Poe供电防护系统及方法_2

文档序号:8432951阅读:来源:国知局
征和优点能够更明显易懂,以下特举本发明的【具体实施方式】。
【附图说明】
[0060]通过阅读下文优选实施方式的详细描述,各种其他的优点和益处对于本领域普通技术人员将变得清楚明了。附图仅用于示出优选实施方式的目的,而并不认为是对本发明的限制。而且在整个附图中,用相同的参考符号表示相同的部件。在附图中:
[0061]图1是本发明实施例的POE供电防护系统的结构示意图;
[0062]图2是本发明实施例的POE供电防护系统优选结构示意图;
[0063]图3是本发明实施例的PSE近端防护的示意图;
[0064]图4是本发明实施例的PSE近端防护部分模块示例示意图;
[0065]图5是本发明实施例的PSE远端防护的示意图;
[0066]图6是本发明实施例的PSE远端防护部分模块示例的示意图;
[0067]图7是本发明实施例的H)远端防护的示意图;
[0068]图8是本发明实施例的H)近端防护的示意图;
[0069]图9是本发明实施例的外部输入电源升压的示意图;
[0070]图10是本发明实施例的POE供电防护方法的流程图。
【具体实施方式】
[0071]下面将参照附图更详细地描述本公开的示例性实施例。虽然附图中显示了本公开的示例性实施例,然而应当理解,可以以各种形式实现本公开而不应被这里阐述的实施例所限制。相反,提供这些实施例是为了能够更透彻地理解本公开,并且能够将本公开的范围完整的传达给本领域的技术人员。
[0072]为了解决现有技术中POE供电传输可靠性不高的问题,本发明提供了一种POE供电防护系统及方法,能够在保证以太网业务正常传输的同时提高POE供电的可靠性,具体包括:PSE芯片远端防护,抑制PSE芯片远端功率回路电压电流突变,将突变降低到PSE近端所能承受范围;PSE芯片近端防护,抑制PSE芯片近端功率回路电压电流突变,确保PSE芯片各关键引脚在突变过程中,各指标均满足芯片设计需求;ro芯片远端防护,抑制ro远端功率回路电压电流突变,将突变降低到ro近端所能承受范围;ro芯片近端防护,抑制ro芯片近端功率回路电压电流突变,确保ro芯片各关键引脚在突变过程中,各指标均满足芯片设计需求。以下结合附图以及实施例,对本发明进行进一步详细说明。应当理解,此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明,并不限定本发明。
[0073]系统实施例
[0074]根据本发明的实施例,提供了一种POE供电防护系统,图1是本发明实施例的POE供电防护系统的结构示意图,如图1所示,根据本发明实施例的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10、PSE远端防护模块12、ro远端防护模块14、ro近端防护模块16,以下对本发明实施例的各个模块进行详细的说明。
[0075]PSE近端防护模块10,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;
[0076]PSE近端防护模块10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:
[0077]外部电压钳位模块,用于对外部输入电源进行钳位;
[0078]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;
[0079]尖峰电流吸收模块,用于吸收浪涌电流尖峰;
[0080]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;
[0081]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。
[0082]PSE远端防护模块12,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;
[0083]PSE远端防护模块12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:
[0084]第一共模差模泄放模块,用于泄放来自网口的浪涌能量;
[0085]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;
[0086]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;
[0087]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;
[0088]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。
[0089]PD远端防护模块14,设置于H)芯片近端与H)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;
[0090]PD远端防护模块14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:
[0091]第二共模差模泄放模块,用于泄放来自网口大量浪涌能量;
[0092]反向电流抑制模块,用于抑制与POE电流方向相反的电流;
[0093]电流突变抑制模块,用于抑制H)电流侧电流突变。
[0094]ro近端防护模块16,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。
[0095]ro近端防护模块16具体包括:第一电压钳位模块、以及第二电压钳位模块,其中,
[0096]第一电压钳位模块,用于钳位来自F1D芯片远端的电压突变;
[0097]第二电压钳位模块,用于钳位来自负载端的电压波动。
[0098]优选地,根据本发明实施例的技术方案,还可以包括: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。
[0099]以下结合附图,对本发明实施例的上述技术方案进行详细说明。
[0100]图2是本发明实施例的POE供电防护系统优选结构示意图。如图2所示,外部输入电源输入到PSE近端防护,经过PSE近端防护输入到PSE远端防护。经过POE供电,电源达到ro远端防护,经过ro远端输入到ro近端,最终提供给负载。下面分别对pse近端防护(PSE近端防护模块10)、PSE远端防护(PSE远端防护模块12)、PD远端防护(H)远端防护模块14)、以及ro近端防护(ro近端防护模块16)进行详细说明。
[0101]1、PSE近端防护
[0102]具体地,由于PSE芯片承担检测ro是否合法、为合法ro正确分级、为分级成功ro供电、监控PSE供电电压电流、PSE过流短路及时保护等关键职能,而各关键引脚本身可靠性有限,是需要重点防护的对象。PSE近端防护模块10的电路设计应用于PSE芯片近端,防护来自输入电源突变或PSE端网线网口引入的电压电流突变,即保证在PSE芯片近端功率回路电压电流突变过程中,各指标均满足芯片设计需求,保证PSE芯片处于正常的工作状态。该部分电路可以确保PSE芯片关键引脚。
[0103]PSE近端由PSE芯片及PSE近端防护模块10 (PSE芯片关键引脚防护)组成。电源输入到PSE芯片,PSE芯片在完成合法ro的检测分级后,PSE芯片将电源输出到PSE远端电路。PSE近端防护模块10 (PSE芯片关键引脚防护)能够确保PSE芯片关键引脚在功率回路电压电流突变过程中,各指标均满足芯片设计需求,保证PSE芯片稳定工作。
[0104]图3是本发明实施例的PSE近端防护的示意图,如图3所示,PSE近端防护模块10具体细节包含:电压钳位模块1、电压钳位模块2、尖峰电流吸收模块、反向电流抑制模块、短路保护泄放模块。其中电压钳位模块I用于钳位外部输入电源,保证外部输入电源在允许范围内。电压钳位模块2用于钳位来自网口方向的电压波动。尖峰电流吸收模块用于吸收浪涌电流尖峰,防止浪涌过程中PSE芯片误动作关闭POE供电。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。短路保护泄放模块保证在POE短路保护过程中端口冲击电流有效泄放。
[0105]图4是本发明实施例的PSE近端防护部分模块示例示意图,如图4所示,包含尖峰电流吸收模块、以及短路保护泄放模块的示例。
[0106]2、PSE远端防护
[0107]具体地,由于通过PSE端网线网口等极可能引入大能量干扰,如浪涌、冲击电流测试中PSE远端电压电流突变,从而危害到PSE芯片的正常工作,因此需要对这部分干扰能量进行有效抑制和泄放。PSE远端防护模块12的电路设计应用于PSE近端与变压器之间,用于抑制来自网口网线干扰,保证将回路突变减低到PSE近端所能承受的范围。
[0108]PSE远端由PSE远端防护模块12 (PSE输出网口防护)和PSE端网口变压器组成。从PSE芯片输入到PSE远端防护模块12 (PSE输出网口防护)的电源,经过PSE远端防护模块12,输出到网口变压器。PSE远端防护模块12 (PSE输出网口防护)能
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