Poe供電防護(hù)系統(tǒng)及方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及計(jì)算機(jī)技術(shù)領(lǐng)域，特別是涉及一種POE供電防護(hù)系統(tǒng)及方法。
【背景技術(shù)】
[0002]以太網(wǎng)供電(Power Over Ethernet,簡(jiǎn)稱為POE)是利用現(xiàn)存標(biāo)準(zhǔn)以太網(wǎng)傳輸電纜傳送數(shù)據(jù)的同時(shí)進(jìn)行供電的標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范，它保持了與現(xiàn)存以太網(wǎng)系統(tǒng)和用戶的兼容性。實(shí)現(xiàn)在以太網(wǎng)信號(hào)發(fā)端將電源注入變壓器的共模抽頭，在以太網(wǎng)信號(hào)收端從共模抽頭中提取出電源能量。其中涉及一系列檢測(cè)、識(shí)別，存在若干電壓、電流的控制，相應(yīng)發(fā)端控制器稱為供電設(shè)備(Power Supply Equipment,簡(jiǎn)稱為PSE),收端控制器稱為受電設(shè)備(PoweredDevice,簡(jiǎn)稱為 PD)。
[0003]1999年IEEE開始研制POE技術(shù)，并著手制定首個(gè)POE供電標(biāo)準(zhǔn)802.3af。2003年6月，IEEE正式批準(zhǔn)了 802.3af標(biāo)準(zhǔn)，它在IEEE802.3的基礎(chǔ)上增加了通過(guò)網(wǎng)線直接供電的相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)，是現(xiàn)有以太網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)的擴(kuò)展，也是第一個(gè)關(guān)于電源分配的國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)。它規(guī)定了15.4W的PSE輸出功率，明確了遠(yuǎn)程系統(tǒng)中的電力檢測(cè)和控制事項(xiàng)，并對(duì)路由器、交換機(jī)和集線器通過(guò)以太網(wǎng)電纜向IP電話、安全系統(tǒng)以及無(wú)線LAN接入點(diǎn)等設(shè)備供電的方式進(jìn)行了規(guī)定。為了滿足日益增大的終端功率需求，2005年7月在兼容802.3af的基礎(chǔ)上IEEE批準(zhǔn)了 802.3at標(biāo)準(zhǔn)，它規(guī)定了 25.5W的PSE輸出功率。
[0004]POE供電極易受到外界信號(hào)干擾，而PSE、PD芯片受到本身性能指標(biāo)限制，當(dāng)外界干擾達(dá)到一定程度時(shí)，將造成POE無(wú)法正常供電，甚至造成PSE、PD芯片損壞。因此目前一般采用氣體放電管、壓敏電阻、TVS管等器件對(duì)共模干擾進(jìn)行抑制和泄放。由于實(shí)際應(yīng)用過(guò)程中POE供電正負(fù)電源路徑的并不是完全對(duì)稱，共模干擾將會(huì)轉(zhuǎn)化為差模干擾，同時(shí)POE供電具有其自身的特殊性，如固定電源正負(fù)極開關(guān)控制、與電流同方向干擾敏感，都會(huì)使POE供電受到外界信號(hào)干擾，從而提高了 POE供電的不可靠性，因此，目前急需一種能夠使POE進(jìn)行可靠供電的技術(shù)方案。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)中POE供電容易受到外界信號(hào)干擾而導(dǎo)致的供電不可靠的問(wèn)題，提出了本發(fā)明以便提供一種克服上述問(wèn)題的POE供電防護(hù)系統(tǒng)及方法。
[0006]本發(fā)明提供一種POE供電防護(hù)系統(tǒng)，包括以下模塊中的至少之一:PSE近端防護(hù)模塊、PSE遠(yuǎn)端防護(hù)模塊、PD遠(yuǎn)端防護(hù)模塊、PD近端防護(hù)模塊，其中:
[0007]PSE近端防護(hù)模塊，設(shè)置于PSE芯片近端，用于在PSE芯片近端功率回路電壓電流突變過(guò)程中，對(duì)PSE芯片的各引腳進(jìn)行防護(hù)；
[0008]PSE遠(yuǎn)端防護(hù)模塊，設(shè)置于PSE芯片近端與PSE網(wǎng)口之間，用于抑制來(lái)自網(wǎng)口網(wǎng)線的干擾，將PSE芯片回路突變減低到PSE近端所能承受的范圍內(nèi)；
[0009]ro遠(yuǎn)端防護(hù)模塊，設(shè)置于ro芯片近端與ro網(wǎng)口之間，用于抑制來(lái)自網(wǎng)口網(wǎng)線的干擾，將ro芯片回路突變減低到ro近端所能承受的范圍；
[0010]ro近端防護(hù)模塊，設(shè)置于ro芯片近端，用于在ro芯片近端功率回路電壓電流突變過(guò)程中，對(duì)ro芯片的各引腳進(jìn)行防護(hù)。
[0011]優(yōu)選地，PSE近端防護(hù)模塊具體包括:外部電壓鉗位模塊、網(wǎng)口電壓鉗位模塊、尖峰電流吸收模塊、反向電流抑制模塊、以及短路保護(hù)泄放模塊，其中:
[0012]外部電壓鉗位模塊，用于對(duì)外部輸入電源進(jìn)行鉗位；
[0013]網(wǎng)口電壓鉗位模塊，用于對(duì)來(lái)自網(wǎng)口方向的電壓波動(dòng)進(jìn)行鉗位；
[0014]尖峰電流吸收模塊，用于吸收浪涌電流尖峰；
[0015]反向電流抑制模塊，用于抑制與POE供電電流方向相反的電流波動(dòng)；
[0016]短路保護(hù)泄放模塊，用于在POE短路保護(hù)過(guò)程中對(duì)端口沖擊電流進(jìn)行泄放。
[0017]優(yōu)選地，PSE遠(yuǎn)端防護(hù)模塊設(shè)置于PSE芯片近端與PSE端網(wǎng)口變壓器之間，具體包括:第一共模差模泄放模塊、對(duì)稱性電流突變抑制模塊、共模差模電壓鉗位模塊、保護(hù)地對(duì)線低阻抗泄放模塊、以及非對(duì)稱性電流突變抑制模塊，其中:
[0018]第一共模差模泄放模塊，用于泄放來(lái)自網(wǎng)口的浪涌能量；
[0019]對(duì)稱性電流突變抑制模塊，用于抑制電源線正極、負(fù)極的共模電流突變；
[0020]共模差模電壓鉗位模塊，用于將PSE芯片近端電壓鉗制在特定范圍；
[0021]保護(hù)地對(duì)線低阻抗泄放模塊，用于在線對(duì)地浪涌時(shí)，使浪涌電流通過(guò)最短路徑流回；
[0022]非對(duì)稱性電流突變模塊，用于將抑制PSE芯片近端電源負(fù)極電流突變。
[0023]優(yōu)選地，ro遠(yuǎn)端防護(hù)模塊設(shè)置于ro芯片近端與ro端網(wǎng)口變壓器之間，具體包括:第二共模差模泄放模塊、反向電流抑制模塊、以及電流突變抑制模塊，其中:
[0024]第二共模差模泄放模塊，用于泄放來(lái)自網(wǎng)口大量浪涌能量；
[0025]反向電流抑制模塊，用于抑制與POE電流方向相反的電流；
[0026]電流突變抑制模塊，用于抑制H)電流側(cè)電流突變。
[0027]優(yōu)選地，PD近端防護(hù)模塊具體包括:第一電壓鉗位模塊、以及第二電壓鉗位模塊，其中，
[0028]第一電壓鉗位模塊，用于鉗位來(lái)自ro芯片遠(yuǎn)端的電壓突變；
[0029]第二電壓鉗位模塊，用于鉗位來(lái)自負(fù)載端的電壓波動(dòng)。
[0030]優(yōu)選地，系統(tǒng)進(jìn)一步包括:
[0031 ] 升壓模塊，設(shè)置于外部輸入電源與PSE芯片近端之間，用于升高通路的電壓。
[0032]本發(fā)明還提供了一種POE供電防護(hù)方法，包括:PSE近端防護(hù)模塊接收從PSE芯片輸入的電源，在PSE芯片近端功率回路電壓電流突變過(guò)程中，對(duì)PSE芯片的各引腳進(jìn)行防護(hù)，并將電源輸入到PSE遠(yuǎn)端防護(hù)模塊；
[0033]PSE遠(yuǎn)端防護(hù)模塊接收輸入的電源，抑制來(lái)自網(wǎng)口網(wǎng)線的干擾，將PSE芯片回路突變減低到PSE近端所能承受的范圍內(nèi)，并將電源輸入到ro遠(yuǎn)端防護(hù)模塊；
[0034]PD遠(yuǎn)端防護(hù)模塊接收輸入的電源，抑制來(lái)自網(wǎng)口網(wǎng)線的干擾，將ro芯片回路突變減低到ro近端所能承受的范圍，并將電源輸入到ro近端防護(hù)模塊；
[0035]PD近端防護(hù)模塊接收輸入的電源，在ro芯片近端功率回路電壓電流突變過(guò)程中，對(duì)ro芯片的各引腳進(jìn)行防護(hù)，并將電源提供給負(fù)載。
[0036]優(yōu)選地，PSE近端防護(hù)模塊在PSE芯片近端功率回路電壓電流突變過(guò)程中，對(duì)PSE芯片的各引腳進(jìn)行防護(hù)具體包括:
[0037]通過(guò)外部電壓鉗位模塊對(duì)外部輸入電源進(jìn)行鉗位；
[0038]通過(guò)網(wǎng)口電壓鉗位模塊對(duì)來(lái)自網(wǎng)口方向的電壓波動(dòng)進(jìn)行鉗位；
[0039]通過(guò)尖峰電流吸收模塊吸收浪涌電流尖峰；
[0040]通過(guò)反向電流抑制模塊抑制與POE供電電流方向相反的電流波動(dòng)；
[0041]通過(guò)短路保護(hù)泄放模塊在POE短路保護(hù)過(guò)程中對(duì)端口沖擊電流進(jìn)行泄放。
[0042]優(yōu)選地，PSE遠(yuǎn)端防護(hù)模塊抑制來(lái)自網(wǎng)口網(wǎng)線的干擾，將PSE芯片回路突變減低到PSE近端所能承受的范圍內(nèi)具體包括:
[0043]通過(guò)第一共模差模泄放模塊泄放來(lái)自網(wǎng)口的浪涌能量；
[0044]通過(guò)對(duì)稱性電流突變抑制模塊抑制電源線正極、負(fù)極的共模電流突變；
[0045]通過(guò)共模差模電壓鉗位模塊將PSE芯片近端電壓鉗制在特定范圍；
[0046]通過(guò)保護(hù)地對(duì)線低阻抗泄放模塊在線對(duì)地浪涌時(shí)，使浪涌電流通過(guò)最短路徑流回；
[0047]通過(guò)非對(duì)稱性電流突變模塊將抑制PSE芯片近端電源負(fù)極電流突變。
[0048]優(yōu)選地，ro遠(yuǎn)端防護(hù)模塊抑制來(lái)自網(wǎng)口網(wǎng)線的干擾，將ro芯片回路突變減低到ro近端所能承受的范圍具體包括:
[0049]通過(guò)第二共模差模泄放模塊泄放來(lái)自網(wǎng)口大量浪涌能量；
[0050]通過(guò)反向電流抑制模塊抑制與POE電流方向相反的電流；
[0051]通過(guò)電流突變抑制模塊抑制H)電流側(cè)電流突變。
[0052]優(yōu)選地，PD近端防護(hù)模塊在ro芯片近端功率回路電壓電流突變過(guò)程中，對(duì)ro芯片的各引腳進(jìn)行防護(hù)具體包括:
[0053]通過(guò)第一電壓鉗位模塊鉗位來(lái)自ro芯片遠(yuǎn)端的電壓突變；
[0054]通過(guò)第二電壓鉗位模塊鉗位來(lái)自負(fù)載端的電壓波動(dòng)。
[0055]優(yōu)選地,上述方法進(jìn)一步包括:
[0056]設(shè)置于外部輸入電源與PSE芯片近端之間的升壓模塊對(duì)外部輸入電源進(jìn)行升壓，并將升壓后的電源傳輸?shù)絇SE芯片。
[0057]本發(fā)明有益效果如下:
[0058]通過(guò)對(duì)芯片遠(yuǎn)端、芯片近端的可靠性設(shè)計(jì)模式進(jìn)行逐級(jí)防護(hù)，解決了現(xiàn)有技術(shù)中POE供電傳輸可靠性不高的問(wèn)題，能夠有效抑制功率回路電壓電流突變，確保芯片關(guān)鍵引腳滿足芯片設(shè)計(jì)要求，保證芯片工作處于正常狀態(tài)。
[0059]上述說(shuō)明僅是本發(fā)明技術(shù)方案的概述，為了能夠更清楚了解本發(fā)明的技術(shù)手段，而可依照說(shuō)明書的內(nèi)容予以實(shí)施，并且為了讓本發(fā)明的上述和其它目的、特