一种PoE转USB供电设备的制作方法

本实用新型涉及网络供电领域，更具体地说，涉及一种PoE转USB供电设备。

背景技术：

PoE称为基于局域网的供电系统(POL,Power over LAN)或有源以太网(Active Ethernet)，有时也被简称为以太网供电，其是在现有的以太网Cat.5布线基础架构不作任何改动的情况下，在为一些基于IP的终端(如IP电话机、无线局域网接入点AP、网络摄像机等)传输数据信号的同时，还能为此类设备提供直流供电的技术。完整的PoE系统包括供电端设备(PSE,Power Sourcing Equipment)和受电端设备(PD,Power Device)两部分。USB接口已经广泛地应用于个人电脑和移动设备等信息通讯产品，并扩展至摄影器材、数字电视(机顶盒)、游戏机等其它相关领域。

然而，现有的PoE系统不支持USB接口，因此造成使用，特别是消费，商务环境中的使用中的各种不便。

技术实现要素：

本实用新型要解决的技术问题在于，针对现有技术的上述缺陷，提供一种PoE转USB供电设备，其能够采用USB接口为受电端设供电，从而便于用户使用，扩大了PoE系统的应用场景。

本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是：构造一种PoE转USB供电设备，包括：网线接口、网络变压器、PoE PD控制装置、USB控制器和USB接口电路，所述网线接口分别与供电端设备和所述网络变压器电连接，所述PoE PD控制装置分别与所述网络变压器和所述USB控制器电连接，所述USB接口电路分别与所述USB控制器和受电端设备电连接。

在本实用新型所述的PoE转USB供电设备中，进一步包括与所述网络变压器通信连接的数据接口。

在本实用新型所述的PoE转USB供电设备中，所述PoE PD控制装置包括：用于完成与所述供电端设备的握手并建立通电通道的PoE PD控制芯片和DC/DC转换器，所述PoE PD控制芯片与所述网络变压器电连接，所述DC/DC转换器分别与所述PoE PD控制芯片和所述USB控制器电连接。

在本实用新型所述的PoE转USB供电设备中，所述USB控制器包括：用于检测所述受电端设备是否连接所述USB接口电路的检测装置、以及基于所述检测控制所述PoE PD控制装置供电的控制装置。

在本实用新型所述的PoE转USB供电设备中，所述USB控制器进一步包括：用于检测所述USB接口电路供给所述受电端设备的电流的电流检测装置、用于检测所述USB接口电路供给所述受电端设备的电压的电压检测装置和/或用于检测所述USB接口电路向所述受电端设备供电时间的计时装置。

在本实用新型所述的PoE转USB供电设备中，所述控制装置进一步包括基于所述电流、所述电压和/或所述供电时间控制断开与所述USB接口电路的连接的控制电路，所述控制电路与所述电流检测装置、所述电压检测装置和/或计时装置电连接。

在本实用新型所述的PoE转USB供电设备中，所述网线接口为RJ45接口，所述数据接口为RJ45数据接口，所述USB控制器为USB PD 3.0接口控制器，所述USB接口电路为USB Type-C接口电路。

本实用新型解决其技术问题所采用的另一技术方案是：构造一种PoE转USB供电设备，包括：RJ45接口、网络变压器、RJ45数据接口、PoE PD控制装置、USB PD 3.0接口控制器和USB Type-C接口电路，所述RJ45接口分别与供电端设备和所述网络变压器电连接，所述RJ45数据接口与所述网络变压器通信连接，所述PoE PD控制装置分别与所述网络变压器和所述USB3.0接口控制器电连接，所述USB TYPE-C接口电路分别与所述USB3.0接口控制器和受电端设备电连接；

所述PoE PD控制装置包括：用于完成与所述供电端设备的握手并建立通电通道的PoE PD控制芯片和DC/DC转换器，所述PoE PD控制芯片与所述网络变压器电连接，所述DC/DC转换器分别与所述PoE PD控制芯片和所述USB PD 3.0接口控制器电连接；

所述USB3.0接口控制器包括：用于检测所述受电端设备是否连接所述USB TYPE-C接口电路的检测装置、以及基于所述检测控制所述PoE PD控制装置供电的控制装置。

在本实用新型所述的PoE转USB供电设备中，所述USB3.0接口控制器进一步包括：用于检测所述USB TYPE-C接口电路供给所述受电端设备的电流的电流检测装置和/或用于检测所述USB TYPE-C接口电路供给所述受电端设备的电压的电压检测装置。

在本实用新型所述的PoE转USB供电设备中，所述控制装置进一步包括基于所述电流、所述电压和/或所述供电时间控制断开与所述USB接口电路的连接的控制电路，所述控制电路与所述电流检测装置、所述电压检测装置和/或计时装置电连接。

实施本实用新型的PoE转USB供电设备，能够采用USB接口为受电端设供电，从而便于用户使用，扩大了PoE系统的应用场景。更进一步地，通过采用PoE系统，可以更好、更安全地、更低成本地为移动设备供电，并且还可以通过电流、电压和/或时间检测，对受电端设备的功率和时间进行限制，进而更好地分配供电资源。

附图说明

下面将结合附图及实施例对本实用新型作进一步说明，附图中：

图1是本实用新型的PoE转USB供电设备的第一实施例的原理框图；

图2是本实用新型的PoE转USB供电设备的第二实施例的原理框图。

具体实施方式

为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解，此处所描所述的具体实施例仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。

图1是本实用新型的PoE转USB供电设备的第一实施例的原理框图。如图1所示，本实用新型的PoE转USB供电设备包括：网线接口100、网络变压器200、PoE PD控制装置400、USB控制器500和USB接口电路600。所述网线接口100分别与供电端设备和所述网络变压器200电连接，所述PoE PD控制装置400分别与所述网络变压器200和所述USB控制器500电连接，所述USB接口电路600分别与所述USB控制器500和受电端设备电连接。

在供电端设备的连接网线从所述网线接口100接入之后，经过网络变压器200可以将数据通道和电源通道进行分离。在本实施例中，所述网线接口100可以是任何可以接入供电端设备，例如PoE交换机的连接网线的网络接口，优选8线RJ45接口。所述网络变压器200可以是10/100/1000M网络变压器，当然也可以采用任何已知的其他类型的网络变压器。

由于所述网络变压器200与所述PoE PD控制装置400电连接，分离后的电源通道直接接入PoE PD控制装置400。在本实施例中，PoE PD控制装置400可以是本领域中已知的任何PoE PD控制芯片、电路或模块，其根据IEEE802.3at/af/bt标准来完成与供电端设备，例如PoE交换机的的握手，并在握手完成后则建立供电通道以输出稳定的电压给所述USB控制器500。

所述USB控制器500可以是任何已知的USB控制器，例如USB 1.0、2.0或者3.0控制器。所述USB控制器500与所述USB接口电路600电连接。所述USB接口电路600可以是与所述USB控制器500适配的任何USB接口电路，例如USB Type A,Type B,Type C接口电路等等。所述USB控制器500将用于检测所述受电端设备是否连接所述USB接口电路600，如果检测到连接，将发出握手信号，控制所述PoE PD控制装置400输出对应的电压和电流。这样，与所述USB接口电路600电连接的受电端设备就可以获得供电。

在本实用新型的优选实施例中，所述网线接口100为RJ45接口，所述数据接口300为RJ45数据接口，所述USB控制器500为USB PD 3.0接口控制器，所述USB接口电路600为USB Type-C接口电路。

实施本实用新型的PoE转USB供电设备，能够采用USB接口为受电端设供电，从而便于用户使用，扩大了PoE系统的应用场景。更进一步地，通过采用PoE系统，可以更好、更安全地、更低成本地为移动设备供电。与AC供电相比，PoE供电电压仅40V-60V之间，更加安全，更低的维护成本。

图2是本实用新型的PoE转USB供电设备的第二实施例的原理框图。如图2所示，本实用新型的PoE转USB供电设备包括：网线接口100、网络变压器200、数据接口300、PoE PD控制装置400、USB控制器500和USB接口电路600。所述网线接口100分别与供电端设备和所述网络变压器200电连接，所述数据接口300与所述网络变压器200通信连接。所述PoE PD控制装置400分别与所述网络变压器200和所述USB控制器500电连接，所述USB接口电路600分别与所述USB控制器500和受电端设备电连接。

在图2所示实施例中，所述PoE PD控制装置400包括：PoE PD控制芯片410和DC/DC转换器420。所述PoE PD控制芯片410与所述网络变压器200电连接，所述DC/DC转换器420分别与所述PoE PD控制芯片410和所述USB控制器500电连接。所述USB控制器500包括：检测装置510和控制装置520。

在本实施例中，在供电端设备的连接网线从所述网线接口100接入之后，经过网络变压器200可以将数据通道和电源通道进行分离。在本实施例中，所述网线接口100可以是任何可以接入供电端设备，例如PoE交换机的连接网线的网络接口，优选8线RJ45接口。所述网络变压器200可以是10/100/1000M网络变压器，当然也可以采用任何已知的其他类型的网络变压器。

由于所述网络变压器200与所述PoE PD控制装置400电连接，分离后的电源通道直接接入PoE PD控制装置400。而同时分离后的数据通道直接进入数据接口300。在本实施例中，所述数据接口300可以是任何数据接口，例如8线RJ45数据接口。

在本实施例中，所述PoE PD控制芯片410根据IEEE 802.3at/af/bt标准来完成与供电端设备，例如PoE交换机的的握手，并在握手完成后则建立供电通道给DC/DC转换器420。DC/DC转换器420将PoE适用的高电压进行DC/DC转换，以获得适合USB接口使用的低电压，然后将所述低电压提供给所述USB控制器500。

在本实施例中，所述USB控制器500中的检测装置510将以轮循的方式检测所述受电端设备是否连接所述USB接口电路600，如果检测到连接，将发出握手信号。所述控制装置520接收所述握手信号，并基于所述握手信号控制所述PoE PD控制装置400输出对应的电压和电流。这样，与所述USB接口电路600电连接的受电端设备就可以获得供电。

在本实施例中，所述USB控制器500可以是任何已知的USB控制器，例如USB 1.0、2.0或者3.0控制器。所述USB控制器500与所述USB接口电路600电连接。所述USB接口电路600可以是与所述USB控制器500适配的任何USB接口电路，例如USB Type A,Type B,Type C接口电路等等。

在图2所示实施例中，所述USB控制器500进一步包括用于检测所述USB接口电路600供给所述受电端设备的电流的电流检测装置530、用于检测所述USB接口电路600供给所述受电端设备的电压的电压检测装置540和用于检测所述USB接口电路600向所述受电端设备供电时间的计时装置550。所述电流检测装置530、电压检测装置540、计时装置550均电连接到所述控制装置520。在本实施例中，所述控制装置520包括控制电路521，用于基于所述电流、所述电压和/或所述供电时间控制断开与所述USB接口电路600的连接。例如，当所述电流检测装置530检测到所述USB接口电路600供给所述受电端设备的电流大于设定电流值，则判定供应电流过大，消耗太高，此时可以断开与USB接口电路600的电连接，停止供电。同理，当所述电压检测装置540检测到所述USB接口电路600供给所述受电端设备的电压大于设定电压值，则判定供应电压过高，可能存在过压风险，此时可以断开与USB接口电路600的电连接，停止供电。同理，当所述计时装置550检测到所述USB接口电路600给所述受电端设备供电时间大于设定时间时，则判定供电时间过长，消耗太高，此时可以断开与USB接口电路600的电连接，停止供电。在本实用新型中，可以采用任何已知的电路、芯片来检测所述电流、电压和时间。在本实用新型的其他优选实施例中，可以仅设置所述电流检测装置530、电压检测装置540、计时装置550中的至少一者或两者。

实施本实用新型的PoE转USB供电设备，能够采用USB接口为受电端设供电，从而便于用户使用，扩大了PoE系统的应用场景。更进一步地，通过采用PoE系统，可以更好、更安全地、更低成本地为移动设备供电，并且还可以通过电流、电压和/或时间检测，对受电端设备的功率和时间进行限制，进而更好地分配供电资源。

而且，尽管已经相对于一个或实现方式示出并描所述了本公开，但是本领域技术人员基于对本说明书和附图的阅读和理解将会想到等价变型和修改。本公开包括所有这样的修改和变型，并且仅由所附权利要求的范围限制。特别地关于由上所述组件(例如元件等)执行的各种功能，用于描述这样的组件的术语旨在对应于执行所述组件的指定功能(例如其在功能上是等价的)的任意组件(除非另外指示)，即使在结构上与执行本文所示的本公开的示范性实现方式中的功能的公开结构不等同。此外，尽管本公开的特定特征已经相对于若干实现方式中的仅一个被公开，但是这种特征可以与如可以对给定或特定应用而言是期望和有利的其他实现方式的一个或其他特征组合。而且，就术语“包括”、“具有”、“含有”或其变形被用在具体实施方式或权利要求中而言，这样的术语旨在以与术语“包含”相似的方式包括。

本实用新型实施例中的各功能单元、装置或设备可以集成在一个处理器或处理设备中，也可以是各个单独物理的存在，也可以多个或多个以上功能单元、装置或设备集成在一个处理器或处理设备中。上述所述集成的处理器或处理设备可以采用本领域中已知的任何芯片、集成电路或电路、或设备等形式实现。

综上所述，虽然本实用新型已以优选实施例揭露如上，但上所述优选实施例并非用以限制本实用新型，本领域的普通技术人员，在不脱离本实用新型的精神和范围内，均可作各种更动与润饰，因此本实用新型的保护范围以权利要求界定的范围为准。