(Power Supply Equipment,简称为PSE),收端控制器称为受电设备(PoweredDevice,简称为 PD)。
[0003]1999年IEEE开始研制POE技术，并着手制定首个POE供电标准802.3af。2003年6月，IEEE正式批准了 802.3af标准，它在IEEE802.3的基础上增加了通过网线直接供电的相关标准，是现有以太网标准的扩展，也是第一个关于电源分配的国际标准。它规定了15.4W的PSE输出功率，明确了远程系统中的电力检测和控制事项，并对路由器、交换机和集线器通过以太网电缆向IP电话、安全系统以及无线LAN接入点等设备供电的方式进行了规定。为了满足日益增大的终端功率需求，2005年7月在兼容802.3af的基础上IEEE批准了 802.3at标准，它规定了 25.5W的PSE输出功率。
[0004]POE供电极易受到外界信号干扰，而PSE、PD芯片受到本身性能指标限制，当外界干扰达到一定程度时，将造成POE无法正常供电，甚至造成PSE、PD芯片损坏。因此目前一般采用气体放电管、压敏电阻、TVS管等器件对共模干扰进行抑制和泄放。由于实际应用过程中POE供电正负电源路径的并不是完全对称，共模干扰将会转化为差模干扰，同时POE供电具有其自身的特殊性，如固定电源正负极开关控制、与电流同方向干扰敏感，都会使POE供电受到外界信号干扰，从而提高了 POE供电的不可靠性，因此，目前急需一种能够使POE进行可靠供电的技术方案。
【发明内容】
[0005]针对现有技术中POE供电容易受到外界信号干扰而导致的供电不可靠的问题，提出了本发明以便提供一种克服上述问题的POE供电防护系统及方法。
[0006]本发明提供一种POE供电防护系统，包括以下模块中的至少之一:PSE近端防护模块、PSE远端防护模块、PD远端防护模块、PD近端防护模块，其中:
[0007]PSE近端防护模块，设置于PSE芯片近端，用于在PSE芯片近端功率回路电压电流突变过程中，对PSE芯片的各引脚进行防护；
[0008]PSE远端防护模块，设置于PSE芯片近端与PSE网口之间，用于抑制来自网口网线的干扰，将PSE芯片回路突变减低到PSE近端所能承受的范围内；
[0009]ro远端防护模块，设置于ro芯片近端与ro网口之间，用于抑制来自网口网线的干扰，将ro芯片回路突变减低到ro近端所能承受的范围；
[0010]ro近端防护模块，设置于ro芯片近端，用于在ro芯片近端功率回路电压电流突变过程中，对ro芯片的各引脚进行防护。
[0011]优选地，PSE近端防护模块具体包括:外部电压钳位模块、网口电压钳位模块、尖峰电流吸收模块、反向电流抑制模块、以及短路保护泄放模块，其中:
[0012]外部电压钳位模块，用于对外部输入电源进行钳位；
[0013]网口电压钳位模块，用于对来自网口方向的电压波动进行钳位；
[0014]尖峰电流吸收模块，用于吸收浪涌电流尖峰；
[0015]反向电流抑制模块，用于抑制与POE供电电流方向相反的电流波动；
[0016]短路保护泄放模块，用于在POE短路保护过程中对端口冲击电流进行泄放。
[0017]优选地，PSE远端防护模块设置于PSE芯片近端与PSE端网口变压器之间，具体包括:第一共模差模泄放模块、对称性电流突变抑制模块、共模差模电压钳位模块、保护地对线低阻抗泄放模块、以及非对称性电流突变抑制模块，其中:
[0018]第一共模差模泄放模块，用于泄放来自网口的浪涌能量；
[0019]对称性电流突变抑制模块，用于抑制电源线正极、负极的共模电流突变；
[0020]共模差模电压钳位模块，用于将PSE芯片近端电压钳制在特定范围；
[0021]保护地对线低阻抗泄放模块，用于在线对地浪涌时，使浪涌电流通过最短路径流回；
[0022]非对称性电流突变模块，用于将抑制PSE芯片近端电源负极电流突变。
[0023]优选地，ro远端防护模块设置于ro芯片近端与ro端网口变压器之间，具体包括:第二共模差模泄放模块、反向电流抑制模块、以及电流突变抑制模块，其中:
[0024]第二共模差模泄放模块，用于泄放来自网口大量浪涌能量；
[0025]反向电流抑制模块，用于抑制与POE电流方向相反的电流；
[0026]电流突变抑制模块，用于抑制H)电流侧电流突变。
[0027]优选地，PD近端防护模块具体包括:第一电压钳位模块、以及第二电压钳位模块，其中，
[0028]第一电压钳位模块，用于钳位来自ro芯片远端的电压突变；
[0029]第二电压钳位模块，用于钳位来自负载端的电压波动。
[0030]优选地，系统进一步包括:
[0031 ] 升压模块，设置于外部输入电源与PSE芯片近端之间，用于升高通路的电压。
[0032]本发明还提供了一种POE供电防护方法，包括:PSE近端防护模块接收从PSE芯片输入的电源，在PSE芯片近端功率回路电压电流突变过程中，对PSE芯片的各引脚进行防护，并将电源输入到PSE远端防护模块；
[0033]PSE远端防护模块接收输入的电源，抑制来自网口网线的干扰，将PSE芯片回路突变减低到PSE近端所能承受的范围内，并将电源输入到ro远端防护模块；
[0034]PD远端防护模块接收输入的电源，抑制来自网口网线的干扰，将ro芯片回路突变减低到ro近端所能承受的范围，并将电源输入到ro近端防护模块；
[0035]PD近端防护模块接收输入的电源，在ro芯片近端功率回路电压电流突变过程中，对ro芯片的各引脚进行防护，并将电源提供给负载。
[0036]优选地，PSE近端防护模块在PSE芯片近端功率回路电压电流突变过程中，对PSE芯片的各引脚进行防护具体包括:
[0037]通过外部电压钳位模块对外部输入电源进行钳位；
[0038]通过网口电压钳位模块对来自网口方向的电压波动进行钳位；
[0039]通过尖峰电流吸收模块吸收浪涌电流尖峰；
[0040]通过反向电流抑制模块抑制与POE供电电流方向相反的电流波动；
[0041]通过短路保护泄放模块在POE短路保护过程中对端口冲击电流进行泄放。
[0042]优选地，PSE远端防护模块抑制来自网口网线的干扰，将PSE芯片回路突变减低到PSE近端所能承受的范围内具体包括:
[0043]通过第一共模差模泄放模块泄放来自网口的浪涌能量；
[0044]通过对称性电流突变抑制模块抑制电源线正极、负极的共模电流突变；
[0045]通过共模差模电压钳位模块将PSE芯片近端电压钳制在特定范围；
[0046]通过保护地对线低阻抗泄放模块在线对地浪涌时，使浪涌电流通过最短路径流回；
[0047]通过非对称性电流突变模块将抑制PSE芯片近端电源负极电流突变。
[0048]优选地，ro远端防护模块抑制来自网口网线的干扰，将ro芯片回路突变减低到ro近端所能承受的范围具体包括:
[0049]通过第二共模差模泄放模块泄放来自网口大量浪涌能量；
[0050]通过反向电流抑制模块抑制与POE电流方向相反的电流；
[0051]通过电流突变抑制模块抑制H)电流侧电流突变。
[0052]优选地，PD近端防护模块在ro芯片近端功率回路电压电流突变过程中，对ro芯片的各引脚进行防护具体包括:
[0053]通过第一电压钳位模块钳位来自ro芯片远端的电压突变；
[0054]通过第二电压钳位模块钳位来自负载端的电压波动。
[0055]优选地,上述方法进一步包括:
[0056]设置于外部输入电源与PSE芯片近端之间的升压模块对外部输入电源进行升压，并将升压后的电源传输到PSE芯片。
[0057]本发明有益效果如下:
[0058]通过对芯片远端、芯片近端的可靠性设计模式进行逐级防护，解决了现有技术中POE供电传输可靠性不高的问题，能够有效抑制功率回路电压电流突变，确保芯片关键引脚满足芯片设计要求，保证芯片工作处于正常状态。
[0059]上述说明仅是本发明技术方案的概述，为了能够更清楚了解本发明的技术手段，而可依照说明书的内容予以实施，并且为了让本发明的上述和其它目的、特