本发明专利技术公开了一种用于交换机的通用PoE供电系统，采用通用控制处理器来实现低成本的PoE供电系统。具有供电电压检测功能，采用低导通内阻P型MOS管，降低系统自身能量损耗；能够实现无PD负载设备时以太网线上无直流电压存在，不会导致挂载未配网的设备出现烧毁的情况；具备PD负载设备电流检测功能，管理本系统所连接PD负载设备的功耗信息、具有PD负载设备端口优先级调整功能、具有PD负载设备端口限流功能、具有PD负载设备端口过流自动保护功能、具有输入电压短路保护功能、具有供电端口雷击防护模块、具有交互处理接口，将系统所挂载PD负载设备信息流提供给管理端，实现动态监控/管理。本发明专利技术具有成本低、电路实现简单、保护完善的特点。善的特点。善的特点。
【技术实现步骤摘要】
一种用于交换机的通用PoE供电系统
[0001]本专利技术涉及PoE供电领域，具体是一种用于交换机的通用PoE供电系统。
技术介绍
[0002]现有PoE技术方向：专用PSE芯片实现PoE供电；使用MCU控制模拟实现PoE供电；而专用PSE芯片价格不菲，且目前专用PSE芯片厂商绝大部分为国外供应商，众所周知在目前IC芯片缺货情况下，PSE芯片同样受到影响，导致产品开发、出货严重受到影响。本专利技术采用通用控制处理器方案来实现PoE供电功能，完全不受PSE产能限制，同时采用通用架构能够显著降低产品成本。
[0003]目前市场上还存在一种采用单片机控制模拟实现PoE供电的非标PoE方案，这类产品往往不具有完备的保护措施，可能存在短路，烧坏设备，故障率高的问题；此类非标PoE产品往往直接提供一个12V或其它规格的电压直接用于检测PD负载设备，此电压会一直存在于供电线上，如果未与配套的网络终端相连，极易烧毁终端设备；此类非标PoE方案往往使用N型MOS管来控制供电，根据N型MOS管的特性自身内阻较大，导致自身消耗较大功耗，导致功率浪费、自身发热严重，甚至在PD负载设备出现短路的情况问题下，可能会出现N型MOS管烧毁情况。烧毁PD终端设备。
[0004]针对相关技术中采用非标PoE供电方案，无法避免对非配网终端设备可能造成的损伤，对可能出现的自身设备烧毁的情况，尚未提出行之有效的解决方案。
技术实现思路
[0005]本专利技术的目的在于克服现有技术的不足，提供一种用于交换机的通用PoE供电系统，包括供电模块、供电短路保护模块、PD负载设备端口防护模块、供电电压检测模块、PD负载设备检测/握手模块、控制信号驱动模块、PD负载设备供电控制开关、PD负载设备过流保护模块、PD负载设备电流限制模块、PD负载设备电流检测模块、控制处理器模块、交互处理接口；
[0006]所述的供电模块用于提供系统所需电压/电流；PD负载设备的供电正端连接到PD负载设备供电控制开关；PD负载设备的供电负端通过PD负载设备电流限制模块接地；PD负载设备端口防护模块连接在PD负载设备模块供电端口供电征服之间；供电电压检测模块检测端与供电短路保护模块输出端相连；供电电压检测模块检测输出端P1与通用处理器模块相连；通用处理器模块的控制输出端S1与控制驱动模块的被控制端相连；控制信号驱动模块的输出端S1_Ctr与PD负载设备供电控制开关的被控制端相连；PD负载设备检测/握手模块的检测端与PD负载设备供电控制开关的输出端相连；PD负载设备检测/握手模块的检测输出端F1与控制处理器模块相连；PD负载设备电流限制模块的限流公共节点与PD负载设备过流保护模块的检测端相连；PD负载设备过流保护模块的输出端与控制信号驱动模块的控制端S1相连；PD负载设备电流限制模块的限流公共节点连接到PD负载设备电流检测模块的检测端相连；PD负载设备电流检测模块的检测输出端L1与通用处理模块相连。通用处理模
块通信接口C1与交互处理接口相连。
[0007]优选的，所述的PD负载设备供电控制开关包含P型MOS管U1，PD负载设备模块的供电正极VPOS0与P型MOS管U1的漏极相连接；PD负载设备模块的供电负极通过PD负载设备电流限制模块的限流公共节点后接地；控制信号驱动模块的控制信号输出端S1_Ctr与P型MOS管U1的栅极相连；P型MOS管U1的源极连接到供电短路保护模块的输出端。
[0008]优选的，所述的供电短路保护模块包括自恢复保险丝F1，自恢复保险丝F1串联在供电模块的输出正极线路上。
[0009]优选的，所述的控制信号驱动模块包含NPN型三极管Q1、电阻R5、电阻R7；控制处理器模块供电控制信号S1经过电阻R5与NPN型三极管Q1的基极相连；电阻R7与NPN型三极管Q1的基极和NPN三极管Q1的发射极相连；NPN型三极管Q1的发射极接地，NPN型三极管Q1的集电极通过电阻R2与PD负载设备供电控制开关的受控端S1_Ctrl相连。
[0010]优选的，所述的PD负载设备过流保护模块包含NPN型三极管Q2、电阻R11、电阻R12、电阻R24；限流公共节点经过R11与NPN型三极管Q2的基极相连；NPN型三极管Q2的基极通过电阻R12接地；NPN型三极管Q2的集电极通过电阻R24与控制处理器模块的供电控制信号S1相连；NPN型三极管Q2的发射极接地。
[0011]优选的，所述的供电电压检测模块包含电容C2、电阻R13、电阻R14、电阻R15；电阻R13一端与供电短路保护模块输出相连；电阻R13另外一端通过电阻R14与控制处理器模块的供电检测信号P1相连；电阻R15与电阻R13、电容C2的一端相连；电阻R15、电容C2的另一端接地。
[0012]优选的，所述的PD负载设备检测/握手模块包含P型MOS管Q4、NPN型三极管Q3、电阻R17、电阻R19、电阻R23、电阻R20、电阻R6、电阻R18、电阻R21、电阻R22、稳压管D5；P型MOS管Q4的栅极通过电容R17与PD负载设备供电控制开关的输出供电正极相连；P型MOS管Q4的栅极与NPN三极管Q3的集电极相连；电阻R19与P型MOS管Q4的栅极和P型MOS管Q2的源极并联；P型MOS管Q4的源极通过电阻R23与PD负载设备供电控制开关的输出供电正极相连；P型MOS管Q4的漏极与NPN型三极管Q3的基极相连；NPN型三极管Q3的基极通过电阻R16连接到地；NPN型三极管Q3的发射极通过电阻R20、电阻R21与控制处理器模块的PD设备检测信号F1相连；电阻R20、电阻R21的公共点通过电阻R22接地；同时电阻R20、电阻R21的公共点与电阻R18、电阻R6相连；电阻R6通过稳压管D5与PD负载设备供电控制开关的输出供电正极相连。
[0013]优选的，所述的PD负载设备端口防护模块包括电容C1、电阻R3、单向瞬态抑制管D2、快恢复二极管D1。电容C1与PD负载设备供电控制开关的输出供电正极相连；电容C1与PD负载设备供电控制开关的输出供电负极NEG_OUT0相连，同时，电容C1通过整流二极管D4与PD负载设备电流限制模块的限流公共节点相连；电阻R3、单向瞬态抑制管D2与电容C1相并联；输出供电负极NEG_OUT0通过快恢复二极管D1接地。
[0014]本专利技术的有益效果是：(1)本专利技术仅采用通用处理器模块及较少的外部无源器件实现与PD负载设备握手通信后供电，动态检测PD负载设备是否在线、PD负载设备是否合法、PD负载设备是否离线、PD负载设备是否超功率，具有线路结构简单，低成本且快速的动态响应PD负载设备的供电通断。
[0015](2)PD负载设备离线时，以太网接口无直流电压存在，与未配套的网络终端相连，不会对网络终端造成任何损害。
[0016](3)通过PD负载设备电流限制模块对PD负载设备工作电流进行检测，确保PD负载设备在预设的功率范围内工作；
[0017](4)通过PD负载设备过流保护模块自动对PD负载设备工作电流进行检测，当检测到超越阀值电流时，本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种用于交换机的通用PoE供电系统，其特征在于，包括供电模块、供电短路保护模块、PD负载设备端口防护模块、供电电压检测模块、PD负载设备检测/握手模块、控制信号驱动模块、PD负载设备供电控制开关、PD负载设备过流保护模块、PD负载设备电流限制模块、PD负载设备电流检测模块、控制处理器模块、交互处理接口；所述的供电模块用于提供系统所需电压/电流；PD负载设备的供电正端连接到PD负载设备供电控制开关；PD负载设备的供电负端通过PD负载设备电流限制模块接地；PD负载设备端口防护模块连接在PD负载设备模块供电端口供电征服之间；供电电压检测模块检测端与供电短路保护模块输出端相连；供电电压检测模块检测输出端P1与通用处理器模块相连；通用处理器模块的控制输出端S1与控制驱动模块的被控制端相连；控制信号驱动模块的输出端S1_Ctr与PD负载设备供电控制开关的被控制端相连；PD负载设备检测/握手模块的检测端与PD负载设备供电控制开关的输出端相连；PD负载设备检测/握手模块的检测输出端F1与控制处理器模块相连；PD负载设备电流限制模块的限流公共节点与PD负载设备过流保护模块的检测端相连；PD负载设备过流保护模块的输出端与控制信号驱动模块的控制端S1相连；PD负载设备电流限制模块的限流公共节点连接到PD负载设备电流检测模块的检测端相连；PD负载设备电流检测模块的检测输出端L1与通用处理模块相连。通用处理模块通信接口C1与交互处理接口相连。2.根据权利要求1所述的一种用于交换机的通用PoE供电系统，其特征在于，所述的PD负载设备供电控制开关包含P型MOS管U1，PD负载设备模块的供电正极VPOS0与P型MOS管U1的漏极相连接；PD负载设备模块的供电负极通过PD负载设备电流限制模块的限流公共节点后接地；控制信号驱动模块的控制信号输出端S1_Ctr与P型MOS管U1的栅极相连；P型MOS管U1的源极连接到供电短路保护模块的输出端。3.根据权利要求2所述的一种用于交换机的通用PoE供电系统，其特征在于，所述的供电短路保护模块包括自恢复保险丝F1，自恢复保险丝F1串联在供电模块的输出正极线路上。4.根据权利要求3所述的一种用于交换机的通用PoE供电系统，其特征在于，所述的控制信号驱动模块包含NPN型三极管Q1、电阻R5、电阻R7；控制处理器模块供电控制信号S1经过电阻R5与NPN型三极管Q1的基极相连；电阻R7与NPN型三极管Q1的基极和NPN三极管Q1的发射极相连；NPN型三极管Q1的发射极接地，NPN型三极管Q1的集电极通过电阻R2与PD负载...
【专利技术属性】
技术研发人员：刘如成，张子扬，唐兴刚，
申请(专利权)人：四川天邑康和通信股份有限公司，
类型：发明
国别省市：
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