在從另一個電源汲取電力時的來自受電設備(pd)的維持功率特征(mps)的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及在從另一個電源汲取電力時的來自受電設備(PD)的維持功率特征(MPS)。具體而言，公開了一種用于在以太網供電(PoE)網絡中將維持功率特征(MPS)電流從受電設備(PD)控制器吸收到整流橋中的系統(tǒng)。在一個或多個實施方式中，該系統(tǒng)包括整流橋，其被配置為電連接至以太網供電供電設備，以接收來自供電設備的電力。該系統(tǒng)還包括受電設備控制器，其可操作地連接至整流橋，并被配置為控制供給負載的電力。負載被配置為接收來自供電設備和第二電源的電力。受電設備控制器被配置為當?shù)诙娫礊樨撦d提供電力時，利用整流橋的輸入端將維持功率特征電流供應至供電設備。
【專利說明】在從另一個電源汲取電力時的來自受電設備(PD)的維持功率特征(MPS)
[0001]相關申請的交叉引用
[0002]本申請按35U.S.C.§ 119(e)的規(guī)定要求享有如下權益:序列號為61/706215的美國臨時申請，其名稱為“Maintain Power Signature (MPS) From a Powered Device (PD)While Power Is Drawn From Another Sourcc”,提交于 2012 年 9 月 27 日；以及序列號為61/782090 的美國臨時申請，其名稱為 “Maintain Power Signature (MPS) From a PoweredDevice (PD)Whilc Power Is Drawn From Another Source”,提交于 2013 年 3 月 14 日。序列號為61/706215及61/782090的美國臨時申請的全文通過引用的方式合并入本文。
【背景技術】
[0003]以太網供電(PoE)技術描述了在以太網線纜上連同數(shù)據(jù)一起傳輸電力。PoE技術典型地由多項IEEE標準規(guī)定。電力在以太網線纜中的兩個或更多的差分線對上以共模方式提供，且電力來自激活的PoE網絡設備中的電源，譬如以太網開關，或電力可采用中跨電源而被注入到線纜路徑中。PoE系統(tǒng)的基本元件包括:I)供電設備(power sourcingequipment) (PSE)、譬如開關之類的在以太網線纜上提供(“電源”)電力的設備，2)由PSE供電的、消耗來自PSE的能量的受電設備。受電設備的實例包括無線接入點、互聯(lián)網協(xié)議(IP)電話、和IP相機。

【發(fā)明內容】

[0004]公開了在以太網供電(PoE)網絡中將維持功率特征(MPS)電流從受電設備(PD)控制器吸收至(sink to)整流橋中的系統(tǒng)。在一個或多個實施方式中，系統(tǒng)包括配置為電連接至以太網供電設備以從供電設備接收電力的整流橋。該系統(tǒng)還包括可操作地連接至整流橋并配置為控制供應至負載的電力的受電設備控制器。負載被配置為接收來自供電設備和第二電源的電力。受電設備控制器被配置為當?shù)诙娫聪蜇撦d提供電力時使用整流橋的輸入端而將維持功率特征電流供應(sourcc)至供電設備。
[0005]該“
【發(fā)明內容】
”用于以簡化形式引入在“【具體實施方式】”中進一步描述的一些選擇的概念。該“
【發(fā)明內容】
”既非想要確定請求保護的主題的關鍵特征或基本特征，也非想要用來輔助確定請求保護的主題的范圍。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0006]“【具體實施方式】”將參照附圖來進行描述。
[0007]圖1是連接至供電設備的受電設備控制器的示意圖，其中通過利用控制器的地電位(controller ground)而將電流脈沖供應至供電設備來執(zhí)行維持功率特征(MPS)。
[0008]圖2是連接至供電設備的受電設備控制器的示意圖，其中當另一個電源為負載提供電力時，通過將維持功率特征電流供應至整流橋來執(zhí)行MPS，并且其中受電設備控制器被配置為利用整流橋的輸入端將維持功率特征電流提供至供電設備。[0009]圖3是連接至供電設備的受電設備控制器的示意圖，其中當另一個電源為負載提供電力時，通過將維持功率特征電流供應至整流橋來執(zhí)行MPS，并且其中受電設備控制器被配置為利用整流橋的輸入端將維持功率特征電流提供至供電設備。
【具體實施方式】
[0010]綜述
[0011]以太網供電網絡被配置為經以太網線纜向受電設備提供電力以及數(shù)據(jù)。以太網線纜包括與受電設備相連接的模塊化的連接器，其在網絡和受電設備之間提供電連接。
[0012]在以太網供電冗余應用中，使用供電設備(PSE)和受電設備控制器的系統(tǒng)會由于具有更高電壓的另一個電源(例如，墻式適配器)的接管而停止向負載提供電力。第二電源可以是墻式適配器或另一 PSE和與第一 PSE并聯(lián)連接的受電設備控制器系統(tǒng)和受電設備控制器系統(tǒng)。最初為負載提供電力的第一系統(tǒng)典型地保持PSE處于工作狀態(tài)，以便在第二電源終止為負載提供電力的情況下能夠恢復電力輸送。通過這種方式，PoE冗余設備可避免在過渡期間供至負載的電力中斷。
[0013]為了在RJ45連接器輸出端維持PSE電力，通過在受電設備控制器側向PSE供應電流脈沖來典型地實現(xiàn)維持功率特征(MPS)。一些受電設備控制器通過控制器的地電位(例如，如圖1所示)向PSE提供MPS電流。然而，這種方法在上述情況(例如，其中具有更高電壓的第二電源接管)下是無效的。電流脈沖被更高的電壓源吸收并可能不會通過以太網線纜流至PSE，其使得PSE去除功率。
[0014]因此，公開了用于在以太網供電網絡中將維持功率特征(MPS)電流從受電設備控制器吸收到整流橋中的系統(tǒng)。在一個或多個實施方式中，系統(tǒng)包括配置為電連接至以太網供電設備以從供電設備接收電力的整流橋。系統(tǒng)還包括可操作地連接至整流橋并被配置為控制供應至負載的電力的受電設備控制器。負載被配置為接收來自供電設備和第二電源的電力。受電設備控制器被配置為當?shù)诙娫礊樨撦d供電時使用整流橋的輸入端將維持功率特征電流供應至供電設備。
[0015]示例性實施方式
[0016]一般地參考圖2，描述了用于在以太網供電環(huán)境中將維持功率特征(MPS)電流從受電設備控制器吸收到整流橋中的技術和系統(tǒng)。在實施例中，系統(tǒng)100包括利用整流橋104而與供電設備101相耦合的受電設備控制器102。系統(tǒng)100被配置為將電力和數(shù)據(jù)經PoE網絡傳送至受電設備。PoE網絡可經由具有模塊化的連接器(例如8位置8觸點(8P8C)連接器，等等)的以太網線纜為受電設備103提供電力和數(shù)據(jù)。受電設備103可包括被配置用于PoE網絡的任何受電設備。實例包括但不必限于:無線接入點、互聯(lián)網協(xié)議(IP)電話、IP相機及其組合，等等。
[0017]如圖1至3所示，在本公開內容的一個特定實施方式中，系統(tǒng)100包括隔離場效應晶體管(FET) 105，用來控制系統(tǒng)100內部的電流。受電設備控制器102控制隔離FET105的運行，使得整流橋104或是電連接至墻式適配器108，或是與墻式適配器108電隔離。如圖所示，受電設備控制器102可操作地連接至隔離FET105的柵極105A。因此，受電設備控制器102被配置為基于系統(tǒng)100的運行模式，通過將隔離FET105在開路結構(例如，阻斷電流)和閉合結構(例如，導通電流)之間轉換來控制隔離FET105的運行。如圖所示，隔離FET105連接至整流橋104，并連接至墻式適配器108。
[0018]整流橋104可用于使受電設備控制器102免于極性反轉。在一實施方式中，整流橋104可包括多個二極管202、204、206、208。如圖1至3所示，二極管202的正極部分202A和二極管206的負極部分206B連接至第一輸入端子210，且二極管204的正極部分204A和二極管208的負極部分208B連接至第二輸入端子212。輸入端子210、212 (例如，輸入端106)被配置為電連接至供電設備(PSE)302。正極部分206A、208A連接至隔離FET105。
[0019]在實施例中，受電設備控制器102輸出MPS電流(例如，電流脈沖)至整流橋104的輸入端106 (例如，代替如圖2所示的控制器的地電位)。以這種方式，當負載從具有更高電壓的另一個連接的電源汲取電力時，MPS可得到維持。必要時受電設備控制器102可因此維持PSE特征，并針對PoE冗余系統(tǒng)中的負載提供無縫的電源轉換。如圖2所示，當墻式適配器108在受電設備控制器102的輸出端連接，并具有相對于PSE電壓更高的電壓時，經整流橋104的輸入端106 (而非如圖1所示的控制器的地面回波(ground return) VSS,其中電流被墻式適配器吸收，而不是流至PSE,導致線纜側的功率去除(power removal))供應MPS電流。
[0020]在實施方式中，受電設備控制器102內的電流發(fā)生器可以將電流供應至具有更低電壓(例如，最低的電壓)的橋輸入連接部，譬如輸入端106。以這種方式，MPS電流脈沖被允許以各種情況流至PSE，且即使當受電設備控制器102的地面回波相對于PSE輸出處于更低的電壓時，MPS電流也可通過PSE的輸出端而被吸收。此外，橋二極管202、204、206、208可在墻式適配器108電壓和PSE電壓之間提供電隔離。因此，即使當墻式適配器108具有更高的電壓時，PSE也可在線纜側維持功率。
[0021]在一個實施例中且如圖3所示，系統(tǒng)100可以包括DC-DC變換器110DC-DC變換器包括將直流電源(DC)從一個電壓電平變換為另一電壓電平的電子電路。在一些實施方式中，DC-DC變換器110包括降壓變換器。在該實施例中，H)控制器102通過產生并發(fā)送PSE適當?shù)碾娏髅}沖(標準要求的IOmA的最低水平，以保持PSE的連接)來維持PoE功率特征。系統(tǒng)100利用在H)側存在的整流橋104，其用于防止極性反轉。MPS電流脈沖經橋輸入端被發(fā)送至PSE，如圖3所示，而負載從墻式適配器108汲取電力。應用在H)控制器內的電流發(fā)生器被稱為VDD連接部，且其將電流供應至在兩個輸入端間具有最低電壓的橋輸入連接部。即使H)控制器的地面回波相對于PSE的輸出處于更低的電壓，MPS電流脈沖也可被PSE的輸出吸收。橋二極管202、204、206、208在適配器電壓和PSE電壓之間提供了必要的電隔離。其他解決方案未能解決該問題，因為MPS電流脈沖經H)控制器的地面回波VSS而被供應至PSE。當墻式適配器電壓高于PSE電壓時，電流脈沖被適配器吸收。這導致了在線纜側的PSE功率去除。系統(tǒng)100通過經過整流橋的輸入端發(fā)送MPS電流脈沖而克服了其他解決方案的局限性。
[0022]結論
[0023]盡管采用結構特征和/或過程操作的特定語言描述了主題，應當理解，所附權利要求中限定的主題不必限于上述特定的特征或作用。相反，將上述的特定的特征和作用作為實施權利要求的實例形式來進行描述。
【權利要求】
1.一種系統(tǒng)，包括: 整流橋，其被配置為電連接至以太網供電(PoE)供電設備(PSE)以從所述PSE接收電力；以及 受電設備控制器，其可操作地連接至所述整流橋并被配置為控制對負載的電力供應，所述負載被配置為接收來自所述PSE和第二電源的電力，所述受電設備控制器被配置為當所述第二電源向所述負載提供電力時，利用所述整流橋的輸入端將維持功率特征(MPS)電流供應至所述供電設備。
2.如權利要求1所述的系統(tǒng)，其中所述整流橋包括多個二極管。
3.如權利要求1所述的系統(tǒng)，其中所述負載包括受電設備。
4.如權利要求3所述的系統(tǒng)，其中所述受電設備包括無線接入點、互聯(lián)網協(xié)議(IP)電話或IP相機中的至少一種。
5.如權利要求1所述的系統(tǒng)，其中所述負載包括DC-DC變換器，該DC-DC變換器被配置為將直流(DC)電源從第一電壓電平變換到第二電壓電平。
6.如權利要求5所述的系統(tǒng)，其中所述DC-DC變換器被配置為向受電設備提供電力。
7.如權利要求5所述的系統(tǒng)，其中所述DC-DC變換器包括降壓變換器。
8.一種系統(tǒng),包括: 整流橋，其被配置為 電連接至以太網供電(PoE)供電設備(PSE)以接收來自所述PSE的電力，所述整流橋包括多個二極管，所述整流橋電連接至第一端子和第二端子；以及 受電設備控制器，其可操作地連接至所述整流橋并被配置為控制對負載的電力供應，所述負載被配置為接收來自所述PSE和第二電源的電力，所述受電設備控制器被配置為當所述第二電源向所述負載提供電力時，利用所述整流橋的輸入端將維持功率特征(MPS)電流供應至所述供電設備。
9.如權利要求8所述的系統(tǒng)，其中所述多個二極管中的第一二極管的正極部分和所述多個二極管中的第二二極管的負極部分連接至所述第一端子，且所述多個二極管中的第三二極管的正極部分和所述多個二極管中的第四二極管的負極部分連接至所述第二端子。
10.如權利要求8所述的系統(tǒng)，其中所述負載包括受電設備。
11.如權利要求10所述的系統(tǒng)，其中所述受電設備包括無線接入點、互聯(lián)網協(xié)議(IP)電話或IP相機中的至少一種。
12.如權利要求8所述的系統(tǒng)，其中所述負載包括DC-DC變換器，該DC-DC變換器被配置為將直流(DC)電源從第一電壓電平變換到第二電壓電平。
13.如權利要求12所述的系統(tǒng)，其中所述DC-DC變換器被配置為向受電設備提供電力。
14.如權利要求12所述的系統(tǒng)，其中所述DC-DC變換器包括降壓變換器。
15.如權利要求8所述的系統(tǒng)，其中所述第一端子和所述第二端子被配置為與供電設備相連接。
16.—種系統(tǒng),包括: 整流橋，其被配置為電連接至以太網供電(PoE)供電設備(PSE)以接收來自所述PSE的電力，所述整流橋包括多個二極管，所述整流橋電連接至第一端子和第二端子；以及 受電設備控制器，其可操作地連接至所述整流橋并被配置為控制對負載的電力供應，所述負載被配置為接收來自所述PSE和第二電源的電力，所述受電設備控制器被配置為當所述第二電源向所述負載提供電力時，利用所述整流橋的輸入端將維持功率特征(MPS)電流供應至所述供電設備。 其中所述多個二極管中的第一二極管的正極部分的所述多個二極管中的第二二極管的負極部分連接至所述第一端子，且所述多個二極管中的第三二極管的正極部分和所述多個二極管中的第四二極管的負極部分連接至所述第二端子。
17.如權利要求16所述的系統(tǒng)，其中所述多個二極管中的第一二極管的正極部分和所述多個二極管中的第二二極管的負極部分連接至所述第一端子，且所述多個二極管中的第三二極管的正極部分和所述多個二極管中的第四二極管的負極部分連接至所述第二端子。
18.如權利要求16所述的系統(tǒng)，其中所述負載包括受電設備。
19.如權利要求18所述的系統(tǒng)，其中所述受電設備包括無線接入點、互聯(lián)網協(xié)議(IP)電話或IP相機中的至少一種。
20.如權利要求16所述的系統(tǒng)，其中所述負載包括DC-DC變換器，該DC-DC變換器被配置為將直流(DC)電源從第一 電壓電平變換到第二電壓電平。
【文檔編號】H04L12/10GK103888272SQ201310618409
【公開日】2014年6月25日 申請日期:2013年9月27日 優(yōu)先權日:2012年9月27日
【發(fā)明者】A·維尼亞, M·蘭扎托, G·馬里亞諾, G·佐烏, T·A·哈伊恩 申請人:馬克西姆綜合產品公司