一种以太网供电poe分配器的制造方法

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一种以太网供电poe分配器的制造方法
【专利摘要】本发明提供了一种以太网供电POE分配器,用以使得该POE分配器的每一网口即可以作为供电网口,也可以作为受电网口,从而使得POE分配器的应用更加灵活,无需用户对网口进行区分。该POE分配器,包括:多个网口,每一网口分别连接不同的供电模块、受电设备检测模块、受电设备控制模块,其中各受电设备检测模块连接至同一个受电模块;其中,每一网口的供电模块都与其它网口的供电模块连接,每一网口的受电设备检测模块都与其它网口的受电设备检测模块连接,每一网口的受电设备控制模块分别与其他网口的受电设备检测模块连接。
【专利说明】
一种以太网供电POE分配器
技术领域
[0001]本发明涉及电气技术领域,尤其涉及一种以太网供电POE分配器。
【背景技术】
[0002]以太网供电(Power Over Ethernet,POE)技术是在现有以太网Cat.5布线基础架构下,为以太网客户端传输数据信号的同时,还为其提供直流供电的技术,以太网客户端可以为互联网协议(Internet Protocol,IP)电话机、无线局域网(Wireless Local AreaNet,WLAN)接入点(Access Point,AP)、网络摄像机等等。
[0003]在POE系统中,主要包括供电设备(Power Sourcing Equipment, PSE)和受电设备(Powered Device, PD)两部分。例如,供电设备为POE交换机,受电设备为POE分配器,则根据传统的POE分配器技术,只能实现固定网口受电和固定网口供电。
[0004]在传统的POE分配器技术中,通常将网口 I作为受电网口,将网口 2和网口 3作为供电网口。参见图1中所示,网口 1,只能用于连接POE交换机,网口 2和网口 3,只能用于连接受电设备,且接收到的电能只能小于网口 I接收到电能的二分之一。其中,PSE代表供电设备,ro代表受电设备,系统供电是指将网口 I接收到的电能分配给本设备的其他部分应用。
[0005]然而,这样就带来了 2大技术缺陷:1、同一台POE分配器设备,每个网口的最大输出功率只能为固定值,如果需要连接更大功耗的ro设备,就需要更换POE分配器,使用场景固定、单一 ;2、所有网口的供受电功能唯一,这就要求了分配器设备的放置、布线必须按照固定的设计进行,否则无法进行线缆连接,如果用户把POE交换机连接到了图1中的网口 2或者网口 3,则分配器是无法工作的,则限制了客户的使用体验。
[0006]综上所述,现有技术中,POE分配器的每一网口的只能是供电网口或受电网口,不能灵活应用,需要用户对网口进行区分。

【发明内容】

[0007]本发明实施例提供了一种以太网供电POE分配器,用以使得该POE分配器的每一网口即可以作为供电网口,也可以作为受电网口,从而使得POE分配器的应用更加灵活,无需用户对网口进行区分。
[0008]本发明实施例提供了一种以太网供电POE分配器,包括:
[0009]多个网口,每一网口分别连接不同的供电模块、受电设备检测模块、受电设备控制模块,其中各受电设备检测模块连接至同一个受电模块;
[0010]其中,每一网口的供电模块都与其它网口的供电模块连接,每一网口的受电设备检测模块都与其它网口的受电设备检测模块连接,每一网口的受电设备控制模块分别与其他网口的受电设备检测模块连接;
[0011]任一网口的受电设备检测模块,用于当接收到通过本端网口的供电设备发送的检测信号,且没有收到其他网口的受电设备控制模块发送的用于关闭本受电设备检测模块的控制信号时,将该检测信号发送给所述受电模块,并且,向其他网口的受电设备控制模块发送用于关闭该其他网口的受电设备控制模块的控制信号;
[0012]任一网口的受电设备控制模块,用于当接收到通过本端网口的供电设备发送的检测信号,且没有收到其他网口的受电设备检测模块发送的用于关闭本受电设备控制模块的控制信号时,向其他网口的受电设备检测模块发送用于关闭该其他网口的受电设备检测模块的控制信号;
[0013]任一网口的供电模块,用于当接收到通过本端网口的供电设备发送的供电信号时,将所述供电信号提供给其他网口的供电模块;以及,当本端网口连接受电设备时,接收到其他网口的供电模块发送的供电信号,将该供电信号通过本端网口提供给本端网口的受电设备。
[0014]通过将POE分配器的每一网口分别连接供电模块、受电设备检测模块、受电设备控制模块,其中各受电设备检测模块连接至同一个受电模块,用以使得该POE分配器的每一网口即可以作为供电网口,也可以作为受电网口,从而使得POE分配器的应用更加灵活,无需用户对网口进行区分。
[0015]较佳地,所述受电设备检测模块,包括:第一开关器件、第一电阻、第一电容、第一二极管以及第一输入端、第二输入端、第三输出端和第四输入端;
[0016]其中,第一开关器件的第一端与该受电设备检测模块的第一输入端连接,第一开关器件的第二端与第一电阻以及该受电设备检测模块的第二输入端连接,第一开关器件的第三端与该受电设备检测模块的第三输出端连接;
[0017]第一电阻的一端与所述第一开关器件的第二端连接,第一电阻的另一端接地;
[0018]第一电容的一端与所述第一开关器件的第二端连接,第一电容的另一端接地;
[0019]第一二极管的第一端与该受电设备检测模块的第四输入端连接,第一二极管的另一端与所述第一开关器件的第二端连接;
[0020]该受电设备检测模块的第一输入端与本端网口连接,该受电设备检测模块的第二输入端与其他网口的受电设备控制模块连接;该受电设备检测模块的第三输出端分别与其他网口的受电设备控制模块、其他网口的受电设备检测模块连接、受电模块连接;该受电设备检测模块的第四端与本端网口的供电模块连接。
[0021]较佳地,所述受电设备控制模块,包括与其他每一网口对应的受电设备控制子模块;
[0022]其中,受电设备控制子模块,用于当接收到通过本端网口的供电设备发送的检测信号,且没有收到其他网口的受电设备检测模块发送的用于关闭本受电设备控制模块的控制信号时,向对应的一个其他网口的受电设备检测模块发送用于关闭该网口的受电设备检测模块的控制信号。
[0023]较佳地,所述受电设备控制子模块,包括:第二开关器件、第二二极管、第三二极管、第二电阻、第二电容以及第一输入端、第二输入/输出端、第三输出端和第四输入端;
[0024]其中,第二开关器件的第一端与该受电设备控制子模块的第一输入端连接,第二开关器件的第二端与第二电阻以及该受电设备控制子模块的第二输入/输出端连接,第二开关器件的第三端与第二二极管的第一端连接;
[0025]第二二极管的第一端与所述第二开关器件的第二端连接,第二二极管的另一端与该受电设备控制子模块的第三输出端连接;
[0026]第三二极管的第一端与该受电设备控制子模块的第四输入端连接,第三二极管的另一端与所述第二开关器件的第二端连接;
[0027]第二电阻的一端与所述第二开关器件的第二端连接,第二电阻的另一端接地;
[0028]第二电容的一端与所述第一开关器件的第二端连接,第二电容的另一端接地;
[0029]该受电设备控制子模块的第一输入端与本端网口连接,该受电设备控制子模块的第二输入/输出端分别与其他一个网口的受电设备检测模块、其他网口的受电设备控制模块连接;该受电设备控制子模块的第三输出端分别与其他网口的受电设备检测模块、其他网口的受电设备控制模块连接;该受电设备控制子模块的第四输入端与本端网口的供电模块连接。
[0030]较佳地,所述供电模块,包括:供电控制模块、输入信号控制模块和输出信号控制丰吴块;
[0031]其中,输入信号控制模块,用于接收通过本端网口的供电设备发送的供电信号,并将所述供电信号提供给本端网口的受电设备检测模块的第四输入端、受电设备控制模块的第四输入端以及所有网口的供电控制模块;
[0032]供电控制模块,用于接收输入信号控制模块发送的供电信号,并将所述供电信号提供给输出信号控制模块,以及当本端网口连接受电设备时,接收其他网口的供电模块发送的供电信号;
[0033]输出信号控制模块,用于接收供电控制模块发送的供电信号,以及当本端网口连接受电设备时,将该供电信号通过本端网口提供给本端网口连接的受电设备。
[0034]较佳地,所述输入信号控制模块,包括:
[0035]第一稳压二极管、第三电阻、第三电容、第三开关器件、第四二极管,以及第一输入端、第二输出端和第三输出端;
[0036]第一稳压二极管的第一端与第三电阻的一端连接,第一稳压二极管的另一端接地;
[0037]第三电阻的一端与第一输入端连接,第三电阻的另一端与第一稳压二极管的第一端连接;
[0038]第三电容的一端与第一输入端连接,第三电容的另一端与第一稳压二极管的第一端连接;
[0039]第三开关器件的第一端与该输入信号控制模块的第一输入端连接,第三开关器件的第二端与第一稳压二极管的第一端连接,第三开关器件的第三端与第四二极管的第一端以及该输入信号控制模块的第二输出端连接;
[0040]第四二极管的第一端与第三开关器件的第三端连接,第四二极管的另一端与该输入信号控制模块的第三输出端连接;
[0041]该输入信号控制模块的第一输入端与本端网口连接,该输入信号控制模块的第二输出端与本端网口的受电设备检测模块的第四输入端连接,该输入信号控制模块的第三输出端与所有网口的输入信号控制模块的第三输出端以及供电控制模块连接。
[0042]较佳地,所述供电控制模块,包括:
[0043]第五二极管、第四电容、第四开关器件、第五开关器件、第六开关器件、第七开关器件、第二稳压二极管、第四电阻、第五电阻、第六电阻、第七电阻、第八电阻、第九电阻和第十电阻、以及第一输入端、第二输入/输出端和第三输出端;
[0044]第五二极管的第一端与该供电控制模块的第一输入端连接,第五二极管的第二端与第四电容连接;
[0045]第四电容的一端与第五二极管的第二端连接,第四电容的另一端接地;
[0046]第四电阻的一端连接第四电容和第五二极管相连的一端,第四电阻的另一端与第五电阻连接;
[0047]第五电阻的一端与第四电阻的一端连接,第五电阻的另一端接地;
[0048]第六电阻的一端连接第四电容和第五二极管相连的一端,第六电阻的另一端与第二稳压二极管的第一端连接;
[0049]第二稳压二极管的第一端与第六电阻的一端连接,第二稳压二极管的另一端接地;
[0050]第四开关器件的第一端与第六电阻的一端连接,第四开关器件的第二端连接在第四电阻与第五电阻相连的一端,第四开关器件的第三端与第六电阻连接;
[0051]第七电阻的一端与第四开关器件的第三端连接,第七电阻的另一端接地;
[0052]第五开关器件的第一端接地,第五开关器件的第二端与第四开关器件的第三端连接,第五开关器件的第三端与第八电阻连接;
[0053]第八电阻的一端与第五开关器件的第三端连接,第八电阻的另一端与第十电阻连接;
[0054]第六开关器件的第一端接地,第六开关器件的第二端与第五开关器件的第三端连接,第六开关器件的第三端与第九电阻连接;
[0055]第九电阻的一端与第六开关器件的第三端连接,第九电阻的另一端与第十电阻连接;
[0056]第十电阻的一端与第九电阻连接,第十电阻的另一端与第七开关器件的第一端连接;
[0057]第七开关器件的第一端与第十电阻以及该供电控制模块的第二输入/输出端连接,第七开关器件的第二端与第九电阻连接,第七开关器件的第三端与该供电控制模块的第三输出端连接;
[0058]该供电控制模块的第一输入端与本端网口连接,供电控制模块的第二输入/输出端与所有网口的供电控制模块的第二输入/输出端和输入信号控制模块的第三输出端连接。
[0059]较佳地,所述输出信号控制模块,包括:第六二极管、供电设备PSE以及输入端和输出端。
[0060]其中,供电设备PSE的一端与该输出信号控制模块的输入端连接,供电设备PSE的另一端与第六二极管的第一端连接;
[0061]第六二极管的第一端与供电设备PSE连接,第六二极管的第二端与该输出信号控制模块的输出端连接;
[0062]该输出信号控制模块输入端与本端网口的供电控制模块的第三输出端连接,该输出信号控制模块输出端与本端网口连接。
[0063]较佳地,所述开关器件为场效应晶体管,或继电器。
【附图说明】
[0064]图1为现有技术中提供的一种POE分配器的工作原理示意图;
[0065]图2为本发明实施例提供的一种POE分配器的原理框图;
[0066]图3为本发明实施例提供的一种POE分配器的工作原理结构图;
[0067]图4为本发明实施例提供的一种POE分配器的供电模块的硬件电路图;
[0068]图5为本发明实施例提供的一种POE分配器的H)检测模块的硬件电路图;
[0069]图6为本发明实施例提供的一种POE分配器的H)控制模块的硬件电路图;
[0070]图7为本发明实施例提供的一种POE分配器的硬件电路图。
【具体实施方式】
[0071]本发明实施例提供了一种以太网供电POE分配器,用以使得该POE分配器的每一网口即可以作为供电网口,也可以作为受电网口,从而使得POE分配器的应用更加灵活,无需用户对网口进行区分。
[0072]参见图2,本发明实施例提供的一种POE分配器,包括:
[0073]多个网口,每一网口分别连接不同的供电模块、受电设备检测模块、受电设备控制模块,其中各受电设备检测模块连接至同一个受电模块;
[0074]其中,每一网口的供电模块都与其它网口的供电模块连接,每一网口的受电设备检测模块都与其它网口的受电设备检测模块连接,每一网口的受电设备控制模块分别与其他网口的受电设备检测模块连接;
[0075]对于任一网口的供电模块、受电设备检测模块、受电设备控制模块,分别具有如下功能:
[0076]受电设备检测模块,用于当接收到通过本端网口的供电设备发送的检测信号,且没有收到其他网口的受电设备控制模块发送的用于关闭本受电设备检测模块的控制信号时,将该检测信号发送给所述受电模块,并且,向其他网口的受电设备控制模块发送用于关闭该其他网口的受电设备控制模块的控制信号;
[0077]受电设备控制模块,用于当接收到通过本端网口的供电设备发送的检测信号,且没有收到其他网口的受电设备检测模块发送的用于关闭本受电设备控制模块的控制信号时,向其他网口的受电设备检测模块发送用于关闭该其他网口的受电设备检测模块的控制信号;
[0078]供电模块,用于当接收到通过本端网口的供电设备发送的供电信号时,将所述供电信号提供给其他网口的供电模块;以及,当本端网口连接受电设备时,接收到其他网口的供电模块发送的供电信号,将该供电信号通过本端网口提供给本端网口的受电设备。
[0079]其中,本发明中所述的POE分配器是指经过本发明改进后的POE分配器,且该POE分配器可以包括多个网口。具体地,当POE分配器有一个网口接入供电设备PSE,且该网口接收到PSE发送的供电电压后,该网口将所述供电电压转发给其他多个网口,使得其他网口可以作为供电网口,用以连接受电设备。
[0080]本发明实施例中所述的受电设备(PD)检测模块、受电设备(PD)控制模块、供电模块和受电模块是以功能描述为基础,但不仅仅限于实施例中描述的电路,只要其效果和功能描述一致,各个功能模块中可以用特定芯片,或者硬件编程器件等予以实现。
[0081]本发明实施例以POE分配器有3个网口为例,但不局限于POE分配器只有3个网口,可以有多于3个网口,也可以有2个网口,网口数据不进行限定。
[0082]需要说明的是本发明实施例中所述的检测信号包括4V检测信号和20V分级信号。
[0083]其中,所述受电设备检测模块,包括:第一开关器件、第一电阻、第一电容、第一二极管以及第一输入端、第二输入端、第三输出端和第四输入端;
[0084]其中,第一开关器件的第一端与该受电设备检测模块的第一输入端连接,第一开关器件的第二端与第一电阻以及该受电设备检测模块的第二输入端连接,第一开关器件的第三端与该受电设备检测模块的第三输出端连接;
[0085]第一电阻的一端与所述第一开关器件的第二端连接,第一电阻的另一端接地;
[0086]第一电容的一端与所述第一开关器件的第二端连接,第一电容的另一端接地;
[0087]第一二极管的第一端与该受电设备检测模块的第四输入端连接,第一二极管的另一端与所述第一开关器件的第二端连接;
[0088]该受电设备检测模块的第一输入端与本端网口连接,该受电设备检测模块的第二输入端与其他网口的受电设备控制模块连接;该受电设备检测模块的第三输出端分别与其他网口的受电设备控制模块、其他网口的受电设备检测模块连接、受电模块连接;该受电设备检测模块的第四端与本端网口的供电模块连接。
[0089]当受电设备检测模块的第一输入端接收到通过本端网口的供电设备发送的检测信号,且该受电设备检测模块的第二输入端没有收到其他网口的受电设备控制模块发送的用于关闭本受电设备检测模块的控制信号时,第一开关器件的第一端与第三端导通,第三端通过该受电设备检测模块的第三输出端,将该检测信号发送给后级的受电模块,并且,向其他网口的受电设备控制模块发送用于关闭该其他网口的受电设备控制模块的控制信号。
[0090]其中,所述受电设备控制模块,包括与其他每一网口对应的受电设备控制子模块;
[0091]其中,受电设备控制子模块,用于当接收到通过本端网口的供电设备发送的检测信号,且没有收到其他网口的受电设备检测模块发送的用于关闭本受电设备控制模块的控制信号时,向对应的一个其他网口的受电设备检测模块发送用于关闭该网口的受电设备检测模块的控制信号。
[0092]具体地,所述受电设备控制子模块,包括:第二开关器件、第二二极管、第三二极管、第二电阻、第二电容以及第一输入端、第二输入/输出端、第三输出端和第四输入端;
[0093]其中,第二开关器件的第一端与该受电设备控制子模块的第一输入端连接,第二开关器件的第二端与第二电阻以及该受电设备控制子模块的第二输入/输出端连接,第二开关器件的第三端与第二二极管的第一端连接;
[0094]第二二极管的第一端与所述第二开关器件的第二端连接,第二二极管的另一端与该受电设备控制子模块的第三输出端连接;
[0095]第三二极管的第一端与该受电设备控制子模块的第四输入端连接,第三二极管的另一端与所述第二开关器件的第二端连接;
[0096]第二电阻的一端与所述第二开关器件的第二端连接,第二电阻的另一端接地;
[0097]第二电容的一端与所述第一开关器件的第二端连接,第二电容的另一端接地;
[0098]该受电设备控制子模块的第一输入端与本端网口连接,该受电设备控制子模块的第二输入/输出端分别与其他一个网口的受电设备检测模块、其他网口的受电设备控制模块连接;该受电设备控制子模块的第三输出端分别与其他网口的受电设备检测模块、其他网口的受电设备控制模块连接;该受电设备控制子模块的第四输入端与本端网口的供电模块连接。
[0099]当受电设备控制子模块的第一输入端接收到通过本端网口的供电设备发送的检测信号,且该受电设备控制模块的第二输入/输出端没有收到其他网口的受电设备检测模块发送的用于关闭本受电设备控制模块的控制信号时,第二开关器件的第一端与第三端导通,第三端通过该受电设备控制模块的第三输出端,向其他网口的受电设备检测模块的第二输入端发送用于关闭该其他网口的受电设备检测模块的控制信号。
[0100]其中,所述供电模块,包括:供电控制模块、输入信号控制模块和输出信号控制模块;
[0101]其中,输入信号控制模块,用于接收通过本端网口的供电设备发送的供电信号,并将所述供电信号提供给本端网口的受电设备检测模块的第四输入端、受电设备控制模块的第四输入端以及所有网口的供电控制模块;
[0102]供电控制模块,用于接收输入信号控制模块发送的供电信号,并将所述供电信号提供给输出信号控制模块,以及当本端网口连接受电设备时,接收其他网口的供电模块发送的供电信号;
[0103]输出信号控制模块,用于接收供电控制模块发送的供电信号,以及当本端网口连接受电设备时,将该供电信号通过本端网口提供给本端网口连接的受电设备。
[0104]其中,所述输入信号控制模块,包括:
[0105]第一稳压二极管、第三电阻、第三电容、第三开关器件、第四二极管,以及第一输入端、第二输出端和第三输出端;
[0106]第一稳压二极管的第一端与第三电阻的一端连接,第一稳压二极管的另一端接地;
[0107]第三电阻的一端与第一输入端连接,第三电阻的另一端与第一稳压二极管的第一端连接;
[0108]第三电容的一端与第一输入端连接,第三电容的另一端与第一稳压二极管的第一端连接;
[0109]第三开关器件的第一端与该输入信号控制模块的第一输入端连接,第三开关器件的第二端与第一稳压二极管的第一端连接,第三开关器件的第三端与第四二极管的第一端以及该输入信号控制模块的第二输出端连接;
[0110]第四二极管的第一端与第三开关器件的第三端连接,第四二极管的另一端与该输入信号控制模块的第三输出端连接;
[0111]该输入信号控制模块的第一输入端与本端网口连接,该输入信号控制模块的第二输出端与本端网口的受电设备检测模块的第四输入端连接,该输入信号控制模块的第三输出端与所有网口的输入信号控制模块的第三输出端以及供电控制模块连接。
[0112]当输入信号控制模块的第一输入端接收到通过本端网口的供电设备发送的供电信号时,第三开关器件的第一端与第三端导通,第三端通过该输入信号控制模块的第三输出端将所述供电信号提供给所有网口的供电控制模块,以及通过该输入信号控制模块的第二输出端提供给本端网口的受电设备检测模块的第四输入端和本端网口的受电设备控制模块的第四输入端。
[0113]其中,所述供电控制模块,包括:
[0114]第五二极管、第四电容、第四开关器件、第五开关器件、第六开关器件、第七开关器件、第二稳压二极管、第四电阻、第五电阻、第六电阻、第七电阻、第八电阻、第九电阻和第十电阻、以及第一输入端、第二输入/输出端和第三输出端;
[0115]第五二极管的第一端与该供电控制模块的第一输入端连接,第五二极管的第二端与第四电容连接;
[0116]第四电容的一端与第五二极管的第二端连接,第四电容的另一端接地;
[0117]第四电阻的一端连接第四电容和第五二极管相连的一端,第四电阻的另一端与第五电阻连接;
[0118]第五电阻的一端与第四电阻的一端连接,第五电阻的另一端接地;
[0119]第六电阻的一端连接第四电容和第五二极管相连的一端,第六电阻的另一端与第二稳压二极管的第一端连接;
[0120]第二稳压二极管的第一端与第六电阻的一端连接,第二稳压二极管的另一端接地;
[0121]第四开关器件的第一端与第六电阻的一端连接,第四开关器件的第二端连接在第四电阻与第五电阻相连的一端,第四开关器件的第三端与第六电阻连接;
[0122]第七电阻的一端与第四开关器件的第三端连接,第七电阻的另一端接地;
[0123]第五开关器件的第一端接地,第五开关器件的第二端与第四开关器件的第三端连接,第五开关器件的第三端与第八电阻连接;
[0124]第八电阻的一端与第五开关器件的第三端连接,第八电阻的另一端与第十电阻连接;
[0125]第六开关器件的第一端接地,第六开关器件的第二端与第五开关器件的第三端连接,第六开关器件的第三端与第九电阻连接;
[0126]第九电阻的一端与第六开关器件的第三端连接,第九电阻的另一端与第十电阻连接;
[0127]第十电阻的一端与第九电阻连接,第十电阻的另一端与第七开关器件的第一端连接;
[0128]第七开关器件的第一端与第十电阻以及该供电控制模块的第二输入/输出端连接,第七开关器件的第二端与第九电阻连接,第七开关器件的第三端与该供电控制模块的第三输出端连接;
[0129]该供电控制模块的第一输入端与本端网口连接,供电控制模块的第二输入/输出端与所有网口的供电控制模块的第二输入/输出端和输入信号控制模块的第三输出端连接。
[0130]当供电控制模块的第一输入端接收输入信号控制模块发送的供电信号时,第七开关器件的第一端与第三端导通,第三端通过该供电控制模块的第三输出端,将所述供电信号提供给输出信号控制模块,以及当本端网口连接受电设备时,通过供电控制模块的第二输入/输出端接收其他网口的供电模块发送的供电信号。
[0131]其中,输出信号控制模块,包括:第六二极管、供电设备PSE以及输入端和输出端。
[0132]供电设备PSE的一端与该输出信号控制模块的输入端连接,供电设备PSE的另一端与第六二极管的第一端连接;
[0133]第六二极管的第一端与供电设备PSE连接,第六二极管的第二端与该输出信号控制模块的输出端连接;
[0134]该输出信号控制模块输入端与本端网口的供电控制模块的第三输出端连接,该输出信号控制模块输出端与本端网口连接。
[0135]通过输出信号控制模块输入端接收供电控制模块发送的供电信号,以及当本端网口连接受电设备时,该输出信号控制模块输出端将该供电信号通过本端网口提供给本端网口连接的受电设备。
[0136]其中,本发明实施例中所述任一开关器件可以为场效应晶体管,或继电器。
[0137]本发明实施例中以POE分配器有3个网口为例,详细描述硬件电路的设计。
[0138]实施例1从功能和操作流程上详细描述该POE分配器各个模块的作用。其中,本发明实施例中所述的检测信号包括4V检测信号和20V分级信号。
[0139]实施例1
[0140]参见图2,本发明实施例提供的一种POE分配器的原理框图,包括:
[0141]3个网口,每个网口分别连接不同的供电模块、受电设备(PD)检测模块、受电设备(PD)控制模块,其中各H)检测模块连接至用一个受电模块。
[0142]其中,每一网口的供电模块都与其它网口的供电模块连接,每一网口的ro检测模块都与其它网口的ro检测模块连接,每一网口的ro控制模块分别与其他网口的ro检测模块连接。
[0143]当网口 I连接PSE,则PSE发送给网口 I检测信号,当网口 2连接PSE,则PSE发送给网口 2检测信号,其中,根据网口连接PSE设备的时间先后顺序,PSE先后发送给网口检测信号,所以该检测信号根据时间优先级发送给相应的网口。
[0144]例如,当网口 I先连接PSE,则PSE先发送给网口 I检测信号,该检测信号同时发送给网口 I的供电模块、ro检测模块、ro控制模块。当网口 I的ro检测模块接收到网口 I发送的检测信号时,该ro检测模块将该检测信号发送给受电模块。同时该ro检测模块向网口 2和网口 3的ro控制模块发送用于关闭该网口 2和网口 3的ro控制模块的控制信号。
[0145]当网口 I的ro控制模块接收到网口 I发送的检测信号时,该ro控制模块向网口2和网口 3的ro检测模块发送用于关闭该网口 2和网口 3的ro检测模块的控制信号。
[0146]当网口I的供电模块接收到网口 I发送的检测信号时,该供电模块拒绝接收网口2和网口 3提供的供电电压,使得网口 I完成原来的检测、供电过程。
[0147]当网口 I完成检测,PSE发送给网口 I供电信号时,网口 I的供电模块接收PSE发送的供电信号,同时将该供电信号提供给网口 2和网口 3的供电模块。同时,PSE发送给网口 I供电信号,网口 I的输入端向网口 I的ro检测模块和ro控制模块发送用于关闭该ro检测模块和ro控制模块的控制信号。
[0148]综上所述,当网口 2先连接PSE,则PSE先发送给网口 2检测信号,其工作原理与上述网口 I原理相同。
[0149]具体地,针对网口 1、2和3的工作流程,可以参见图3所述步骤。
[0150]参见图3,本发明实施例提供的一种POE分配器工作原理,包括步骤:
[0151]S301、检测本网口是否连接PSE,若是,则执行S302,否则,执行S303 ;
[0152]S302、判断是否有其他网口处在检测阶段,若是,则执行S305,否则,执行S306 ;
[0153]S303、判断是否其他网口完成受电,若是,则执行S304,否则,返回S301 ;
[0154]S304、本网口开始对外供电;
[0155]S305、本网口接收处在检测阶段的网口发送的用于关闭本网口 H)检测模块的控制信号,用于阻断本网口的检测信号发送给受电模块;
[0156]S306、PSE开始对本网口进行检测;
[0157]S307、本网口的ro检测模块向其他网口的ro控制模块发送用于关闭该其他网口的ro控制模块的控制信号,同时,本网口的ro控制模块向其他网口的ro检测模块发送用于关闭该其他网口的ro检测模块的控制信号;
[0158]S308、接收PSE提供的供电信号,完成受电,同时向其他网口提供该供电信号。
[0159]基于上述对POE分配器的功能模块和工作流程的描述,下面实施例2和实施例3将详细描述该POE分配器的功能模块的具体电路设计。
[0160]需要说明的是,本发明实施例中,每一网口的供电模块、PD检测模块、PD控制模块不同,但每一网口的供电模块功能完全一样,其电路设id样,同样,每一网口的F1D检测模块功能完全一样,其电路设计一样,每一网口的ro控制模块功能完全一样,其电路设计一样。
[0161]实施例2将详细描述供电模块、ro检测模块和ro控制模块的硬件电路设计,并以网口I所对应的电路设计详细描述其工作原理。其中,本发明实施2中所述的开关器件为场效应晶体管,且该场效应晶体管的导通电压为2V。
[0162]实施例2
[0163]参见图4,本发明实施例提供的POE分配器中的供电模块,包括输入信号控制模块、供电控制模块和输出信号控制模块。
[0164]其中,输入信号控制模块包括:电阻R11、稳压二极管D15、电容C13、P沟道场效应晶体管Q11、二极管D12以及第一输入端、第二输出端和第三输出端。
[0165]电阻Rll的一端与输入信号控制模块的第一输入端连接,电阻Rll的另一端与稳压二极管D15的第一端连接;
[0166]稳压二极管D15的第一端与电阻Rll连接,稳压二极管D15的第二端接地;
[0167]电容C13与电阻Rll并联;
[0168]P沟道场效应晶体管Qll的源极S与输入信号控制模块的第一输入端连接,栅极G接地,漏极D与二极管D12的第一端以及输入信号控制模块的第二输出端连接,且该连接点为H ;
[0169]二极管D12的第一端与Qll的漏极D连接,D12的第二端与输入信号控制模块的第三输出端连接。
[0170]输入信号控制模块的第一输入端与网口 I连接,输入信号控制模块的第三输出端供电控制模块的第二输入/输出端连接。
[0171]其中,供电控制模块,包括:电阻R15、电阻R16、电阻R17、电阻R18、电阻R19、电阻R20、电阻R21、二极管D19、稳压二极管D20、电容C16、P沟道场效应晶体管Q15和Q18、N沟道场效应晶体管Q16和Q17以及第一输入端、第二输入/输出端和第三输出端。
[0172]二极管D19的第一端与供电控制模块第一输入端连接,二极管D19的另一端与电容C16的一端连接,供电控制模块第一输入端与网口 I的输入端连接,其中网口 I的输入端为图4中的A点;
[0173]电容C16的一端与二极管D19的第二端连接,该连接点为J,电容C16的另一端接地;
[0174]电阻R15的一端连接二极管D19和电容C16相连的一端,电阻R15的另一端与电阻R16连接,其中,电阻R15和R16的连接点为K点;
[0175]电阻R16的一端与电阻R15连接,电阻R16的另一端接地;
[0176]电阻R17的一端与P沟道场效应晶体管Q15的漏极D连接,电阻R17的另一端接地;
[0177]P沟道场效应晶体管Q15的源极S与电阻R18连接,Q15的栅极G连接电阻R16和电阻R15相连的一端,Q15的漏极D与电阻R17连接,其中,漏极D与电阻R17连接的点为M ;
[0178]电阻R18的一端连接电阻R15和电容C16相连的一端,即J点,电阻R18的另一端与稳压二极管D20的第一端连接;
[0179]稳压二极管D20的第一端与电阻R18连接,稳压二极管D20第二端接地,其中,D20的第一端与电阻R18的连接点为L ;
[0180]N沟道场效应晶体管Q16的源极S接地,Q16的栅极G与Q15的漏极D连接,Q16的漏极D与电阻R19连接,其中,漏极D与电阻R19的连接点为N ;
[0181]电阻R19的一端与Q16的漏极D连接,电阻R19的另一端与Q18的源极S连接;
[0182]N沟道场效应晶体管Q17的源极S接地,Q17的栅极G与Q16的漏极D连接,Q17的漏极D与电阻R20连接;
[0183]电阻R20的一端与Q17的漏极D连接,电阻R20的另一端与Q18的栅极G连接;
[0184]电阻R21的一端与电阻R20的一端连接,电阻R21的另一端与P沟道场效应晶体管Q18的源极S连接;
[0185]P沟道场效应晶体管Q18的源极S与电阻R21以及供电控制模块的第二输入/输出端连接,Q18的栅极G与电阻R20连接,Q18的漏极D与供电控制模块的第三输出端连接,其中,源极S与电阻R21的连接点为P,栅极G与电阻R20的连接点为0,供电控制模块的第二输入/输出为图4中的B点。
[0186]具体地,供电控制模块的第一输入端与网口 I连接,供电控制模块的第二输入/输出端与输入信号控制模块的第三输出端连接,供电控制模块的第三输出端与输出信号控制模块的输入端连接。
[0187]其中,输出信号控制模块,包括:二极管Dll、供电设备PSEl以及输入端和输出端。
[0188]其中,PSEl的一端与输出信号控制模块的输入端连接,PSEl的另一端与二极管Dll的第一端连接,且输出信号控制模块的输入端与供电控制模块的第三输出端连接;
[0189]二极管Dll的第一端与PSEl的一端连接,二极管Dll的第二端与输出信号控制模块的输出端连接,且输出信号控制模块的输出端与网口 I连接。
[0190]输出信号控制模块的输入端与供电控制模块的第三输出端连接,输出信号控制模块的输出端与网口 I连接。
[0191]下面分情况介绍供电控制模块第一输入端、第二输入/输出端、第三输出端信号之间的关系。
[0192]假设电阻R15和电阻R16相等,电阻R17的电阻阻值远远大于电阻R18的电阻值,假设电阻R20和电阻R21相等,稳压二极管D15为40V,稳压二极管D20为20V。
[0193]情况一:
[0194]当A发送4?20V的检测分级信号时,该信号通过二极管D19对电容C16进行充电,同时由于二极管D19的存在,当电容C16充电到最高电压时,不会因为信号电压变为O而反向放电,而是保持在充电的最高电压,所以,电路中的二极管D19和电容C16组成了峰值检波电路,可以让J点电压保持在4?20V。所以经过电阻R15和电阻R16的分压,使得K点电压保持在2?10V。因为J点为4?20V,稳压二极管D20关断。
[0195]P沟道场效应晶体管Q15的源极S电压(L)与栅极G电压(K)的压差为2?10V,所以Q15的源极S和漏极D导通,则M点电压为4?20V。其中,因为电阻R17的阻值远远大于电阻R18的阻值,所以电阻R18分压几乎为O。
[0196]N沟道场效应晶体管Q16的栅极G电压(M)与源极S电压(接地电压为O)的压差为4?20V,所以Q16的源极S和漏极D导通,则N点电压为O。
[0197]N沟道场效应晶体管Q17的栅极G电压(N)与源极S电压(接地电压为O)为0,所以Q17关断。
[0198]P沟道场效应晶体管Q18源极S电压⑵与栅极G电压(O)的压差为0,所以Q18关断。
[0199]显然,当A发送4?20V的检测分级信号时,因为Q18关断,使得供电模块的,PSE没有信号输出,即供电模块的第三端B提供的电压和供电模块的第一端A提供的电压信号,都不能使该受电模块第四端输出电压信号。所以PSE不能接受B和A提供的任何电压信号。
[0200]情况二:
[0201]当A发送20?36V的电压信号时,该信号通过二极管D19对电容C16进行充电,同时由于二极管D19的存在,当电容C16充电到最高电压时,不会因为信号电压变为O而反向放电,而是保持在充电的最高电压,所以,电路中的二极管D19和电容C16组成了峰值检波电路,可以让J点电压保持在20?36V。所以经过电阻R15和电阻R16的分压,使得K点电压保持在10?18V。因为J点为20?36V,稳压二极管D20导通,且该稳压二极管D20两端电压保持在20V,即L点电压为20V。
[0202]P沟道场效应晶体管Q15的源极S电压(L)与栅极G电压(K)的压差为2?10V,所以Q15的源极S和漏极D导通,则M点电压为20V。
[0203]N沟道场效应晶体管Q16的栅极G电压(M)与源极S电压(接地电压为O)的压差为20V,所以Q16的源极S和漏极D导通,则N点电压为O。
[0204]N沟道场效应晶体管Q17的栅极G电压(N)与源极S电压(接地电压为O)为0,所以Q17关断。
[0205]P沟道场效应晶体管Q18源极S电压⑵与栅极G电压(O)的压差为0,所以Q18关断。
[0206]显然,当A发送20?36V的电压信号时,因为Q18关断,使得供电模块的PSE没有信号输出,即供电模块的第三端B提供的电压和供电模块的第一端A提供的电压信号,都不能使该受电模块第四端输出电压信号。所以PSE不能接受B和A提供的任何电压信号。
[0207]情况三:
[0208]当A发送大于36V的电压信号时,J点电压保持在大于36V。所以经过电阻R15和电阻R16的分压,使得K点电压大于18V。因为J点电压大于36V,稳压二极管D20导通,且该稳压二极管D20两端电压保持在20V,即L点电压为20V。
[0209]P沟道场效应晶体管Q15的源极S电压(L)与栅极G电压(K)的压差小于2V,所以Q15的源极S和漏极D关断,则M点电压为0V。
[0210]N沟道场效应晶体管Q16的栅极G电压(M)与源极S电压(接地电压为O)的压差为0V,所以Q16的源极S和漏极D关断,则N点电压为B点电压。
[0211]当B点电压大于4V时,N沟道场效应晶体管Q17的栅极G电压⑶与源极S电压(接地电压为O)大于4V,所以Q17的源极S与漏极D导通。当B点的电压小于4V时,Q17关断。
[0212]当Q17的源极S与漏极D导通,则P沟道场效应晶体管Q18源极S电压⑶与栅极G电压(O)的压差大于2V,所以Q18的源极S与漏极D导通。当Q17关断,则Q18关断。
[0213]显然,当A发送大于36V的电压信号时,且B点电压大于4V时,则Q18源极S与漏极D导通。PSE能接受B和A提供的任何电压信号。
[0214]情况四:
[0215]当A发送小于4V的电压信号时,J点电压小于4V。所以经过电阻R15和电阻R16的分压,使得K点电压小于2V。所以P沟道场效应晶体管Q15关断,M点电压为0V。
[0216]N沟道场效应晶体管Q16的栅极G电压(M)与源极S电压(接地电压为O)的压差为0,所以Q16关断。
[0217]N沟道场效应晶体管Q17的栅极G电压(N)的电压值为B点电压值。当B的电压大于4V,则Q17的源极S与漏极D导通。当B的电压为小于4V,则Q17的源极S与漏极D关断。
[0218]当Q17的源极S与漏极D导通,则P沟道场效应晶体管Q18源极S电压⑵为B点电压大于4V。由于电阻R20和电阻R21的分压作用,栅极G电压(O)为大于2V,所以Q18源极S与漏极D导通。当Q17的源极S与漏极D关断,则Q18源极S与漏极D关断。
[0219]显然,当A发送小于4V的电压信号时,且B点电压为大于4V时,则Q18源极S与漏极D导通。PSE能接受B和A提供的任何电压信号。
[0220]综上四种情况所述,当A发送4?36V电压时,因为Q18源极S与漏极D关断,使得PSE不能接受B和A提供的任何电压信号;当A发送小于4V或者大于36V的电压,且B点电压大于4V时,则Q18源极S与漏极D导通,使得PSE能接受B和A提供的任何电压信号。
[0221]参见图5,本发明实施例提供的POE分配器中的H)检测模块,包括:P沟道场效应晶体管Q12、二极管D14、电阻R12和电容C11,以及第一输入端、第二输入端、第三输出端和第四输入端。
[0222]其中,P沟道场效应晶体管Q12的源极S与H)检测模块的第一输入端连接,Q12的栅极G与电阻R12以及该H)检测模块的第二输入端连接,Q12的漏极D与H)检测模块的第三输出端连接,且栅极G与电阻R12的连接点为E ;
[0223]二极管D14的第一端与该H)检测模块的第四输入端连接,二极管D14的第二端与Q12的栅极G连接;
[0224]电阻R12的一端与Q12的栅极G连接,电阻R12的另一端接地;
[0225]电容Cll的一端与Q12的栅极G连接,电容Cll的另一端接地。
[0226]其中,参见图5中所示,H)检测模块的第一输入端为A,第二输入端为E,第三输出端为C,第四输入端为H。
[0227]下面详细描述H)检测模块的工作原理。
[0228]具体地,H)检测模块的第一输入端A连接网口 1,第四输入端连接网口 I的供电模块中输入信号控制模块的第二输出端,第三输出端连接网口 2和网口 3的H)控制模块。其中,当网口 I连接PSE时,A先发送4V检测信号,然后发送20V分级信号,最后发送48V稳定电压信号。所以,当第一输入端接收A发送的4V或者20V信号时,第四输入端H电压为OVo
[0229]当PD检测模块的第一输入端接收A发送的4V检测信号时,第四输入端输入电压为0V,且第二输入端输入电压也为0V,则P沟道场效应晶体管Q12的源极S电压为4V,栅极G电压为0V,所以Q12的源极S和漏极D导通,漏极D将所述4V检测信号发送第三输出端C,第三输出端将所述4V检测信号发送给后级的受电模块,同时将该4V检测信号发送给网口 ro控制模块第三输出端,用于关闭网口 2和网口 3的ro控制模块的控制信号。
[0230]当PD检测模块的第一输入端接收A发送的20V检测信号时,第四输入端输入电压为0V,且第二输入端输入电压也为0V,则P沟道场效应晶体管Q12的源极S电压为20V,栅极G电压为0V,所以Q12的源极S和漏极D导通,漏极D将所述20V检测信号发送第三输出端C。第三输出端C将所述20V检测信号发送给后级的受电模块,同时将该20V检测信号发送给ro控制模块第三输出端。
[0231]当PD检测模块的第一输入端接收A发送的4V检测信号时,第四输入端输入电压为0V,且第二输入端输入电压为4V,则Q12的源极S和漏极D关断。
[0232]所以,网口 I的H)检测模块的第二输入端可以接收网口 2和网口 3的H)控制模块发送的用于关闭ro检测模块的控制信号,该控制信号为4V电压的检测信号。需要说明的是,当网口 I优先收到A发送的4V检测信号时,就不会受到网口 2和网口 3的ro控制模块发送的用于关闭ro检测模块的控制信号,因为网口 I中的ro控制模块优先控制了网口2和网口 3的ro控制模块。
[0233]参见图6,本发明实施例提供的POE分配器中的H)控制模块,包括:P沟道场效应晶体管Q14、二极管D16、二极管D18、电阻R14和电容C12,以及第一输入端、第二输入/输出端、第三输出端和第四输入端。
[0234]其中,PD控制模块,还包括:P沟道场效应晶体管Q13、二极管D17、二极管D19、电阻R13和电容C15。
[0235]如图6中所示,P沟道场效应晶体管Q14、二极管D16、二极管D18、电阻R14和电容C12组成的连接关系,与P沟道场效应晶体管Q13、二极管D17、二极管D19、电阻R13和电容C15组成的连接关系相同。
[0236]因为本发明实施例中以3个网口为例进行描述POE分配器,所以网口 I中H)控制模块的P沟道场效应晶体管Q14、二极管D16、二极管D18、电阻R14和电容C12组成的电路,用于控制网口 3的H)检测模块;P沟道场效应晶体管Q13、二极管D17、二极管D19、电阻R13和电容C15组成的电路,用于控制网口 2的H)检测模块,且控制原理相同。
[0237]其中,P沟道场效应晶体管Q14的源极S与H)控制模块的第一输入端连接,Q14的栅极G与电阻R14以及H)控制模块的第二输入/输出端连接,Q14的漏极D与二极管D18的第一端连接,其中,栅极G与电阻R14的连接点为I ;
[0238]二极管D16的第一端与TO控制模块的第四输入端连接,二极管D16的第二端与Q14的栅极G连接;
[0239]二极管D18的第一端与Q14的漏极D连接,二极管D18的第二端与H)控制模块的第三输出端连接;
[0240]电阻R14的一端与Q14的栅极G连接,电阻R14的另一端接地;
[0241]电容C12的一端与Q14的栅极G连接,电容C12的另一端接地。
[0242]其中,H)控制模块的第一输入端A连接网口 I输入端,PD控制模块的第四输入端连接供电模块的输入信号控制模块,ro控制模块的第三输出端连接网口 2的ro控制模块的第三输出端,以及连接网口 3的ro检测模块的第三输出端。
[0243]下面详细描述ro控制模块的工作原理。
[0244]当PD控制模块第一输入端接收到通过网口I的供电设备发送的4V的检测信号时,且ro控制模块的第二输入/输出端没有收到网口 3的ro检测模块发送的用于关闭该PD控制模块的控制信号,即I点电压为0,则Q14的源极S与漏极D导通,漏极D将该4V的检测信号,向网口 3的ro检测模块的第三输出端发送,用于关闭网口 3的ro检测模块,使得网口 I处于检测阶段,且禁止接收其他网口发送的控制信号。
[0245]同理,由P沟道场效应晶体管Q13、二极管D17、二极管D19、电阻R13和电容C15组成的电路,用于控制网口 2的ro检测模块,使得网口 I的处在检测阶段不会被网口 2控制。
[0246]同理,当PD控制模块第一输入端接收到通过网口 I的供电设备发送的20V的检测信号时,原理相同,结果相同,都使得网口 I独自处于分级阶段,且禁止接收其他网口发送的控制信号。
[0247]本发明实施例中提供的POE分配器,还包括:P沟道场效应晶体管Ql1、稳压二极管D15、二极管D12、电阻Rll和电容C13。
[0248]实施例3
[0249]实施例3详细描述POE分配器的工作原理。
[0250]参见图7,本发明实施例提供的一种POE分配器,包括网口 1、网口 2和网口 3。
[0251]其中,QX(X表示数字)代表场效应晶体管,分为P沟道场效应晶体管PMOS和N沟道场效应晶体管NM0S,其中,PMOS的效果是当栅极G级电压低于源极S级一定值时,S和D导通,NMOS的效果是当栅极G级电压高于源极S级一定值时,S和D导通,本发明实施例中均假设导通电压为2V,否则S和D关断;RX代表电阻;CX代表电容;DX代表二极管,其效果是当其正向压降大于一定值时,其导通,此处假设0.7V,否则其一直处于关断状态;D15、D25、D35、D20、D30、D40是稳压二极管,其效果就是当其两端电压高于一定值时,其两端电压会被强制维持到该特定值,本发明实施例中假设D15、D25、D35是40V,D20、D30、D40是20V,否则稳压二极管处于关断状态。
[0252]下面详细描述网口 I的工作原理,其他网口工作原理相同。
[0253]当网口 I连接上POE交换机时,网口 2和网口 3没有连接POE交换机,POE交换机首先发送4V检测信号,然后发送20V分级信号,最后发送48V供电信号。
[0254]如图7中所示,当POE交换机发送4V检测信号,则A点电压为4V。因为稳压二极管D15为20V,所以D15关断,则Qll的源极S电压值与栅极G电压值相同,Qll关断,使得二极管D12、D14、D16、D17关断,所以H点电压为0,同时E点、F点和I点电压为O。
[0255]因为H)检测模块第四输入端(E)电压为0V,则H)检测模块的第一输入端接收到4V检测信号时,Q12导通,PD检测模块的第三输出端将所述检测信号发送给后级的受电模块,同时,ro检测模块的第三输出端将所述检测信号发送给网口 2和网口 3的ro控制模块的第二输入/输出端,用于关闭网口 2和网口 3的ro控制模块。
[0256]同时,H)控制模块第四输入端(UPF)电压为0V,所以Q13和Q14分别导通,4V检测信号通过Q13发送到网口 2的ro检测模块的第二输入端,即图7中的El点,通过Q14发送到网口 3的H)检测模块的第二输入端即点E2。
[0257]我们以网口 2中的El为例进行详细描述:4V的信号会对由电容C21和二极管D12组成的峰值检波电路进行充电,使电容C21的El点维持在充电后的最高电压,并且由于电阻R22的存在,虽然C21可以保持一段时间的最高充电电压,但是当长时间不充电时电容C21也可以通过电阻R22放电,保证长时间后电容C21也可以电压归O。例如,当网口 I处于检测阶段时,El点会维持为4V的电压,这就保证了当网口 2同时连接另一台POE交换机时,其发出的4V检测信号不会使H)检测模块中的Q22导通,所以网口 2中的检测信号不会发送到后级受电模块,避免了检测冲突。
[0258]同理网口 3也不会和网口 I相冲突。
[0259]同理当网口 I的POE交换机发送20V分级信号时,网口 2和网口 3发送的分级信号也不会和网口 I相冲突。
[0260]当网口 I的POE交换机完成4V检测和20V分级过程后,发送48V的供电信号给网口 I的输入端,即A点电压为48V。因为48V供电信号超过D15的40V稳压值,从而使Qll的源极S与栅极G电压差为8V(48-40 = 8V),所以Qll导通,所以H点电压为48V,同时E点、F点和I点电压为48V。所以Q12、Q13、Q14关断,即PD检测模块和PD控制模块不起作用,网口 I不再连接后级受电模块。
[0261]因为A点电压为48V,所以供电控制模块的第一输入端输入48V电压。又因为H点电压为48V,所以供电控制模块中的第三输入端(P点)接收48V的供电信号。根据实施例2中描述的供电模块工作原理,可知,当A发送小于4V或者大于36V的电压,且B点电压大于4V时,则Q18源极S与漏极D导通,使得PSE能接受B和A提供的任何电压信号。
[0262]因为48V大于36V,所以供电控制模块中的Q18源极S与漏极D导通,使得PSE能接受A提供的48V供电信号。同时,通过二极管D12将该48V供电信号发送给网口 2和网口 3中的供电模块的第三输入端,所以网口 I为受电网口,网口 2和网口 3为供电网口。
[0263]下面详细描述网口 1、网口 2和网口 3的有益效果。
[0264]对于网口 1:
[0265]由于A点为48V信号,所以48V信号会传送给PSE1,不过由于PSEl所在的网口 I本身就是受电端口,且存在二极管D11,使得POE交换机提供的48V供电电压和PSEl反向输出的48V电压信号不会导通D11,所以因为二极管Dll的存在,使得本身网口 I可以为受电网口。
[0266]对于网口 2:
[0267]如果在网口 I进行4V检测和20V分级信号完成之前,网口 2没有连接POE交换机,则图7中Al电压为0V,所以供电模块中的Q28导通,网口 I发送的48V供电信号发送给PSE2,使得网口 2可以连接受电设备,即网口 2为供电网口 ;
[0268]如果在网口 I进行4V检测和20V分级信号完成之前,网口 2连接了 POE交换机,根据实施例2中描述的ro检测模块工作原理,可知,当网口 I处于检测阶段,网口 2的ro检测模块Q22关断,使得网口 2不能发送信号给后级的受电模块。所以网口 2的POE交换机会一直循环在Al发送4V的检测信号。同时根据实施2中描述的供电模块的工作原理,可知,供电模块中的Q28关断,网口 I发送的48V供电信号无法供给PSE2。
[0269]又因为,网口 I接收到POE交换机发送的48V供电信号后,不再连接后级受电模块。所以,网口 2的POE交换机可以继续连接后级受电模块,按照和网口 I相同的工作原理,完成4V检测和20V分级信号,直到最后接收网口 2的POE交换机发送的48V供电信号。
[0270]综上所述,网口 I和网口 2可以同时受电,同时向其他网口提供该供电信号。
[0271]对于网口 3:
[0272]和网口 2的工作原理和有益效果相同,此处不再赘述。
[0273]需要说明的是,本发明实施例中电容充电并控制场效应晶体管开关外,还可以采用继电器控制开关线路的连通,其本质效果一致,均属于本发明保护的范围。
[0274]综上所述,本发明实施例提供的一种以太网供电POE分配器,包括:多个网口,每一网口分别连接不同的供电模块、受电设备检测模块、受电设备控制模块,其中各受电设备检测模块连接至同一个受电模块;每一网口的供电模块都与其它网口的供电模块连接,每一网口的受电设备检测模块都与其它网口的受电设备检测模块连接,每一网口的受电设备控制模块分别与其他网口的受电设备检测模块连接。使得该POE分配器的每一网口即可以作为供电网口,也可以作为受电网口,从而使得POE分配器的应用更加灵活,无需用户对网口进行区分。
[0275]显然,本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样,倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内,则本发明也意图包含这些改动和变型在内。
【主权项】
1.一种以太网供电POE分配器,其特征在于,包括: 多个网口,每一网口分别连接不同的供电模块、受电设备检测模块、受电设备控制模块,其中各受电设备检测模块连接至同一个受电模块; 其中,每一网口的供电模块都与其它网口的供电模块连接,每一网口的受电设备检测模块都与其它网口的受电设备检测模块连接,每一网口的受电设备控制模块分别与其他网口的受电设备检测模块连接; 任一网口的受电设备检测模块,用于当接收到通过本端网口的供电设备发送的检测信号,且没有收到其他网口的受电设备控制模块发送的用于关闭本受电设备检测模块的控制信号时,将该检测信号发送给所述受电模块,并且,向其他网口的受电设备控制模块发送用于关闭该其他网口的受电设备控制模块的控制信号; 任一网口的受电设备控制模块,用于当接收到通过本端网口的供电设备发送的检测信号,且没有收到其他网口的受电设备检测模块发送的用于关闭本受电设备控制模块的控制信号时,向其他网口的受电设备检测模块发送用于关闭该其他网口的受电设备检测模块的控制信号; 任一网口的供电模块,用于当接收到通过本端网口的供电设备发送的供电信号时,将所述供电信号提供给其他网口的供电模块;以及,当本端网口连接受电设备时,接收到其他网口的供电模块发送的供电信号,将该供电信号通过本端网口提供给本端网口的受电设备。2.根据权利要求1所述的POE分配器,其特征在于,所述受电设备检测模块,包括:第一开关器件、第一电阻、第一电容、第一二极管以及第一输入端、第二输入端、第三输出端和第四输入端; 其中,第一开关器件的第一端与该受电设备检测模块的第一输入端连接,第一开关器件的第二端与第一电阻以及该受电设备检测模块的第二输入端连接,第一开关器件的第三端与该受电设备检测模块的第三输出端连接; 第一电阻的一端与所述第一开关器件的第二端连接,第一电阻的另一端接地; 第一电容的一端与所述第一开关器件的第二端连接,第一电容的另一端接地; 第一二极管的第一端与该受电设备检测模块的第四输入端连接,第一二极管的另一端与所述第一开关器件的第二端连接; 该受电设备检测模块的第一输入端与本端网口连接,该受电设备检测模块的第二输入端与其他网口的受电设备控制模块连接;该受电设备检测模块的第三输出端分别与其他网口的受电设备控制模块、其他网口的受电设备检测模块连接、受电模块连接;该受电设备检测模块的第四端与本端网口的供电模块连接。3.根据权利要求2所述的POE分配器,其特征在于,所述受电设备控制模块,包括与其他每一网口对应的受电设备控制子模块; 其中,受电设备控制子模块,用于当接收到通过本端网口的供电设备发送的检测信号,且没有收到其他网口的受电设备检测模块发送的用于关闭本受电设备控制模块的控制信号时,向对应的一个其他网口的受电设备检测模块发送用于关闭该网口的受电设备检测模块的控制信号。4.根据权利要求3所述的POE分配器,其特征在于,所述受电设备控制子模块,包括:第二开关器件、第二二极管、第三二极管、第二电阻、第二电容以及第一输入端、第二输入/输出端、第三输出端和第四输入端; 其中,第二开关器件的第一端与该受电设备控制子模块的第一输入端连接,第二开关器件的第二端与第二电阻以及该受电设备控制子模块的第二输入/输出端连接,第二开关器件的第三端与第二二极管的第一端连接; 第二二极管的第一端与所述第二开关器件的第二端连接,第二二极管的另一端与该受电设备控制子模块的第三输出端连接; 第三二极管的第一端与该受电设备控制子模块的第四输入端连接,第三二极管的另一端与所述第二开关器件的第二端连接; 第二电阻的一端与所述第二开关器件的第二端连接,第二电阻的另一端接地; 第二电容的一端与所述第一开关器件的第二端连接,第二电容的另一端接地; 该受电设备控制子模块的第一输入端与本端网口连接,该受电设备控制子模块的第二输入/输出端分别与其他一个网口的受电设备检测模块、其他网口的受电设备控制模块连接;该受电设备控制子模块的第三输出端分别与其他网口的受电设备检测模块、其他网口的受电设备控制模块连接;该受电设备控制子模块的第四输入端与本端网口的供电模块连接。5.根据权利要求4所述的POE分配器,其特征在于,所述供电模块,包括:供电控制模块、输入信号控制模块和输出信号控制模块; 其中,输入信号控制模块,用于接收通过本端网口的供电设备发送的供电信号,并将所述供电信号提供给本端网口的受电设备检测模块的第四输入端、受电设备控制模块的第四输入端以及所有网口的供电控制模块; 供电控制模块,用于接收输入信号控制模块发送的供电信号,并将所述供电信号提供给输出信号控制模块,以及当本端网口连接受电设备时,接收其他网口的供电模块发送的供电信号; 输出信号控制模块,用于接收供电控制模块发送的供电信号,以及当本端网口连接受电设备时,将该供电信号通过本端网口提供给本端网口连接的受电设备。6.根据权利要求5所述的POE分配器,其特征在于,所述输入信号控制模块,包括: 第一稳压二极管、第三电阻、第三电容、第三开关器件、第四二极管,以及第一输入端、第二输出端和第三输出端; 第一稳压二极管的第一端与第三电阻的一端连接,第一稳压二极管的另一端接地; 第三电阻的一端与第一输入端连接,第三电阻的另一端与第一稳压二极管的第一端连接; 第三电容的一端与第一输入端连接,第三电容的另一端与第一稳压二极管的第一端连接; 第三开关器件的第一端与该输入信号控制模块的第一输入端连接,第三开关器件的第二端与第一稳压二极管的第一端连接,第三开关器件的第三端与第四二极管的第一端以及该输入信号控制模块的第二输出端连接; 第四二极管的第一端与第三开关器件的第三端连接,第四二极管的另一端与该输入信号控制模块的第三输出端连接; 该输入信号控制模块的第一输入端与本端网口连接,该输入信号控制模块的第二输出端与本端网口的受电设备检测模块的第四输入端连接,该输入信号控制模块的第三输出端与所有网口的输入信号控制模块的第三输出端以及供电控制模块连接。7.根据权利要求6所述的POE分配器,其特征在于,所述供电控制模块,包括: 第五二极管、第四电容、第四开关器件、第五开关器件、第六开关器件、第七开关器件、第二稳压二极管、第四电阻、第五电阻、第六电阻、第七电阻、第八电阻、第九电阻和第十电阻、以及第一输入端、第二输入/输出端和第三输出端; 第五二极管的第一端与该供电控制模块的第一输入端连接,第五二极管的第二端与第四电容连接; 第四电容的一端与第五二极管的第二端连接,第四电容的另一端接地; 第四电阻的一端连接第四电容和第五二极管相连的一端,第四电阻的另一端与第五电阻连接; 第五电阻的一端与第四电阻的一端连接,第五电阻的另一端接地; 第六电阻的一端连接第四电容和第五二极管相连的一端,第六电阻的另一端与第二稳压二极管的第一端连接; 第二稳压二极管的第一端与第六电阻的一端连接,第二稳压二极管的另一端接地;第四开关器件的第一端与第六电阻的一端连接,第四开关器件的第二端连接在第四电阻与第五电阻相连的一端,第四开关器件的第三端与第六电阻连接; 第七电阻的一端与第四开关器件的第三端连接,第七电阻的另一端接地; 第五开关器件的第一端接地,第五开关器件的第二端与第四开关器件的第三端连接,第五开关器件的第三端与第八电阻连接; 第八电阻的一端与第五开关器件的第三端连接,第八电阻的另一端与第十电阻连接;第六开关器件的第一端接地,第六开关器件的第二端与第五开关器件的第三端连接,第六开关器件的第三端与第九电阻连接;第九电阻的一端与第六开关器件的第三端连接,第九电阻的另一端与第十电阻连接;第十电阻的一端与第九电阻连接,第十电阻的另一端与第七开关器件的第一端连接;第七开关器件的第一端与第十电阻以及该供电控制模块的第二输入/输出端连接,第七开关器件的第二端与第九电阻连接,第七开关器件的第三端与该供电控制模块的第三输出端连接; 该供电控制模块的第一输入端与本端网口连接,供电控制模块的第二输入/输出端与所有网口的供电控制模块的第二输入/输出端和输入信号控制模块的第三输出端连接。8.根据权利要求7所述的POE分配器,其特征在于,所述输出信号控制模块,包括:第六二极管、供电设备PSE以及输入端和输出端。 供电设备PSE的一端与该输出信号控制模块的输入端连接,供电设备PSE的另一端与第六二极管的第一端连接; 第六二极管的第一端与供电设备PSE连接,第六二极管的第二端与该输出信号控制模块的输出端连接; 该输出信号控制模块输入端与本端网口的供电控制模块的第三输出端连接,该输出信号控制模块输出端与本端网口连接。9.根据权利要求8所述的POE分配器,其特征在于,所述开关器件为场效应晶体管,或继电器。
【文档编号】H04L12/10GK105897432SQ201510038178
【公开日】2016年8月24日
【申请日】2015年1月26日
【发明人】邓志吉, 张兴明
【申请人】浙江大华技术股份有限公司
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