一种接口自适应供电电路、装置及PD设备的制作方法

专利2022-05-09  52


本申请属于以太网供电技术领域,尤其涉及一种接口自适应供电电路、装置及pd设备。



背景技术:

poe(poweroverethernet,有源以太网)指的是在现有的以太网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。对于当前使用的poe设备,可以将它们简单的分为2大类:pse(power-sourcingequipment)和pd(powereddevice),其中pse就是poe供电中供电设备,pd就是poe供电中的受电设备。

目前市面上的设备均是单一的pse和pd设备,这样的话在一些需要配合使用的设备上,就需要多套供电方式,如cpe ipc(客户前置设备 进程间通信设备,且ipc在监控系统中指的是网络摄像机,也就是前端监控设备)的组合,此组合就需要两套供电链路来分别给cpe和ipc供电。传统的既有作为pd设备接受外部pse设备供电的受电功能又有作为pse设备向外部pd设备供电功能的设备,通过第一以太网口连接pse供电设备以获取电源,通过第二以太网口连接其他pd受电设备,在内部开关控制模块打开后可以通过以太网口2对外部pd受电设备提供电源。但是上述技术方案的局限性有两点,一是poe供电端网口与受电端网口功能固定设计,不能自适应,这样导致用户使用不便,且可能出现误操作导致系统损坏的情况;二是开关控制依赖数据处理系统,也即控制pse向外部pd设备供电的开关需要数据处理模块或者最小cpu(centralprocessingunit,中央处理器)系统进行控制,系统及电路较为复杂,且在开关机时,容易出现软件控制开关的信号异常,导致开关不可控,系统不能正常工作。

因此,传统的技术方案中存在poe供电端网口与受电端网口功能固定设计,不能自适应不调整,且端口供电和受电控制系统结构复杂、控制的稳定可靠性差的问题。



技术实现要素:

本申请的目的在于提供一种接口自适应供电电路、装置及pd设备,旨在解决传统的技术方案中存在poe供电端网口与受电端网口功能固定设计,不能自适应不调整,且端口供电和受电控制系统结构复杂、控制的稳定可靠性差的问题。

本申请实施例的第一方面提供了一种接口自适应供电电路,与第一网络接口和第二网络接口连接,接口自适应供电电路包括:

第一切换开关电路,所述第一切换开关电路的公共端与所述第一网络接口连接;

第二切换开关电路,所述第二切换开关电路的公共端与所述第二网络接口连接;

第一检测电路,与所述第一切换开关电路的第一开关端连接,配置为检测所述第一网络接口的状态以及所述第一网络接口接入的第一外部设备的类型,以生成第一使能信号和第三使能信号,并根据所述第一外部设备提供的电源电压生成第一整流电压;

第二检测电路,与所述第二切换开关电路的第一开关端连接,配置为检测所述第二网络接口的状态以及所述第二网络接口接入的第二外部设备的类型,以生成第二使能信号和第四使能信号,并根据所述第二外部设备提供的电源电压生成第二整流电压;

逻辑处理电路,与所述第一检测电路和所述第二检测电路连接,配置为根据所述第一使能信号和所述第二使能信号生成变压使能信号;

电压转换电路,与所述逻辑处理电路、所述第一切换开关电路的第一开关端以及所述第二切换开关电路的第一开关端连接,配置为根据所述变压使能信号对所述第一外部设备和/或所述第二外部设备提供的电源电压进行电压转换处理以生成供电电压;

供电管理电路,与所述电压转换电路、所述第一切换开关电路的第二开关端、所述第二切换开关电路的第二开关端、所述第一检测电路以及所述第二检测电路连接,配置为根据所述第一外部设备的类型、所述第二外部设备的类型以及所述供电电压对所述第一整流电压和所述第二整流电压的通断状态进行控制;

所述第一切换开关电路配置为根据所述第四使能信号切换为所述第一网络接口与所述第一检测电路连接或切换为所述第一网络接口与所述供电管理电路连接;

所述第二切换开关电路配置为根据所述第三使能信号切换为所述第二网络接口与所述第二检测电路连接或切换为所述第二网络接口与所述供电管理电路连接。

在其中一个实施例中,所述逻辑处理电路为逻辑电路。

在其中一个实施例中,所述逻辑电路为或门电路。

在其中一个实施例中,所述第一检测电路包括:

第一整流单元,与所述第一切换开关电路的第一开关端连接,配置为根据所述第一外部设备提供的电源电压生成第一整流电压;

第一反灌保护单元,与所述第一整流单元和所述供电管理电路连接,配置为对所述第一整流电压进行反灌保护;

第一检测控制单元,与所述第一整流单元连接,配置为根据反灌保护前的所述第一整流电压生成原始第一使能信号;

第一放大单元,与所述控制单元和所述逻辑处理电路连接,配置为对所述原始第一使能信号进行放大处理以生成所述第一使能信号;

第一驱动单元,与所述第一放大单元和所述第二切换开关电路连接,配置为根据所述第一使能信号生成所述第三使能信号。

在其中一个实施例中,第一切换开关电路包括:第一继电器;其中,所述第一继电器的第一公共端和所述第一继电器的第二公共端与所述第一网络接口连接,所述第一继电器的线圈与所述第二检测电路连接,所述第一继电器的线圈的第二端与电源地连接,所述第一继电器的常闭开关的第一端和所述第一继电器的常闭开关的第二端共接于所述第一检测电路,所述第一继电器的常开开关的第一端和所述第一继电器的常开开关的第二端共接于所述供电管理电路。

在其中一个实施例中,所述第一检测控制单元包括:pd控制芯片、第一稳压二极管、第一电容、第三电阻、第四电阻、第五电阻以及第六电阻;其中,所述pd控制芯片的检测端与所述第三电阻r11的第一端连接,所述pd控制芯片的分级端与所述第四电阻的第一端连接,所述pd控制芯片1的极限电流端与所述第五电阻的第一端连接,所述pd控制芯片的受电设备负电源端与电源地连接,所述pd控制芯片的电源指示端与所述第六电阻的第一端和所述第一放大单元连接,所述pd控制芯片的负电源端、所述第一稳压二极管的阳极、所述第一电容的第一端、所述第四电阻的第二端以及所述第五电阻的第二端共接于第一整流单元的负输出端,所述pd控制芯片的正电源端、所述第一稳压二极管的阴极、所述第一电容的第二端、所述第三电阻的第二端以及所述第六电阻的第二端共接于第一整流单元的正输出端。

在其中一个实施例中,所述供电管理电路包括:供电管理芯片、第三电容、第四电容、第五电容、第六电容、第一场效应管、第二场效应管、第一保险器、第二保险器、第一二极管以及第二二极管;其中,所述供电管理芯片的正电压端和所述第三电容的第一端共接于第一供电电压端,所述第三电容的第二端与电源地连接,所述供电管理芯片的复位端与所述第一供电电压端连接,所述供电管理芯片的中断端与所述第一供电电压端连接,所述供电管理芯片的时钟端、所述供电管理芯片的输入数据端、所述供电管理芯片的输出数据端、所述供电管理芯片的数据地端、所述供电管理芯片的第三电流检测输入端、所述供电管理芯片的第三输出电压监控端、所述供电管理芯片的第二检测连接端、所述供电管理芯片的第四电流检测输入端以及所述供电管理芯片的第四输出电压监控端共接于电源地,所述供电管理芯片的模拟电源端和所述第四电容的第一端共接于整流电压端,所述第四电容的第二端与电源地连接,所述供电管理芯片的总线编程端、所述供电管理芯片的低优先级端、所述供电管理芯片的总线地址端以及所述供电管理芯片的模拟地端共接于电源地,所述供电管理芯片的第二栅极驱动输出端与所述第二场效应管的栅极连接,所述供电管理芯片的第二输出电压监控端与所述第二场效应管的漏极和所述第二保险器的第一端连接,所述第二保险器的第二端、所述第二二极管的阳极、所述第六电容的第一端共接于所述第二网络接口,所述第二二极管的阴极、所述第六电容的第二端与所述电源电压端和所述第二网络接口连接,所述供电管理芯片的第二电流检测输入端、所述第二场效应管的源极、所述供电管理芯片的第一检测连接端、所述第一场效应管的源极以及所述供电管理芯片的第一电流检测输入端共接于电源地,所述供电管理芯片的第一栅极驱动输出端与所述第一场效应管的栅极连接,所述供电管理芯片的第一输出电压监控端与所述第一场效应管的漏极和所述第一保险器的第一端连接,所述第一保险器的第二端、所述第一二极管的阳极、所述第五电容的第一端共接于所述第一网络接口,所述第一二极管的阴极、所述第五电容的第二端与所述电源电压端和所述第一网络接口连接。

本申请的第二方面提供了一种接口自适应供电电路,所述接口自适应供电电路包括:多个网络接口、多个切换开关电路、多个检测电路、供电管理电路、所述电压转换电路以及所述逻辑处理电路;其中,多个所述网络接口与多个所述切换开关电路一一对应连接,多个所述切换开关电路与多个所述检测电路一一对应连接;多个所述切换开关电路均与所述供电管理电路、所述电压转换电路以及所述逻辑处理电路连接;多个所述检测电路均与所述逻辑处理电路连接;多个所述检测电路一一对应检测多个所述网络接口的状态及接入设备的类型以生成使能信号;逻辑处理电路根据多个所述检测电路生成的多个使能信号生成变压使能信号和切换使能信号,所述切换开关电路根据所述切换使能信号切换对应的所述网络接口与对应的所述检测电路连接或切换对应的所述网络接口与所述供电管理电路连接。

本申请的第三方面提供了一种接口自适应供电装置,所述接口自适应供电装置包括如上述任一项所述的接口自适应供电电路。

本申请的第四方面提供了一种pd设备,所述pd设备包括如上述任一项所述的接口自适应供电电路或如上述所述的接口自适应供电装置。

本实用新型实施例与现有技术相比存在的有益效果是:上述的接口自适应供电电路通过第一检测电路检测第一网络接口的状态以及第一网络接口接入的第一外部设备的类型以生成第一使能信号和第三使能信号,并根据第一外部设备提供的电源电压生成第一整流电压;第二检测电路检测第二网络接口的状态以及第二网络接口接入的第二外部设备的类型以生成第二使能信号和第四使能信号,并根据第二外部设备提供的电源电压生成第二整流电压;逻辑处理电路根据第一使能信号和第二使能信号生成变压使能信号;电压转换电路根据变压使能信号对第一外部设备和/或第二外部设备提供的电源电压进行电压转换处理以生成供电电压;供电管理电路根据第一外部设备的类型、第二外部设备的类型以及供电电压对第一整流电压和第二整流电压的通断状态进行控制;第一切换开关电路根据第四使能信号切换为第一网络接口与第一检测电路连接或切换为第一网络接口与供电管理电路连接;第二切换开关电路根据第三使能信号切换为第二网络接口与第二检测电路连接或切换为第二网络接口与供电管理电路连接;能够通过纯硬件电路实现多端口(也即接口)自适应调整接口功能,即自适应调整接口为受电接口或供电接口,以进行poe供电,达到既能够作为受电设备由接入的外部pse设备供电,也能够作为供电设备对接入的外部pd设备供电的目的,无需软件的控制,电路结构简单,响应速度快,降低了成本,提高了接口自适应供电电路的稳定可靠性和实用性。

附图说明

图1为本申请一实施例提供的接口自适应供电电路的一种结构示意图;

图2为本申请一实施例提供的接口自适应供电电路的另一种结构示意图;

图3为本申请一实施例提供的接口自适应供电电路中第一切换开关电路、第二切换开关电路、第一检测电路、第二检测电路以及逻辑处理电路的一种示例电路原理图;

图4为本申请一实施例提供的接口自适应供电电路中供电管理电路的一种示例电路原理图;

图5为本申请一实施例提供的接口自适应供电电路中供电管理电路的另一种示例电路原理图;

图6为本申请一实施例提供的接口自适应供电电路的另一种结构示意图。

具体实施方式

为了使本申请所要解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白,以下结合附图及实施例,对本申请进行进一步详细说明。应当理解,此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本申请,并不用于限定本申请。

需要说明的是,当元件被称为“固定于”或“设置于”另一个元件,它可以直接在另一个元件上或者间接在该另一个元件上。当一个元件被称为是“连接于”另一个元件,它可以是直接连接到另一个元件或间接连接至该另一个元件上。

需要理解的是,术语“长度”、“宽度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系,仅是为了便于描述本申请和简化描述,而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作,因此不能理解为对本申请的限制。

此外,术语“第一”、“第二”仅用于描述目的,而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此,限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本申请的描述中,“多个”的含义是两个或两个以上,除非另有明确具体的限定。

图1示出了本申请第一实施例提供的接口自适应供电电路的结构示意图,为了便于说明,仅示出了与本实施例相关的部分,详述如下:

请参阅图1,一种接口自适应供电电路,与第一网络接口01和第二网络接口02连接,接口自适应供电电路包括:第一切换开关电路11、第二切换开关电路21、第一检测电路12、第二检测电路22、逻辑处理电路30、电压转换电路40以及供电管理电路50。

第一切换开关电路11,第一切换开关电路11的公共端与第一网络接口01连接;第二切换开关电路21,第二切换开关电路21的公共端与第二网络接口02连接;第一检测电路12,与第一切换开关电路11的第一开关端连接,配置为检测第一网络接口01的状态以及第一网络接口01接入的第一外部设备的类型,以生成第一使能信号和第三使能信号,并根据第一外部设备提供的电源电压生成第一整流电压;第二检测电路22,与第二切换开关电路21的第一开关端连接,配置为检测第二网络接口02的状态以及第二网络接口02接入的第二外部设备的类型,以生成第二使能信号和第四使能信号,并根据第二外部设备提供的电源电压生成第二整流电压;逻辑处理电路30,与第一检测电路12和第二检测电路22连接,配置为根据第一使能信号和第二使能信号生成变压使能信号;电压转换电路40,与逻辑处理电路30、第一切换开关电路11的第一开关端以及第二切换开关电路21的第一开关端连接,配置为根据变压使能信号对第一外部设备和/或第二外部设备提供的电源电压进行电压转换处理以生成供电电压;供电管理电路50,与电压转换电路40、第一切换开关电路11的第二开关端、第二切换开关电路21的第二开关端、第一检测电路12以及第二检测电路22连接,配置为根据第一外部设备的类型、第二外部设备的类型以及供电电压对第一整流电压和第二整流电压的通断状态进行控制;第一切换开关电路11配置为根据第四使能信号切换为第一网络接口01与第一检测电路12连接或切换为第一网络接口01与供电管理电路50连接;第二切换开关电路21配置为根据第三使能信号切换为第二网络接口02与第二检测电路22连接或切换为第二网络接口02与供电管理电路50连接。

具体实施中,第一网络接口01和第二网络接口02均为以太网网络接口,包括rj45插头,其中1和2抽头、3和6抽头、4和5抽头、7和8抽头四组抽头中有两组抽头上有poe馈电,所以有1236抽头和4578抽头两种馈电方式。

当未接入外部的pse设备时,即第一网络接口01和第二网络接口02均未接入pse设备,包括第一网络接口01接入第一外部设备但第一外部设备不为pse设备和第二网络接口02接入第二外部设备但第二外部设备不为pse设备、第一网络接口01接入第一外部设备但是第一外部设备不为pse设备和第二网络接口02空置(未接入第二外部设备)、第一网络接口01空置(未接入第一外部设备)和第二网络接口02接入第二外部设备但第二外部设备不为pse设备三种情况,此时接口自适应供电电路未接入电源电压,第一检测电路12对应生成第一电平的第一使能信号和低电平的第三使能信号,第二检测电路22对应生成第一电平的第二使能信号和低电平的第四使能信号,第一切换开关电路11根据第一电平的第四使能信号切换为第一网络接口01与第一检测电路12连接,第二切换开关电路21根据第一电平的第三使能信号切换为第二网络接口02与第二检测电路22连接,逻辑处理电路30根据第一电平的第一使能信号和第一电平的第二使能信号生成第一电平的变压使能信号,第一电平的变压使能信号不使能电压转换电路40工作,因此电压转换电路40不生成供电电压,不对内外受电负载供电。

当第一网络接口01接入的第一外部设备为pse设备,第二网络接口02不接入第二外部设备或者第二网络接口02接入的第二外部设备为外部pd设备(即外部受电设备)时,此时接口自适应供电电路接入电源电压,电源电压由第一外部设备提供,第一检测电路12对应生成第二电平的第一使能信号和第二电平的第三使能信号,第二检测电路22对应生成第一电平的第二使能信号和第一电平的第四使能信号,第一切换开关电路11根据第一电平的第四使能信号切换为第一网络接口01与第一检测电路12连接,第二切换开关电路21根据第二电平的第三使能信号切换为第二网络接口02与供电管理电路50连接,逻辑处理电路30根据第二电平的第一使能信号和第一电平的第二使能信号生成第二电平的变压使能信号,第二电平的变压使能信号使能电压转换电路40对第一网络接口01接入的第一外部设备提供的电源电压进行电压转换等处理以生成供电电压,通过供电电压对供电管理电路50和内部的受电负载进行供电,供电管理电路50根据第一供电电压和第二外部设备为外部pd设备控制导通第一整流电压至第二网络接口02,以对第二网络接口02接入的第二外部设备(外部pd设备)进行供电;其中,供电电压包括第一供电电压,内部的受电负载为接口自适应供电电路中的其他受电设备或电路。

同理可推,当第二网络接口02接入的第二外部设备为pse设备,第一网络接口01不接入第一外部设备或者接入的第一外部设备为外部pd设备(即外部受电设备)时,此时接口自适应供电电路接入电源电压,电源电压由第二外部设备提供,第一检测电路12对应生成第一电平的第一使能信号和第一电平的第三使能信号,第二检测电路22对应生成第二电平的第二使能信号和第二电平的第四使能信号,第一切换开关电路11根据第二电平的第四使能信号切换为第一网络接口01与供电管理电路50连接,第二切换开关电路21根据第一电平的第三使能信号切换为第二网络接口02与第二检测电路22连接,逻辑处理电路30根据第一电平的第一使能信号和第二电平的第二使能信号生成第二电平的变压使能信号,第二电平的变压使能信号使能电压转换电路40对第二网络接口02接入的第二外部设备提供的电源电压进行电压转换等处理以生成供电电压,通过供电电压对供电管理电路50和内部的受电负载进行供电,使得供电管理电路50根据第一供电电压和第一外部设备为外部pd设备控制导通第二整流电压至第一网络接口01,以对第一网络接口01接入的第一外部设备(外部pd设备)进行供电。

当第一网络接口01和第二网络接口02均接入外部pse设备时,即第一网络接口01接入的第一外部设备和第二网络接口02接入的第二外部设备均为外部pse设备时,此时接口自适应供电电路接入电源电压,电源电压由第一外部设备和第二外部设备共同提供,第一检测电路12对应生成第二电平的第一使能信号和第二电平的第三使能信号,第二检测电路22对应生成第二电平的第二使能信号和第二电平的第四使能信号,第一切换开关电路11根据第二电平的第四使能信号切换为第一网络接口01与供电管理电路50连接,第二切换开关电路21根据第二电平的第三使能信号切换为第二网络接口02与供电管理电路50连接,逻辑处理电路30根据第二电平的第一使能信号和第二电平的第二使能信号生成第二电平的变压使能信号,第二电平的变压使能信号使能电压转换电路40对两个网络接口接入的电源电压进行电压转换等处理以生成供电电压,通过供电电压对供电管理电路50和内部的受电负载进行供电,供电管理电路50根据未检测到网络接口(即第一网络接口01和第二网络接口02)接入外部pd设备,也即供电管理电路50根据第一外部设备和第二外部设备为pse设备,则控制断开第一整流电压和第二整流电压,断开对外部设备的供电。

可选的,第一电平为低电平,第二电平为高电平,在此不做限定。

具体实施中,当有外部pse设备接入后,外部pse设备会通过至少两个低压和限流的电平对链路中的对端设备进行检测,通过链路回复获取到的电压和电流值,分析计算出对端设备的特征阻抗,来匹配是否符合poe供电协议要求,从而判断所连接的对端是否有pd设备接入。检测通过后,外部pse设备首先在数据线或者备用线上输出一个电压脉冲至对端的pd设备,对端的pd设备获取到电压之后则以一个可以代表自身功率级别的电流回应,外部pse设备就可以根据这个电流确定pd设备的功率级别。分级过程中,pd设备采取最高分级,从而在为外部pd设备供电时,留有充足供电能力。其中,pd设备包括接口自适应供电电路本身。

本申请能够通过纯硬件电路实现多端口(也即网络接口)根据端口接入设备类型自适应调整为受电端口或供电端口,以进行poe供电,也即既能够作为受电设备由网络接口接入的外部pse设备供电,也能够作为供电设备对网络接口接入的外部pd设备供电,无需软件的控制,接口功能能够快速自适应切换,电路结构简单,降低了成本,提高了接口自适应供电电路的可靠实用性。

在其中一个实施例中,逻辑处理电路30为逻辑电路。

在其中一个实施例中,逻辑电路为或门电路。可选的,逻辑电路还可以为组合逻辑电路或或非门电路等。

通过逻辑电路根据第一使能信号和第二使能信号的不同电平状态,从而使能控制电压转换电路40对电源电压的电压转换处理,从而控制对内部受电负载和对供电管理电路50的供电,不需要依赖复杂的数据处理模块或微控制单元(mcu)或中央处理单元(cpu)进行软件配置以控制,电路结构简单,反应迅速,节约了成本。

请参阅图2,在其中一个实施例中,第一检测电路12包括:第一整流单元121、第一检测控制单元122、第一放大单元123、第一驱动单元124以及第一反灌保护单元125。

第一整流单元121,与第一切换开关电路11的第一开关端连接,配置为根据第一外部设备提供的电源电压生成第一整流电压;第一反灌保护单元125,与第一整流单元121和供电管理电路50连接,配置为对第一整流电压进行反灌保护;第一检测控制单元122,与第一整流单元121连接,配置为根据反灌保护前的第一整流电压生成原始第一使能信号;第一放大单元123,与控制单元和逻辑处理电路30连接,配置为对原始第一使能信号进行放大处理以生成第一使能信号;第一驱动单元124,与第一放大单元123和第二切换开关电路21连接,配置为根据第一使能信号生成第三使能信号。

具体实施中,当第一网络接口01接入的第一外部设备为外部pse设备时,第一外部设备提供的第一电源电压作为电源电压。第一整流单元121对第一电源电压进行整流以生成第一整流电压,通过第一整流单元121能够对交流电进行整流以生成直流电。第一反灌保护单元125具有正向导通反向截止的特性,能够正向导通第一整流电压至第二切换开关电路21,防止其他网络接口和检测电路生成的整流电压倒灌至第一检测电路11造成对电路的损坏。第一检测控制单元122对反灌保护前的第一整流电压进行检测、识别及分析判断等处理,以生成原始第一使能信号;第一放大单元123对原始第一使能信号进行放大增强处理,对应生成第一使能信号;第一驱动单元124对第一使能信号进行隔离驱动以生成第三使能信号并传输至第二切换开关电路21的第二开关端,通过第三使能信号对第二网络接口02与第二检测电路22和供电管理电路50之间的连接状态进行切换控制,也即第二切换开关电路21根据第三使能信号切换为第二网络接口02与第二检测电路22连接,或者切换为第二网络接口02与供电管理电路50连接;并且第一使能信号经逻辑处理电路30进行逻辑处理之后生成变压使能信号,以使能电压转换电路40对第一电源电压进行电压转换等处理以生成各种电压值的供电电压,从而对供电管理电路50和内部受电负载等供电。本申请实施例通过第一整流单元121、第一检测控制单元122以及第一放大单元123能够实现对第一网络接口01的状态与第一网络接口01接入的第一外部设备的类型进行稳定、可靠的检测和判断,进而结合第一驱动单元125实现对第二网络接口02与第二检测电路22、供电管理电路50之间的连接进行精准可靠的切换控制,并且通过第一驱动单元125能够有效防止第二切换开关电路21影响第一使能信号,从而防止第二切换开关电路21影响逻辑处理电路30对第一使能信号和第二使能信号进行逻辑处理及判断的精准度和可靠性,使得第一网络接口01接入的外部pse设备时既能够通过电压转换电路40对内部受电负载供电,又能够通过第二网络接口02对第二网络接口02接入的外部pd设备进行供电,实现稳定、可靠的自适应调整供电端口和受电端口;且不需要复杂和高成本的软件控制系统进行接口自适应供电的控制与管理,节约了成本,提高了接口自适应供电电路的实用性。

具体实施中,第一放大单元123可为三极管对构成的达林顿增强管,以对原始第一使能信号进行增强放大处理,从而提高逻辑处理电路30对第一使能信号和第二使能信号进行逻辑处理的精度和可靠性。

可选的,第二检测电路22的组成结构和第一检测电路12相同,也包括对应的第二整流单元221、第二检测控制单元222、第二放大单元223、第二驱动单元224以及第二反灌保护单元225,具体可参照上述整流单元121、第一检测控制单元122、第一放大单元123、第一驱动单元124以及第一反灌保护单元125的组成结构说明及工作原理说明,从而实现对第二网络接口02的状态和第二网络接口02接入的第二外部设备的类型进行精准可靠的检测,进而对第二网络接口02的接口功能进行稳定可靠的自适应调整。

请参阅图3,在其中一个实施例中,第一切换开关电路11包括:第一继电器sw1;其中,第一继电器sw1的第一公共端4和第一继电器sw1的第二公共端9与第一网络接口01连接,第一继电器sw1的线圈的第一端1与第二检测电路22连接,第一继电器sw1的线圈的第二端12与电源地连接,第一继电器sw1的常闭开关的第一端3和第一继电器sw1的常闭开关的第二端10共接于第一检测电路12,第一继电器sw1的常开开关的第一端5和第一继电器sw1的常开开关的第二端8共接于供电管理电路50。

可选的,第一切换开关电路11还包括:第一电阻r01和第二电阻r02;其中,第一继电器sw1的第一公共端4和第一继电器sw1的第二公共端9与第一网络接口01连接,第一继电器sw1的线圈的第一端1与第二电阻r02的第一端连接,第二电阻r02的第二端和第一电阻r01的第一端共接于第二检测电路22,第一电阻r01的第二端与电源地连接,第一继电器sw1的线圈的第二端12与电源地连接,第一继电器sw1的常闭开关的第一端3和第一继电器sw1的常闭开关的第二端10共接于第一检测电路12,第一继电器sw1的常开开关的第一端5和第一继电器sw1的常开开关的第二端8共接于供电管理电路50。

具体实施中,第一继电器sw1的常闭开关在第一继电器sw1的线圈未得电的情况下保持为闭合状态;当第一继电器sw1的线圈得电之后,第一继电器sw1的常闭开关切换为断开,第一继电器sw1的常开开关切换为闭合。第二电阻r02的第二端和第一电阻r01的第一端共接于第一检测电路12的第二输出端,第一检测电路12的第一输出端与逻辑处理电路30连接,第一继电器sw1的常闭开关的第一端3和第一继电器sw1的常闭开关的第二端10共接于第一检测电路12的输入端,通过第一电阻r01和第二电阻r02能够对第一继电器sw1的线圈进行限流保护,提高了第一切换开关电路11的安全可靠性。当第二网络接口02未接入外部pse设备时,第二检测电路22输出低电平的第二使能信号和低电平的第四使能信号,使得第一继电器sw1的线圈掉电(也即第一继电器sw1的线圈不得电),第一继电器sw1通过第一继电器sw1的常闭开关的第一端3和第一继电器sw1的常闭开关的第二端10与第一检测电路12连接;当第二网络接口02接入的第二外部设备为外部pse设备时,第二检测电路22输出高电平的第二使能信号和高电平的第四使能信号,高电平的第四使能信号使得第一继电器sw1的线圈得电,从而使得第一继电器sw1切换为通过第一继电器sw1的常开开关的第一端5和第一继电器sw1的常开开关的第二端8与供电管理电路50和第一检测电路12的整流电压输出端连接,通过第一继电器sw1连通第一网络接口01和供电管理电路50,此时第一网络接口01作为供电接口,具有向外部pd设备供电的功能,输出整流电压给接入的外部pd设备供电,实现系统在接受外部pse设备供电的同时,也具有向外部pd设备进行供电的能力。

具体实施中,请参阅图5,第二切换开关电路21的结构组成和功能作用与第一切换开关电路11相同,请参照以上说明,在此不赘述。当第一网络接口01未接入外部pse设备时,第一检测电路12输出低电平的第一使能信号和低电平的第三使能信号,低电平的第三使能信号使得第二继电器sw2的线圈掉电(也即第二继电器sw2的线圈不得电),第二继电器sw2通过第二继电器sw2的常闭开关的第一端3和第二继电器sw2的常闭开关的第二端10与第二检测电路22连接;当第一网络接口01接入的第一外部设备为外部pse设备时,第一检测电路12输出高电平的第一使能信号和高电平的第三使能信号,高电平的第三使能信号使得第二继电器sw2的线圈得电,从而使得第二继电器sw2切换为通过第二继电器sw2的常开开关的第一端5和第二继电器sw2的常开开关的第二端8与供电管理电路50和第二检测电路22的整流电压输出端连接,通过第二继电器sw2连通第二网络接口02和供电管理电路50,此时第二网络接口02作为供电接口,具有向外部pd设备供电的功能。

在其中一个实施例中,请参阅图3,第一整流单元121包括整流桥br1。通过整流桥br1能够对第一网络接口01通过第一继电器sw1接入的第一外部电源电压进行整流处理以生成第一整流电压。

在其中一个实施例中,请参阅图3,第一反灌保护单元125包括第一防反二极管d1,通过第一防反二极管d1具有正向导通反向截止的特性,能够有效防止其他端口的整流电压反灌至第一检测电路12,实现对电路的反灌保护作用。在其中一个实施例中,请参阅图3,第一驱动单元124包括:第三场效应管q3;其中,第三场效应管q3的栅极与第一开关单元123和逻辑处理电路30连接,第三场效应管q3的漏极与第三供电电压端连接,第三场效应管q3的源极与第二切换开关电路21连接。具体实施中,二极管d01为第三场效应管q3的寄生二极管。第三供电电压端输出第三供电电压,其可由电压转换电路40对电源电压进行电压转换及稳压等处理得到;可选的,第三供电电压的电压值为3.3vd。

请参阅图3,在其中一个实施例中,第一检测控制单元122包括:pd控制芯片u1、第一稳压二极管z1、第一电容c11、第三电阻r11、第四电阻r12、第五电阻r13以及第六电阻r14;其中,pd控制芯片u1的检测端dte与第三电阻r11的第一端连接,pd控制芯片u1的分级端class与第四电阻r12的第一端连接,pd控制芯片u1的极限电流端ilim与第五电阻r13的第一端连接,pd控制芯片u1的受电设备负电源端rtn与电源地连接,pd控制芯片u1的电源指示端pg与第六电阻r14的第一端和第一放大单元123连接,pd控制芯片u1的负电源端vss、第一稳压二极管z1的阳极、第一电容c11的第一端、第四电阻r12的第二端以及第五电阻r13的第二端共接于第一整流单元121的负输出端,pd控制芯片u1的正电源端vdd、第一稳压二极管z1的阴极、第一电容c11的第二端、第三电阻r11的第二端以及第六电阻r14的第二端共接于第一整流单元121的正输出端。

请参阅图3,在其中一个实施例中,第一放大单元123包括:第二电容c12、第一三极管q1、第七电阻r15、第八电阻r16、第九电阻r17以及第十电阻r18;其中,第七电阻r15的第一端与第一检测控制单元122连接,第十电阻r18的第二端与第一整流单元121的正输出端连接,第七电阻r15的第二端与第八电阻r16的第一端和第一三极管q1的基极连接,第一三极管q1的集电极、第九电阻r17的第一端、第十电阻r18的第一端以及第二电容c12的第一端共接于第一驱动单元124和逻辑处理电路30,第八电阻r16的第二端、第一三极管q1的发射极、第九电阻r17的第二端以及第二电容c12的第二端共接于电源地。

具体实施中,pd控制芯片u1的电源指示端pg与第七电阻r15的第一端连接,输出原始第一使能信号至第七电阻r15的第一端。pd控制芯片u1对经第一整流单元121进行整流后输出的第一整流电压进行检测、识别及分级等处理后,当判断对应的第一网络接口01接入的第一外部设备为外部pse设备,则生成高电平的原始第一使能信号。高电平的原始第一使能信号经第一放大单元123中的第一三极管q1进行放大增强处理后输出高电平的第一使能信号;高电平的第一使能信号经第一驱动单元124中的第三场效应管q3进行隔离驱动生成高电平的第三使能信号,高电平的第三使能信号经电阻r04输出至第二继电器sw2的线圈的第一端1,以使第二继电器sw2的线圈得电,控制第二继电器sw2切换为连通第二网络接口02和供电管理电路50,将第二网络接口02切换为对外供电的供电接口。

在其中一个实施例中,请参阅图3,第二检测电路22中对应的第二检测控制单元222的结构组成和功能作用与第一检测控制单元122相同,具体工作原理请参照上述说明,实现在第二网络接口02接入外部pse设备时,将第一网络接口01切换为连通第一网络接口01和供电管理电路50,使得第一网络接口01具有对外供电的接口功能。

在其中一个实施例中,请参阅图3,逻辑处理电路30为共阴极二极管对(即稳压二极管d11和稳压二极管d21),也叫共阴对管,能够根据第一使能信号和第二使能信号中的至少一个使能信号为高电平时生成高电平的变压使能信号,以使能电压转换电路40对第一外部设备和/或第二外部设备提供的电源电压进行转换处理生成供电电压,以对供电管理电路50和接口自适应供电电路中的受电负载供电。

在其中一个实施例中,电压转换电路40采用电压转换芯片,例如dc-dc芯片lmr35520,能够满足直流至直流电压转换以生成各用电负载所需供电电压的应用需求。

请参阅图4,在其中一个实施例中,供电管理电路50包括:供电管理芯片u3、第三电容c01、第四电容c02、第五电容c03、第六电容c04、第一场效应管q01、第二场效应管q02、第一保险器f01、第二保险器f02、第一二极管d01以及第二二极管d02;其中,供电管理芯片u3的正电压端vdd和第三电容c01的第一端共接于第一供电电压端,第三电容c01的第二端与电源地连接,供电管理芯片u3的复位端reset与第一供电电压端连接,供电管理芯片u3的中断端int与第一供电电压端连接,供电管理芯片u3的时钟端scl、供电管理芯片u3的输入数据端sdai、供电管理芯片u3的输出数据端sdao、供电管理芯片u3的数据地端dgnd、供电管理芯片u3的第三电流检测输入端sen3、供电管理芯片u3的第三输出电压监控端drain3、供电管理芯片u3的第二检测连接端kseneb、供电管理芯片u3的第四电流检测输入端sen4以及供电管理芯片u3的第四输出电压监控端drain4共接于电源地,供电管理芯片u3的模拟电源端vpwr和第四电容c02的第一端共接于整流电压端,第四电容c02的第二端与电源地连接,供电管理芯片u3的总线编程端ain、供电管理芯片u3的低优先级端shtdwn、供电管理芯片u3的总线地址端a3以及供电管理芯片u3的模拟地端agnd共接于电源地,供电管理芯片u3的第二栅极驱动输出端gate2与第二场效应管q02的栅极连接,供电管理芯片u3的第二输出电压监控端drain2与第二场效应管q02的漏极和第二保险器f02的第一端连接,第二保险器f02的第二端、第二二极管d02的阳极、第六电容c04的第一端共接于第二网络接口02,第二二极管d02的阴极、第六电容c04的第二端与电源电压端和第二网络接口02连接,供电管理芯片u3的第二电流检测输入端sen2、第二场效应管q02的源极、供电管理芯片u3的第一检测连接端ksenea、第一场效应管q01的源极以及供电管理芯片u3的第一电流检测输入端sen1共接于电源地,供电管理芯片u3的第一栅极驱动输出端gate1与第一场效应管q01的栅极连接,供电管理芯片u3的第一输出电压监控端drain1与第一场效应管q01的漏极和第一保险器f01的第一端连接,第一保险器f01的第二端、第一二极管d01的阳极、第五电容c03的第一端共接于第一网络接口01,第一二极管d01的阴极、第五电容c05的第二端与电源电压端和第一网络接口01连接。

具体实施中,请参阅图5,供电管理芯片u3的复位端reset串接电阻r05之后再与第一供电电压端连接,供电管理芯片u3的中断端int串接电阻r06再与第一供电电压端连接,供电管理芯片u3的总线编程端ain串接电阻r07、供电管理芯片u3的低优先级端shtdwn串接电阻r08、供电管理芯片u3的总线地址端a3串接电阻r09再与电源地连接,供电管理芯片u3的第二栅极驱动输出端gate2与第二场效应管q02的栅极之间串接有电阻r010,供电管理芯片u3的第二输出电压监控端drain2与第二场效应管q02的漏极之间串接有电阻r011,供电管理芯片u3的第二电流检测输入端sen2和第二场效应管q02的源极之间串接有电阻r012,第二场效应管q02的源极与电源地之间串接有电阻r017,供电管理芯片u3的第一电流检测输入端sen1与第一场效应管q01的源极之间串接有电阻r015,第一场效应管q01的源极与电源地之间串接有电阻r016,供电管理芯片u3的第一栅极驱动输出端gate1与第一场效应管q01的栅极之间串接有电阻r013,供电管理芯片u3的第一输出电压监控端drain1与第一场效应管q01的漏极之间串接有电阻r014,通过各串接的电阻对供电管理芯片u3的对应端口进行限流保护。

具体实施中,第一供电电压端提供第一供电电压,第一供电电压用于对供电管理芯片u3供电。可选的,第一供电电压的电压值为pse_3v3,由电压转换电路40对电源电压进行电压转换及稳压等处理生成。对内部受电负载供电的第二供电电压和第三供电电压可与第一供电电压相同,也可以不同;供电电压包括第一供电电压、第二供电电压以及第三供电电压。整流电压端提供整流电压,例如pwr_53v5;其中整流电压可为第一整流单元121对第一外部设备提供的第一电源电压进行整流处理得到,或者为第二整流电路221对第二外部设备提供的第二电源电压进行整流处理得到,或者由第一整流单元121和第二整流电路221共同提供。当第一网络接口01接入的第一外部设备为外部pse设备或者第二网络接口02接入的第二外部设备为外部pse设备时,外部pse设备提供的第一电源电压或第二电源电压即为电源电压;当第一网络接口01和第二网络接口02均接入的是外部pse设备时,电源电压由两个外部pse设备提供,并且对应的总电源电压在电压转换电路40和供电管理芯片u3的工作电压范围内,不会造成电压转换电路40和供电管理芯片u3的过压损坏。

供电管理芯片u3能够通过网络接口对应的一组电流检测输入端、检测连接端、输出电压监控端以及栅极驱动输出端(例如供电管理芯片u3的第一电流检测输入端sen1、供电管理芯片u3的第一检测连接端ksenea、供电管理芯片u3的第一输出电压监控端drain1以及供电管理芯片u3的第一栅极驱动输出端gate1)发送测试电流和电压脉冲,以测试获取对应的网络接口的状态和网络接口所接入的外部设备的类型,包括外部设备是否为受电设备,以及为哪种供电协议类型和功率等级的受电设备,从而控制网络接口对应的场效应管(例如第一场效应管q01、第二场效应管q02)导通或者截止,进而控制对应的网络接口为供电接口,实现对网络接口所接入的外部pd设备进行供电,例如当第二网络接口02接入的第二外部设备为pse设备,且供电管理芯片u3经过测试检测到第一网络接口01接入的是poe供电协议为802.3at协议标准且供电功率为15.4w的pd设备时,则从供电管理芯片u3的第一栅极驱动输出端gate1高电平的控制信号,控制第一场效应管q01导通,通过第一网络接口01将第二网络接口02接入的外部pse设备提供的电源电压(vdd_53v5)进行整流后生成的整流电压(例如pwr_53v5)输出至pd设备,以对接入的外部pd设备供电;同理,当第一网络接口01接入的第一外部设备为pse设备,且供电管理芯片u3检测识别到第二网络接口02接入外部pd设备时,则控制第二场效应管q02导通,通过第二网络接口02对接入的外部pd设备供电;上述两种情况下,接口自适应供电电路可以根据网络接口状态及网络接口接入的外部设备的类型自适应的调整网络接口为供电端口(以对外供电)和受电端口(以接受外部的供电)。当识别到第一网络接口01和第二网络接口02均接入外部pse设备,则控制第一场效应管q01和第二场效应管q02均截止,断开整流电压,不对外供电,此时接口自适应供电电路整体仅作为受电设备,接受外部pse设备的供电;当识别到第一网络接口01和第二网络接口02均接入外部pd设备时,由于未接入电源电压,不使能电压转换电路40工作,使得供电管理芯片u3不工作,不对外供电。可选的,在第一网络接口01和第二网络接口02均未接入外部pse设备的情况下,电压转换电路40可根据其他电源(例如电源适配器)提供的电压生成供电电压以对内部受电负载供电。

本申请实施例能够实现多端口自适应调整以支持poe供电,且仅通过继电器、或门(共阴对管)等元器件便可实现多端口的自适应调整接口功能,以进行poe供电,无需软件的控制,电路结构和实现逻辑简单,响应速度快,网络接口功能切换效率高,降低了成本,提高了接口自适应供电电路的可靠性和实用性。

本申请的第二方面提供了一种接口自适应电路,请参阅图6,接口自适应供电电路包括:多个网络接口、多个切换开关电路、多个检测电路;其中,多个网络接口与多个切换开关电路一一对应连接,多个切换开关电路与多个检测电路一一对应连接;多个切换开关电路均与供电管理电路50、电压转换电路40以及逻辑处理电路30连接;多个检测电路均与逻辑处理电路30连接;多个检测电路一一对应检测多个网络接口的状态及接入设备的类型以生成使能信号;逻辑处理电路30根据多个检测电路生成的多个使能信号生成变压使能信号和切换使能信号,切换开关电路根据切换使能信号切换对应的网络接口与对应的检测电路连接或切换对应的网络接口与供电管理电路50连接。

具体实施中,多个为n个,其中n为大于等于2的正整数。可选的,网络接口包括第一网络接口01和第二网络接口02,切换开关电路包括第一切换开关电路11和第二切换开关电路21,检测电路包括第一检测电路12和第二检测电路22,使能信号包括第一使能信号、第二使能信号、第三使能信号以及第四使能信号。

可选的,在其中一个实施例中,n等于四,接口自适应供电电路包括四个网络接口(第一网络接口01、第二网络接口02、第三网络接口03以及第四网络接口04)、四个切换开关电路(第一切换开关电路11、第二切换开关电路21、第三切换开关电路31、第四切换开关电路41)、四个检测电路(第一检测电路12、第二检测电路22、第三检测电路32、第四检测电路42),以及逻辑处理电路30、电压转换电路40、供电管理电路50。其中。四个网络接口与四个切换开关电路一一对应连接,四个切换开关电路与四个检测电路一一对应连接;四个切换开关电路均与供电管理电路50、电压转换电路40以及逻辑处理电路30连接;四个检测电路均与逻辑处理电路30连接。一个网络接口对应一个切换开关电路和一个检测电路,通过检测电路检测对应的网络接口是否接入外部设备以及所接入外部设备的类型,从而生成对应的使能信号;使能信号传输至逻辑处理电路30,逻辑处理电路30根据四个检测电路生成的四个使能信号生成变压使能信号和切换使能信号,使能切换开关电路切换网络接口与对应的检测电路和供电管理电路之间的连接,即通过切换开关电路可以切换为网络接口与对应的检测电路连接,或者切换为网络接口与供电管理电路50连接。例如,当四个网络接口中的一个网络接口接入外部pse设备时,则通过该网络接口对应的检测电路生成第一电平的使能信号,并对外部pse设备提供的电源电压进行整流处理以生成整流电压,逻辑处理电路30根据高电平的使能信号生成有效的(也即第二电平的)变压使能信号和第二电平的切换使能信号,第二电平的变压使能信号使能变压转换电路40对外部pse设备提供的电源电压进行电压转换等处理以生成供电电压,通过供电电压对供电管理电路50和内部的受电负载进行供电;第二电平的使能信号使能该网络接口以外的其它网络接口所对应的切换开关电路切换为连通对应的网络接口和供电管理电路50,将接入外部pse设备对应的网络接口以外的其它网络接口切换为供电接口,通过供电管理电路50根据其他网络接口接入的外部设备为pd设备,控制导通整流电压至外部pd设备,以对外部pd设备供电。实现自适应根据网络接口的状态及接入设备的类型调整网络接口为供电端口或受电端口,提高了接口自适应供电电路的实用性和兼容性,且无需复杂的软件控制系统的控制,电路结构简单,接口功能切换和对外供电响应速度快效率高,降低了成本。

本申请的第三方面提供了一种接口自适应供电装置,接口自适应供电装置包括如上述所述的接口自适应供电电路。

具体实施中,接口自适应供电装置还包括第一网络接口01和第二网络接口02,可通过第一网络接口01和第二网络接口02接入外部设备,接入的外部设备可为pse设备或pd设备。通过检测第一网络接口01的状态和第一网络接口01接入的第一外部设备的类型以及第二网络接口02的状态和第二网络接口02接入的第二外部设备的类型,能够自适应调整第一网络接口01和第二网络接口02的接口功能,实现在第一网络接口01和第二网络接口02均未接入外部pse设备时,保持对网络接口的检测功能。在第一网络接口01接入外部pse设备后,自适应调整第二网络接口02为对外供电口;或在第二网络接口02接入外部pse设备后,自适应调整第一网络接口01为对外供电口,实现接口自适应供电装置在接受外部pse设备供电的同时,也具有向外部pd设备进行供电的能力。在第一网络接口01和第二网络接口02均接入外部pse设备时,控制断开对外部的供电,此时第一网络接口01和第二网络接口02均为受电端口,接口自适应供电装置仅作为受电设备。

本申请实施例的接口自适应供电装置既能够作为受电设备由网络接口接入的外部pse设备供电,也能够作为供电设备对网络接口接入的pd设备供电,无需复杂的软件控制系统的控制,电路结构简单,接口功能切换和对外供电响应速度快效率高,降低了成本,提高了接口自适应供电电路的可靠实用性。

本申请的第四方面提供了一种pd设备,pd设备包括如上述任一项所述的接口自适应供电电路或如上述所述的接口自适应供电装置。

具体实施中,pd设备包括两个及以上的第一网络接口01和第二网络接口02,通过第一网络接口01和第二网络接口02可接入外部设备,并能够根据所接入外部设备的类型自适应调整第一网络接口01和第二网络接口02的接口功能,实现通过纯硬件电路控制pd设备的多接口自适应的调整为供电端口以对外部pd设备供电,以及自适应调整为受电端口以接受外部pse设备的供电,无需复杂软件控制系统的控制,电路结构及实现简单,降低了成本,提高了pd设备的稳定可靠性和实用性。

所属领域的技术人员可以清楚地了解到,为了描述的方便和简洁,仅以上述各功能单元、模块、电路的划分进行举例说明,实际应用中,可以根据需要而将上述功能分配由不同的功能单元、模块、电路完成,即将装置的内部结构划分成不同的功能单元或模块或电路,以完成以上描述的全部或者部分功能。实施例中的各功能单元、模块、电路可以集成在一个处理单元中,也可以是各个单元单独物理存在,也可以两个或两个以上单元集成在一个单元中,上述集成的单元既可以采用硬件的形式实现,也可以采用软件功能单元的形式实现。另外,各功能单元、模块、电路的具体名称也只是为了便于相互区分,并不用于限制本申请的保护范围。在上述实施例中,对各个实施例的描述都各有侧重,某个实施例中没有详述或记载的部分,可以参见其它实施例的相关描述。另一点,所显示或讨论的相互之间的耦合或直接耦合或通讯连接可以是通过一些接口,装置或单元的间接耦合或通讯连接,可以是电性,机械或其它的形式。

以上实施例仅用以说明本申请的技术方案,而非对其限制;尽管参照前述实施例对本申请进行了详细的说明,本领域的普通技术人员应当理解:其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改,或者对其中部分技术特征进行等同替换;而这些修改或者替换,并不使相应技术方案的本质脱离本申请各实施例技术方案的精神和范围,均应包含在本申请的保护范围之内。


技术特征:

1.一种接口自适应供电电路,与第一网络接口和第二网络接口连接,其特征在于,所述接口自适应供电电路包括:

第一切换开关电路,所述第一切换开关电路的公共端与所述第一网络接口连接;

第二切换开关电路,所述第二切换开关电路的公共端与所述第二网络接口连接;

第一检测电路,与所述第一切换开关电路的第一开关端连接,配置为检测所述第一网络接口的状态以及所述第一网络接口接入的第一外部设备的类型,以生成第一使能信号和第三使能信号,并根据所述第一外部设备提供的电源电压生成第一整流电压;

第二检测电路,与所述第二切换开关电路的第一开关端连接,配置为检测所述第二网络接口的状态以及所述第二网络接口接入的第二外部设备的类型,以生成第二使能信号和第四使能信号,并根据所述第二外部设备提供的电源电压生成第二整流电压;

逻辑处理电路,与所述第一检测电路和所述第二检测电路连接,配置为根据所述第一使能信号和所述第二使能信号生成变压使能信号;

电压转换电路,与所述逻辑处理电路、所述第一切换开关电路的第一开关端以及所述第二切换开关电路的第一开关端连接,配置为根据所述变压使能信号对所述第一外部设备和/或所述第二外部设备提供的电源电压进行电压转换处理以生成供电电压;

供电管理电路,与所述电压转换电路、所述第一切换开关电路的第二开关端、所述第二切换开关电路的第二开关端、所述第一检测电路以及所述第二检测电路连接,配置为根据所述第一外部设备的类型、所述第二外部设备的类型以及所述供电电压对所述第一整流电压和所述第二整流电压的通断状态进行控制;

所述第一切换开关电路配置为根据所述第四使能信号切换为所述第一网络接口与所述第一检测电路连接或切换为所述第一网络接口与所述供电管理电路连接;

所述第二切换开关电路配置为根据所述第三使能信号切换为所述第二网络接口与所述第二检测电路连接或切换为所述第二网络接口与所述供电管理电路连接。

2.如权利要求1所述的接口自适应供电电路,其特征在于,所述逻辑处理电路为逻辑电路。

3.如权利要求2所述的接口自适应供电电路,其特征在于,所述逻辑电路为或门电路。

4.如权利要求1所述的接口自适应供电电路,其特征在于,所述第一检测电路包括:

第一整流单元,与所述第一切换开关电路的第一开关端连接,配置为根据所述第一外部设备提供的电源电压生成第一整流电压;

第一反灌保护单元,与所述第一整流单元和所述供电管理电路连接,配置为对所述第一整流电压进行反灌保护;

第一检测控制单元,与所述第一整流单元连接,配置为根据反灌保护前的所述第一整流电压生成原始第一使能信号;

第一放大单元,与所述控制单元和所述逻辑处理电路连接,配置为对所述原始第一使能信号进行放大处理以生成所述第一使能信号;

第一驱动单元,与所述第一放大单元和所述第二切换开关电路连接,配置为根据所述第一使能信号生成所述第三使能信号。

5.如权利要求1所述的接口自适应供电电路,其特征在于,第一切换开关电路包括:第一继电器;其中,所述第一继电器的第一公共端和所述第一继电器的第二公共端与所述第一网络接口连接,所述第一继电器的线圈与所述第二检测电路连接,所述第一继电器的线圈的第二端与电源地连接,所述第一继电器的常闭开关的第一端和所述第一继电器的常闭开关的第二端共接于所述第一检测电路,所述第一继电器的常开开关的第一端和所述第一继电器的常开开关的第二端共接于所述供电管理电路。

6.如权利要求4所述的接口自适应供电电路,其特征在于,所述第一检测控制单元包括:pd控制芯片、第一稳压二极管、第一电容、第三电阻、第四电阻、第五电阻以及第六电阻;其中,所述pd控制芯片的检测端与所述第三电阻r11的第一端连接,所述pd控制芯片的分级端与所述第四电阻的第一端连接,所述pd控制芯片1的极限电流端与所述第五电阻的第一端连接,所述pd控制芯片的受电设备负电源端与电源地连接,所述pd控制芯片的电源指示端与所述第六电阻的第一端和所述第一放大单元连接,所述pd控制芯片的负电源端、所述第一稳压二极管的阳极、所述第一电容的第一端、所述第四电阻的第二端以及所述第五电阻的第二端共接于第一整流单元的负输出端,所述pd控制芯片的正电源端、所述第一稳压二极管的阴极、所述第一电容的第二端、所述第三电阻的第二端以及所述第六电阻的第二端共接于第一整流单元的正输出端。

7.如权利要求1所述的接口自适应供电电路,其特征在于,所述供电管理电路包括:供电管理芯片、第三电容、第四电容、第五电容、第六电容、第一场效应管、第二场效应管、第一保险器、第二保险器、第一二极管以及第二二极管;其中,所述供电管理芯片的正电压端和所述第三电容的第一端共接于第一供电电压端,所述第三电容的第二端与电源地连接,所述供电管理芯片的复位端与所述第一供电电压端连接,所述供电管理芯片的中断端与所述第一供电电压端连接,所述供电管理芯片的时钟端、所述供电管理芯片的输入数据端、所述供电管理芯片的输出数据端、所述供电管理芯片的数据地端、所述供电管理芯片的第三电流检测输入端、所述供电管理芯片的第三输出电压监控端、所述供电管理芯片的第二检测连接端、所述供电管理芯片的第四电流检测输入端以及所述供电管理芯片的第四输出电压监控端共接于电源地,所述供电管理芯片的模拟电源端和所述第四电容的第一端共接于整流电压端,所述第四电容的第二端与电源地连接,所述供电管理芯片的总线编程端、所述供电管理芯片的低优先级端、所述供电管理芯片的总线地址端以及所述供电管理芯片的模拟地端共接于电源地,所述供电管理芯片的第二栅极驱动输出端与所述第二场效应管的栅极连接,所述供电管理芯片的第二输出电压监控端与所述第二场效应管的漏极和所述第二保险器的第一端连接,所述第二保险器的第二端、所述第二二极管的阳极、所述第六电容的第一端共接于所述第二网络接口,所述第二二极管的阴极、所述第六电容的第二端与所述电源电压端和所述第二网络接口连接,所述供电管理芯片的第二电流检测输入端、所述第二场效应管的源极、所述供电管理芯片的第一检测连接端、所述第一场效应管的源极以及所述供电管理芯片的第一电流检测输入端共接于电源地,所述供电管理芯片的第一栅极驱动输出端与所述第一场效应管的栅极连接,所述供电管理芯片的第一输出电压监控端与所述第一场效应管的漏极和所述第一保险器的第一端连接,所述第一保险器的第二端、所述第一二极管的阳极、所述第五电容的第一端共接于所述第一网络接口,所述第一二极管的阴极、所述第五电容的第二端与所述电源电压端和所述第一网络接口连接。

8.一种接口自适应供电电路,其特征在于,所述接口自适应供电电路包括:多个网络接口、多个切换开关电路、多个检测电路、供电管理电路、所述电压转换电路以及所述逻辑处理电路;其中,多个所述网络接口与多个所述切换开关电路一一对应连接,多个所述切换开关电路与多个所述检测电路一一对应连接;多个所述切换开关电路均与所述供电管理电路、所述电压转换电路以及所述逻辑处理电路连接;多个所述检测电路均与所述逻辑处理电路连接;多个所述检测电路一一对应检测多个所述网络接口的状态及接入设备的类型以生成使能信号;逻辑处理电路根据多个所述检测电路生成的多个使能信号生成变压使能信号和切换使能信号,所述切换开关电路根据所述切换使能信号切换对应的所述网络接口与对应的所述检测电路连接或切换对应的所述网络接口与所述供电管理电路连接。

9.一种接口自适应供电装置,其特征在于,所述接口自适应供电装置包括如权利要求1至7任一项所述的接口自适应供电电路;或如权利要求8所述的接口自适应供电电路。

10.一种pd设备,其特征在于,所述pd设备包括如权利要求1至8任一项所述的接口自适应供电电路或如权利要求9所述的接口自适应供电装置。

技术总结
一种接口自适应供电电路、装置及PD设备,通过第一检测电路检测第一网络接口接入的外部设备生成第一使能信号和第三使能信号;第二检测电路检测第二网络接口接入的外部设备生成第二使能信号和第四使能信号;逻辑处理电路根据第一使能信号和第二使能信号生成变压使能信号;电压转换电路根据变压使能信号和电源电压生成供电电压;供电管理电路根据接入的外部设备和供电电压控制整流电压的通断;第一切换开关电路根据第四使能信号切换第一网络接口与第一检测电路、供电管理电路的连接;第二切换开关电路根据第三使能信号切换第二网络接口与第二检测电路、供电管理电路的连接;实现通过纯硬件电路自适应调整接口功能,提高了设备的稳定可靠性和实用性。

技术研发人员:陈鹏;屈坤;李俊;赵耀环;柯义
受保护的技术使用者:普联技术有限公司
技术研发日:2020.10.30
技术公布日:2021.06.29

转载请注明原文地址:https://doc.8miu.com/read-27375.html

最新回复(0)