本发明专利技术提供了一种以太网用电设备功率等级检测电路，其包括比较使能电路、稳压调节电路和特征电流检测电路。其中比较使能电路通过系统输入电压的大小判断供电系统是否处于功率等级检测阶段。稳压调节电路对系统输入电压进行转换和稳压，并输出功率等级检测电压给特征电流检测电路。特征电流检测电路将功率等级检测电压施加到特征电阻上，并形成特征电流输出。以太网供电系统根据特征电流的大小判断用电设备的功率等级。本发明专利技术通过精确识别用电设备的功率等级，保证了以太网供电系统的有效供电。为防止电路在功率等级检测阶段的临界电压点反复跳转，本发明专利技术通过电路结构设计，引入了电压比较裕度，使电路运行更加稳定。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及以太网供电系统设计，尤其涉及的是，一种以太网用电设备功率等级检测电路设计。
技术介绍
在以太网供电系统中，不同用电设备处于不同的功率等级。为了实现以太网供电系统的有效供电，在供电前要首先检测用电设备的功率等级。用电设备功率等级识别的基本方法是检测用电设备功率等级识别电阻中流过的电流。本专利技术以实现以太网用电设备功率等级精确识别为目的，以IEEE802.3af标准为依据，设计了适用于以太网供电系统的用电设备功率等级检测电路。
技术实现思路
本专利技术所要解决的技术问题是提供了一种以太网用电设备功率等级检测电路。本专利技术的技术方案如下:一种以太网用电设备功率等级检测电路，其包括比较使能电路、稳压调节电路和特征电流检测电路。其中系统输入电压及由基准电压源产生的参考电压分别输入到比较使能电路的正相输入端和反相输入端。比较使能电路通过系统输入电压的大小判断供电系统是否处于功率等级检测阶段。若供电系统处于功率等级检测阶段，比较使能电路输出使能信号开启稳压调节电路。当稳压调节电路被开启后，稳压调节电路对系统输入电压进行转换和稳压，并输出功率等级检测电压给特征电流检测电路。在稳压调节电路获得使能信号的同时，特征电流检测电路也从比较使能电路中获得使能信号，并将功率等级检测电压施加到特征电阻上形成特征电流输出。以太网供电系统根据特征电流的大小判断用电设备的功率等级。以太网用电设备功率等级检测电路中，比较使能电路用于判断系统是否处于功率等级检测阶段，并决定功率等级检测电路是否开始工作。比较使能电路包括系统电压输入端、参考电压输入端、使能信号输出端、I至3号电阻、I至2号MOS管、I号比较器、I至2号反相器。其中I至3号电阻对系统输入电压进行分压，并将分压后的电压在I号比较器中与参考电压进行比较。为了防止比较使能电路在临界电压点反复跳转，I至2号MOS管和I号电阻为比较使能电路引入一个比较裕度。比较使能电路中，系统电压输入端口连接I号电阻的上端，2号电阻的上端连接I号电阻的下端。3号电阻的上端连接2号电阻的下端，3号电阻的下端接地。I号MOS管的源极连接I号电阻的下端，I号MOS管的漏极连接2号MOS管的漏极。2号MOS管的源极连接3号电阻的上端，2号MOS管的栅极连接I号反相器的输出端。I号比较器的反相输入端连接参考电压输入端，I号比较器的正相输入端连接2号MOS管的漏极。I号比较器的输出端连接I号反相器的输入端，I号反相器的输出端连接2号反相器的输入端，2号反相器的输出端连接使能信号输出端。以太网用电设备功率等级检测电路中，稳压调节电路用于输出功率等级检测电压。功率等级检测电压为固定数值电压，因此稳压调节电路在调节输出电压的同时又具有反馈稳压功能。当稳压调节电路接收到使能信号后，电路才开始工作，并稳定输出功率等级检测电压。稳压调节电路包括系统电压输入端、使能信号输入端、偏置电压输入端、参考电压输入端、基准电流源输入端、功率等级检测电压输出端、3至16号MOS管、I号二极管、I号电容、4至5号电阻。功率等级检测电压的取值由参考电压及4至5号电阻决定，其表达式为Vgrade = (1+R4/R5) X Vref。其中Vgrade表示功率等级检测电压，Vref表示参考电压，R4表示4号电阻值，R5表示5号电阻值。当使能信号为低电平时，13号MOS管和14号MOS管被关断，稳压调节电路处于工作状态。当使能信号为高电平时，8号MOS管、9号MOS管和10号MOS管被关断，稳压调节电路停止工作。在稳压调节电路中，使能信号输入端连接3号MOS管的栅极并连接15号MOS管的栅极。系统电压输入端连接5号MOS管的源极并连接6号MOS管的源极，I号二极管的阴极连接6号MOS管的源极，16号MOS管的漏极连接I号二极管的阴极。基准电流输入端连接3号MOS管的漏极并连接4号MOS管的漏极，4号MOS管的栅极连接3号MOS管的漏极。参考电压输入端连接10号MOS管的栅极，10号MOS管的源极连接12号MOS管的漏极，10号MOS管的漏极连接8号MOS管的源极。偏置电压输入端连接9号MOS管的栅极并连接13号MOS管的栅极，9号MOS管的栅极连接8号MOS管的栅极。功率等级检测电压输出端连接16号MOS管的源极，4号电阻的上端连接功率等级检测电压输出端，4号电阻的下端连接5号电阻的上端，5号电阻的下端接地。以太网用电设备功率等级检测电路中，特征电流检测电路的作用为接收功率等级检测电压，并将其施加在特征电阻上形成特征电流。不同以太网用电设备功率等级不同，因此其功率等级检测电路中设置的特征电阻的阻值也不同。以太网供电系统根据不同特征电阻上形成的特征电流来判断用电设备的功率等级。特征电流检测电路包括功率等级检测电压输入端、特征电流输出端、使能信号输入端、特征电阻、17号MOS管、3号反相器。当使能信号为低电平时，17号MOS管开通，特征电流检测电路开始工作。当使能信号为高电平时，17号MOS管关断，特征电流检测电路停止工作。特征电流检测电路中，功率等级检测电压输入端连接特征电阻的上端，特征电阻的下端连接17号MOS管的漏极。使能信号输入端连接3号反相器的输入端，3号反相器的输出端连接17号MOS管的栅极。特征电流输出端连接17号MOS管的漏极，17号MOS管的源极接地。本专利技术主要用于以太网供电系统中用电设备的功率等级检测，通过精确识别用电设备的功率等级，保证以太网供电系统的有效供电。本专利技术为防止电路在功率等级检测阶段的临界电压点反复跳转，通过电路结构设计，引入了电压比较裕度，使电路运行更加稳定。为了使电路能够合理工作，本专利技术通过使能信号控制稳压调节电路和特征电流检测电路，只有当供电系统进入功率等级检测阶段后，电路才被开通。可见，本专利技术具有结构简单，稳定性好等优点。【附图说明】图1为本专利技术的系统结构方框图；图2为本专利技术的比较使能电路结构图；图3为本专利技术的稳压调节电路结构图；图4为本专利技术的特征电流检测电路结构图；图5为本专利技术的系统整体电路结构图；【具体实施方式】为了便于理解本专利技术，下面结合附图和具体实施例，对本专利技术进行更详细的说明。本说明书及其附图中给出了本专利技术的较佳的实施例，但是，本专利技术可以以许多不同的形式来实现，并不限于本说明书所描述的实施例。相反地，提供这些实施例的目的是使对本专利技术的公开内容的理解更加透彻全面。需要说明的是，当某一元件固定于另一个元件，包括将该元件直接固定于该另一个元件，或者将该元件通过至少一个居中的其它元件固定于该另一个元件。当一个元件连接另一个元件，包括将该元件直接连接到该另一个元件，或者将该元件通过至少一个居中的其它元件连接到该另一个元件。如图1所示，以太网用电设备功率等级检测电路，其包括比较使能电路、稳压调节电路和特征电流检测电路。其中系统输入电压Vin及由基准电压源产生的参考电压Vref分别输入到比较使能电路的正相输入端和反相输入端。比较使能电路通过系统输入电压Vin的大小判断供电系统是否处于功率等级检测阶段。若供电系统处于功率等级检测阶段，比较使能电路输出使能信号Ven开启稳压调节电路。例如，以太网供电系统的功率等级检测的工作电压范围为15.5V至21.5V。如果系统输入电压Vin小于21.5V，则本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种以太网用电设备功率等级检测电路，其特征在于，其包括比较使能电路、稳压调节电路和特征电流检测电路；比较使能电路通过系统输入电压的大小判断供电系统是否处于功率等级检测阶段，并输出使能信号；稳压调节电路对系统输入电压进行转换和稳压，并输出功率等级检测电压；特征电流检测电路将功率等级检测电压施加到特征电阻上，并形成特征电流输出。
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：刘俊琪，邵珠雷，武红玉，
申请(专利权)人：许昌学院，
类型：发明
国别省市：河南;41
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