用于以太網上供電的增強分類的制作方法

文檔序號：7640800閱讀：181來源：國知局

專利名稱：用于以太網上供電的增強分類的制作方法
用于以太網上供電的增強分類
背景技術：
本發(fā)明涉及以太網上供電領域，尤其涉及對高功率設備的功率要求進行分類。
以以太網為基礎的局域網和廣域網的增長成為為辦公室和家庭敷設具有多個雙絞線對的結構化電纜系統(tǒng)的重要驅動因素。無處不在的局域網以及在其上工作的裝置導致常常需要附連通過網絡布線由該網絡有益地供電的網絡工作設備的情形。通過網絡布線供電具有許多優(yōu)點，包括但不限于安裝成本的降低；集中式電力和電力儲備；以及集中式安全和管理。
存在針對此問題的若干專利，包括其內容通過引用納入于此的授予 Lehr等人的美國專利S/N6,473，608，以及其內容通過引用納入于此的授予 Lehr等人的美國專利S/N 6,643,566。此夕卜，已頒布作為IEEE 802.3af—2003 的針對通過基于以太網的網絡向遠程設備供電的問題的標準，該標準的內容通過引用納入于此，并且在下文中稱為"af"標準。通過網絡布線接收功率的設備稱為被供電設備(PD)，而向網絡布線遞送功率以供PD使用的供電裝置稱為功率源裝置(PSE)。
"af"標準將可用于被供電設備的功率限于12.95瓦，而不支持需要超出12.95瓦功率限度的設備。為了滿足不斷增長的功率需求，尤其是對汲取超出12.95瓦的PD的需求，已成立了名為"IEEE 802.3at DTE Power Enhancements Task Force (IEEE 802.3at DTE功率增強工作組)"的工作組，該工作組正在研究在下文中稱為"at"標準的高功率標準。雖然該工作組尚未對其推薦標準定稿，但是其表明所提議的"at"標準將指定比"af"標準更高的電流限度，并且符合該"at"標準的PSE將支持符合"af"標準的 PD。根據(jù)"af"標準的設備在下文中被另外標示為低功率設備，而根據(jù)所提議的"at"標準或所提議的標準的設備在下文中被另外標示為高功率設備。注意高功率設備可能汲取比"af"設備少的功率，然而，操作是根據(jù)所提議的針對高功率設備的"at"標準的。
希望"at"標準呈現(xiàn)關于"af"和"at"裝置的特定互操作性條件。例如，在"at" PD連接到"af" PSE的情況中，目標是"at" PD將通知用戶功率源裝置是"af"型，由此不能支持"at"標準下的完全供電。類似地，希望有"af" PD附連到其上的"at" PSE將該PD標識為"af" PD，并進一步根據(jù)"af"標準支持供電。較佳地，這種相互標識是明確的且操作相容的。
為了改善整個系統(tǒng)的功率和負載管理，"af"標準為PD分類提供4個潛在可能的類別中的一個。每個類別表示由PD汲取的最大功率的范圍。遺憾的是，在這4個潛在可能的類別中，類別4被預留以備將來使用，而類別O被定義為其中PD沒有提供功率要求信息的默認類別。因此，實際上僅提供了 3個功率要求類別。希望"af"標準提供附加類別，但是如所示的，以上任何分類方法必須提供交叉兼容性并避免不明確。
所需要的是一種現(xiàn)有技術未提供的對高功率設備的分類的方法，該分類明確、與在"af"標準下的現(xiàn)有技術分類兼容并且使PD和PSE兩者確認所連接設備的特性。

發(fā)明內容
因此，本發(fā)明的主要目的是克服現(xiàn)有領域的缺點。在本發(fā)明中，這通過一種分類方案來提供，該方案展現(xiàn)了位于分類電壓范圍內的多個分類周期，其中在各周期之間PSE電壓遠離該分類電壓范圍。較佳地，PD通過展現(xiàn)與第一類別相關聯(lián)的第一電流輸出以及與第二類別相關聯(lián)的第二電流輸出來在這多個周期結束之前提供電流特征。此外，較佳地，在該電流特征之前有一不與分類電流相關聯(lián)的電流電平。較佳地，該第一和第二類別是在數(shù)字上相毗鄰的類別。此外，較佳地，該第一和第二類別是在其間基本沒有插入時間的情況下連續(xù)輸出的。較佳地，PSE輸出表示其為"at" PSE的電壓特征，該輸出電壓特征包括在這多個周期結束時將所述輸出電壓減至低于該分類電壓范圍。
本發(fā)明提供了一種用于在以太網上供電系統(tǒng)中對功率要求進行分類的方法，該方法包括在第一分類周期時間內提供第一分類電壓，所提供的第一分類電壓落在由分類電壓下限和分類電壓上限限定的分類電壓范圍內；測量響應于所提供的第一分類電壓的第一電流；在該第一分類周期時間之后，在分類索引時間內提供落在分類電壓范圍之外的電壓；在該分類索引時間之后，在第二分類周期時間內提供第二分類電壓，所提供的第二分類電壓落在分類電壓范圍內；測量響應于所提供的第二分類電壓的第二電流；以及響應于所測得的第一電流和所測得的第二電流確定分類。
在一個實施例中，該方法還包括響應于所確定的分類分配功率。在另一個
實施例中，該方法還包括在第二預定分類周期時間之后，在電壓特征時間內提供特征電壓，該特征電壓低于分類電壓范圍。在另一個實施例中，該方法還包括在該預定電壓特征時間之后，提供工作電壓。在另一個實施例中，該方法還包括在未檢測到該特征電壓的情況中，將與分類電壓相關聯(lián)的功率源裝置標識為低功率源。
在一個實施例中，第一電流和第二電流具有不同的值。在又一個實施例中，該電流的有差別的值是響應于分類索引時間內落在分類電壓范圍之外的電壓的。
在一個實施例中，該方法還包括響應于所提供的第二分類電壓的以下操作在第一時間段內提供第一值的第二電流，該第一值超出默認分類值限度；在該第一時間段之后的第二時間段內，將該第二電流減至第二值，該第二值小于默認分類值限度；在該第二時間段之后的第三時間段內，將該第二電流增至第三值，該第三值超出默認分類值限度；在該第三時間段之后的第四時間段內，將該第二電流改變成第四值，該第四值超出默認分類值限度并且與第三值不同，對應于各第一、第二和第三時間段的第二、第三和第四值定義了電流特征。在一個實施例中，該方法還包括檢測該電流特征并將與該電流特征相關聯(lián)的被供電設備標識為高功率設備。在另一個實施例中，該默認分類值限度為5毫安。
在一個實施例中，分類電壓下限為15.5伏。在另一個實施例中，分類電壓上限為20.5伏。
本發(fā)明獨立地提供了一種以太網上供電系統(tǒng)，該系統(tǒng)包括功率源裝置，包括可用于以下操作的分類功能在第一分類周期時間內提供第一分類電壓，所提供的第一分類電壓落在由分類電壓下限和分類電壓上限限定的分類電壓范圍內；測量響應于所提供的第一分類電壓的第一電流；在該第一分類周期時間之后，在分類索引時間內提供落在分類電壓范圍之外的電壓；在該分類索引時間之后，在第二分類周期時間內提供第二分類電壓，所提供的第二分類電壓落在分類電壓范圍內；測量響應于所提供的第二分類電壓的第二電流；以及響應于所測得的第一電流和所測得的第二電流確定分類。在一個實施例中，該以太網上供電系統(tǒng)還包括通過通信電纜連接到功率源裝置的被供電設備，其中該功率源裝置還可用于響應于所確定的分類來向被供電設備分配預定量的功率。在另一個實施例中，該分類功能還可用于在第二預定分類周期時間之后的電壓特征時間內提供特征電壓，該特征電壓低于分類電壓范圍。在一個實施例中，功率源裝置可用于在該預定電壓特征時間之后向被供電設備提供工作電壓。在另一個實施例中，被供電設備可用于在未檢測到特征電壓的情況下將功率源裝置標識為低功率源。在一個實施例中，被供電設備可用于響應于該分類索引時間內落在分類電壓范圍之外的電壓將第二電流設置成與第一電流不同的值。在另一個實施例中，被供電設備包括控制電路和響應于該被供電設備的控制電路的電流源，并且其中該被供電設備的控制電路可響應于所提供的第二分類電壓用于以下操作在第一時間段內從電流源提供第一值的第二電流，該第一值超出默認分類值限度；在該第一時間段之后的一第二時間段內，從電流源將第二電流減至第二值，該第二值小于默認分類值限度；在該第二時間段之后的一第三時間段內，從電流源將第二電流增至第三值，該第三值超出默認分類值限度；以及在該第三時間段之后的一第四時間段內，從電流源將第二電流改變成第四值，該第四值超出默認分類值限度并且與第三值不同，對應于各第一、第二和第三時間段的第二、第三和第四值定義了電流特征。在另一個實施例中，分類功能還可用于檢測電流特征；以及將與該電流特征相關聯(lián)的被供電設備標識為高功率設備。在一個實施例中，默認分類值限度為5毫安。在一個實施例中，分類電壓下限為15.5伏。在另一個實施例中，分類電壓上限為20.5伏。本發(fā)明獨立地提供了一種以太網上供電系統(tǒng)，該系統(tǒng)包括被供電設備;
功率源裝置，它通過通信電纜連接到被供電設備，該功率源裝置包括分類
功能和電流傳感器并且可用于在第一分類周期時間內提供第一分類電壓，所提供的第一分類電壓落在由分類電壓下限和分類電壓上限限定的分類電壓范圍內；經由電流傳感器測量由被供電設備響應于所提供的第一分類電壓而提供的第一電流；在該第一分類周期時間之后，在分類索引時間內提供落在分類電壓范圍之外的電壓；在分類索引時間之后，在第二分類周期時間內提供第二分類電壓，所提供的第二分類電壓落在分類電壓范圍內；經由電流傳感器測量由被供電設備響應于所提供的第二分類電壓和落在分類電壓范圍之外的電壓而提供的第二電流；響應于所測得的第一電流和所測得的第二電流確定分類；以及響應于所確定的分類向被供電設備分配功率。
在一個實施例中，被供電設備包括至少一個電流源，第一和第二電流是通過該被供電設備由該至少一個電流源提供的。在另一個實施例中，被供電設備包括可變電流源，第一和第二電流是通過該被供電設備由該可變電流源提供的。
在一個實施例中，被供電設備包括電壓傳感器、與該電壓傳感器通信的控制電路、以及響應于該控制電路的至少一個電流源，該控制電路可用于經由電壓傳感器檢測第一分類電壓；經由該至少一個電流源提供第一電流；經由電壓傳感器檢測落在分類電壓之外的電壓和后續(xù)第二分類電壓; 以及經由該至少一個電流源提供第二電流。在另一個實施例中，該至少一個電流源包括可變電流源。
在一個實施例中，控制電路還可用于在所提供的第二電流之后并響應于第二分類電壓來經由至少一個電流源提供展現(xiàn)低于默認分類值限度的值
的第三電流以及在該第三電流之后的第四電流，該第四電流展現(xiàn)超出默認分類值限度的值。在另一個實施例中，控制電路還用于在所提供的第四電流之后并響應于第二分類電壓來經由該至少一個電流源提供展現(xiàn)超出默認分類值限度并與第四電流的值不同的值的第五電流。
本發(fā)明獨立地提供了一種用于以太網上供電系統(tǒng)的被供電設備，包括:控制電路；電壓傳感器，它與該控制電路通信；以及響應于該控制電路的至少一個電流源，該控制電路用于經由電壓傳感器檢測落在由分類電壓下限和分類電壓上限限定的分類電壓范圍內的第一分類電壓；經由該至少一個電流源并響應于所檢測到的第一分類電壓來輸出大于默認分類值限度的第一電流；經由電壓傳感器檢測落在分類電壓范圍之外的電壓；在所檢測到的落在分類電壓范圍之外的電壓之后，經由電壓傳感器檢測落在分類電壓范圍之內的第二分類電壓；以及經由該至少一個電流源并響應于所檢測到的第二分類電壓來輸出大于默認分類值限度的第二電流，該第二電流展現(xiàn)了響應于所檢測到的落在分類電壓范圍之外的電壓的值。在一個實施例中，該至少一個電流源包括可變電流源。在另一個實施例中，控制電路還用于經由該至少一個電流源并響應于第二分類電壓來在所輸出的第二電流之后輸出展現(xiàn)小于默認分類值限度的值的第三電流以及在該第三電流之后的第四電流，該第四電流展現(xiàn)超出默認分類值限度的值。在另一個實施例中，控制電路還用于在所輸出的第四電流之后經由該至少一個電流源并響應于第二分類電壓來輸出展現(xiàn)超出默認分類值限度且與所輸出的第四電流不同的值的第五電流。本發(fā)明獨立地提供一種用于在以太網上供電系統(tǒng)中對功率要求進行分類的方法，該方法包括提供落在由分類電壓下限和分類電壓上限限定的分類電壓范圍內的第一分類電壓；測量響應于所提供的第一分類電壓的第一電流；在所提供的第一分類電壓之后，提供落在分類電壓范圍之外的電壓；在所提供的落在分類電壓范圍之外的電壓之后，提供落在分類電壓范圍內的第二分類電壓；測量響應于所提供的第二分類電壓的第二電流；響應于所測得的第一電流和所測得的第二電流確定分類；以及響應于所確定的分類分配功率。根據(jù)以下附圖和描述，本發(fā)明的其它特征和優(yōu)點將變得顯而易見。附圖簡述為了更好的理解本發(fā)明并顯示如何實現(xiàn)本發(fā)明，僅作為示例，現(xiàn)在將對其中相同附圖標記通篇指示相應要素或部分的附圖作出參考。特別現(xiàn)在通過詳細參考附圖，在此強調所示詳情作為示例示出，并且僅出于本發(fā)明的優(yōu)選實施例的示例性討論的目的，并且給出所示詳情以便提供那些被認為是最有用的并且以及容易地理解本發(fā)明的原理和概念方面的描述。這里，并不嘗試以比基本了解本發(fā)明所需更具體地顯示本發(fā)明的結構細節(jié)，參照附圖的描述使得如何可在實際中體現(xiàn)本發(fā)明的若干形式為本領域技術人員所顯見。在這些附圖中

圖1A是根據(jù)現(xiàn)有技術的包括依照"af"標準的PSE和依照"af"標準的 PD的PoE系統(tǒng)的高層示意圖；圖1B是根據(jù)本發(fā)明的原理的包括依照所提出的"at"標準的PSE和依照 "af"標準的PD的PoE系統(tǒng)的高層示意圖；圖1C是根據(jù)本發(fā)明的原理的包括依照"af"標準的PSE和依照所提出的 "at"標準的PD的PoE系統(tǒng)的高層示意圖；圖ID是根據(jù)本發(fā)明的原理的包括依照所提出的"at"標準的PSE和依照所提出的"at"標準的PD的PoE系統(tǒng)的高層示意圖；圖2A是根據(jù)現(xiàn)有技術的圖1A的PSE的電壓輸出的曲線圖，該輸出表示對圖1A的PD的檢測、分類和供電；圖2B是根據(jù)現(xiàn)有技術的在分類和初始供電期間在PSE處感測到的、圖 1A中PD從PSE處汲取的電流的曲線圖；圖3A是根據(jù)本發(fā)明的原理的圖1B的PSE的電壓輸出的曲線圖，該輸出表示對圖IB的PD的檢測、分類和供電；圖3B是根據(jù)本發(fā)明的原理的在圖IB中由PSE進行分類和初始供電期間在PSE處感測到的、PD從PSE處汲取的電流的曲線圖；圖4A是根據(jù)本發(fā)明的原理的圖1C的PSE的電壓輸出的曲線圖，該輸出表示對圖1C的PD的檢測、分類和供電；圖4B是根據(jù)本發(fā)明的原理的在圖1C中由PSE進行分類和初始供電期間在PSE處感測到的、PD的電流汲取的曲線圖；圖5A是根據(jù)本發(fā)明的原理的圖1D的PSE的電壓輸出的曲線圖，該輸出表示對圖ID的PD的檢測、分類和供電；圖5B是根據(jù)本發(fā)明的原理的在圖ID中由PSE進行分類和初始供電期間由PSE感測到的、PD的電流汲取的曲線圖；圖6A是根據(jù)本發(fā)明的原理的圖1B、 1D中PSE對所附連的檢測到的PD 分類的操作的高層流程圖；以及圖6B是根據(jù)本發(fā)明的原理的圖1C、 1D中PC對分類電壓作出響應并確定是由"af" PSE的"at"供電的操作的高層流程圖。優(yōu)選實施例的詳細描述本實施例實現(xiàn)了一種分類方案，該方案展現(xiàn)了在分類電壓范圍內的多個分類周期，并且在各周期之間PSE電壓遠離該分類電壓范圍。較佳地，PD通過展現(xiàn)與第一類別相關聯(lián)的第一電流輸出以及與第二類別相關聯(lián)的第二電流輸出來在這多個周期結束之前提供一電流特征。此外，較佳地，該電流特征之前有一并不與分類電流相關聯(lián)的電流電平。較佳地，該第一和第二類別是在數(shù) 字上相毗鄰的類別。此外，較佳地，該第一和第二類別是在其間基本上沒有插入時間的情況下連續(xù)輸出的。較佳地，PSE輸出表示其是"at" PSE的電壓特征，該輸出電壓特征包括在這多個周期結束時將輸出電壓降低至低于分類電壓范圍。在詳細解釋本發(fā)明的至少一個實施例之前，應當理解，本發(fā)明并不將其應用限于在以下說明書中所闡述或在附圖中所示的構造細節(jié)和組件布置。本發(fā)明可應用到其它實施例或以各種方式實踐或實現(xiàn)。而且，應當理解，本文所采用的措辭和術語是出于描述的目的而不應當作為限制來考慮。圖lA是根據(jù)現(xiàn)有技術的PoE系統(tǒng)的高層示意圖，該系統(tǒng)包括依照"af" 標準的PSE 10、依照"af"標準的PD 20、電源30和通信電纜25。 PSE包括控制電路40、檢測功能50、分類功能60、電子控制開關70和感測電阻器80。 PD 20包括控制電路100、電壓傳感器90、受控電流源IIO、負載120及相關聯(lián)輸入電容器130、以及電子控制開關140。電源30的第一輸出通過PSE 10 連接到通信電纜25的第一導線的第一端。電源30的回路連接到PSE 10的電子控制開關70的第一端?？刂齐娐?0與檢測功能50、分類功能60和電子控制開關70的控制輸入通信。電子控制開關70的第二端連接到感測電阻器80 的第一端，而感測電阻器80的第二端連接到通信電纜25的第二導線的第一端。分類功能60跨越感測電阻器80連接，由此通過測量感測電阻器80上的電壓降來實現(xiàn)對通過感測電阻器80的電流的測量。通信電纜25的第一導線的第二端在PD 20處被連接到第一電壓傳感器90 的第一端、負載120的第一端、輸入電容器130的第一端、以及受控電流源110 的第一端。通信電纜25的第二導線的第二端連接到電壓傳感器90的第二端、受控電流源110的第二端、以及電子控制開關140的第一端。電子控制開關140 的第二端連接到負載120的第二端和輸入電容器130的第二端。電壓傳感器90 的輸出連接到控制電路100的輸入，而受控電流源110和電子控制開關140的控制輸入連接到控制電路100的相應輸出。在操作時，控制電路40操作檢測功能50以經由通信電纜25檢測PD20。控制電路40還操作分類功能60與電流源110協(xié)作以便關于功率要求對檢測到的PD 20進行分類。分類功能60在分類階段測量響應于受控電流源110而通過感測電阻器80的電流，由此根據(jù)所測量的電流標識PD 20的功率要求。響應于檢測和分類，控制電路40操作電子控制開關70以連接電源30，從而經由通信電纜25向經標識和分類的PD 20供電。圖1B是根據(jù)本發(fā)明的原理的PoE系統(tǒng)的高層示意圖，該系統(tǒng)包括依照所提議"at"標準的PSE 150、依照"af"標準的PD 20、電源30和通信電纜25。 PSE150包括控制電路160、檢測功能50、分類功能170、電子控制開關70和感測電阻器80。 PD20包括控制電路100、電壓傳感器90、受控電流源110、負載120及相關聯(lián)輸入電容器130、以及電子控制開關140。電源30的第一輸出通過PSE 150連接到通信電纜25的第一導線的第一端。電源30的回路連接到PSE 150的電子控制開關70的第一端?？刂齐娐?60與檢測功能50、分類功能170和電子控制開關70的控制輸入通信。電子控制開關70的第二端連接到感測電阻器80的第一端，而感測電阻器80的第二端連接到通信電纜25的第二導線的第一端。分類功能170跨越感測電阻器80連接，由此通過測量感測電阻器80上的電壓降來實現(xiàn)對通過感測電阻器80的電流的測量。通信電纜25的第一導線的第二端在PD 20處被連接到電壓傳感器90的第一端、負載120的第一端、輸入電容器130的第一端、以及受控電流源110的第一端。通信電纜25的第二導線的第二端連接到電壓傳感器90的第二端、受控電流源110的第二端、以及電子控制開關140的第一端。電子控制開關140 的第二端連接到負載120的第二端和輸入電容器130的第二端。電壓傳感器90 的輸出連接到控制電路100的輸入，而受控電流源IIO和電子控制開關140的控制輸入連接到控制電路100的相應輸出。
在操作時，控制電路160操作檢測功能50以經由通信電纜25檢測PD20。控制電路160還操作分類功能170與電流源IIO協(xié)作以便關于功率要求對檢測到的PD 20進行分類。如將在以下進一步描述的，分類功能170還檢測到PD 20 是低功率"af"型，而非高功率"at"設備。分類功能170在分類階段測量響應于受控電流源110而通過感測電阻器80的電流，由此根據(jù)所測量的電流標識PD20的功率要求。響應于檢測和分類，控制電路160操作電子控制開關70 以連接電源30，從而經由通信電纜25向經標識和分類的PD20供電。
圖lC是根據(jù)本發(fā)明的原理的PoE系統(tǒng)的高層示意圖，該系統(tǒng)包括依照"af" 標準的PSE 10、依照所提議"at"標準的PD 200、電源30和通信電纜25。 PSE 10包括控制電路40、檢測功能50、分類功能60、電子控制開關70和感測電阻器80。 PD200包括控制電路230、電壓傳感器90、第一受控電流源210、第二受控電流源220、負載240及相關聯(lián)輸入電容器130、電子控制開關140和指示器250。電源30的第一輸出通過PSE 10連接到通信電纜25的第一導線的第一端。電源30的回路連接到PSE 10的電子控制開關70的第一端?？刂齐?路40與檢測功能50、分類功能60和電子控制開關70的控制輸入通信。電子控制開關70的第二端連接到感測電阻器80的第一端，而感測電阻器80的第二端連接到通信電纜25的第二導線的第一端。分類功能60跨越感測電阻器80 連接，由此通過測量感測電阻器80上的電壓降來實現(xiàn)對通過感測電阻器80的電流的測量。
通信電纜25的第一導線的第二端在PD 200處被連接到電壓傳感器90的第一端、第一受控電流源210的第一端、第二受控電流源220的第一端、負載 240的第一端以及輸入電容器130的第一端。通信電纜25的第二導線的第二端連接到電壓傳感器90的第二端、第一受控電流源210的第二端、第二受控電流源220的第二端、以及電子控制開關140的第一端。電子控制開關140的第二端連接到負載240的第二端、輸入電容器130的第二端、以及指示器250的第一端。電壓傳感器90的輸出連接到控制電路230的輸入，而第一受控電流源210、第二受控電流源220和電子控制開關140的控制輸入連接到控制電路 230的相應輸出。指示器250的第二端連接到控制電路230的輸出。PD 200被示為包括第一受控電流源210和第二受控電流源220，但是這并不意味著以任何方式進行限制。PD 200可包括可用于響應于控制電路230輸出多個電流電平的單個受控可變電流源，或者各自響應于控制電路230的3個或者更多受控電流源，這都不超出本發(fā)明的范圍。
在操作時，控制電路40操作檢測功能50以經由通信電纜25檢測PD 200。控制電路40還操作分類功能60與第一電流源210協(xié)作以便關于功率要求對檢測到的PD 200進行分類。分類功能60在分類階段測量響應于第一受控電流源 210而通過感測電阻器80的電流，由此根據(jù)所測量的電流標識PD200的功率要求。注意，分類功能60不能將PD200標識為高功率"at"設備。響應于檢測和分類，控制電路40操作電子控制開關70以連接電源30，從而經由通信電纜25向經標識和分類的PD 200供電。
如將在以下進一步描述的，控制電路230可檢測到PSE 10是低功率"af" PSE，并且作為響應，操作指示符250來向用戶通知其有限的供電能力。在一個實施例中，控制電路230關閉電子控制開關140以向負載240供電，而在另一個實施例中，控制電路230不向負載240供電，并且指示器250用于指示負載240由于低功率"af"源而不能操作。
圖1D是根據(jù)本發(fā)明的原理的PoE系統(tǒng)的高層示意圖，該系統(tǒng)包括依照所提議"at"標準的PSE 150、依照所提議"at"標準的PD 200、電源30和通信電纜25。 PSE 150包括控制電路160、檢測功能50、分類功能170、電子控制開關70和感測電阻器80。 PD200包括控制電路230、電壓傳感器90、第一受控電流源210、第二受控電流源220、負載240及相關聯(lián)輸入電容器130、電子控制開關140和指示器250。電源30的第一輸出通過PSE 150連接到通信電纜 25的第一導線的第一端。電源30的回路連接到PSE 150的電子控制開關70 的第一端?？刂齐娐?60與檢測功能50、分類功能170和電子控制開關70的控制輸入通信。電子控制開關70的第二端連接到感測電阻器80的第一端，而感測電阻器80的第二端連接到通信電纜25的第二導線的第一端。分類功能170跨越感測電阻器80連接，由此通過測量感測電阻器80上的電壓降來實現(xiàn)對通過感測電阻器80的電流的測量。
通信電纜25的第一導線的第二端在PD 200處被連接到電壓傳感器90的第一端、第一受控電流源210的第一端、第二受控電流源220的第一端、負載 240的第一端、輸入電容器130的第一端。通信電纜25的第二導線的第二端連接到電壓傳感器卯的第二端、第一受控電流源210的第二端、第二受控電流源220的第二端、以及電子控制開關140的第一端。電子控制開關140的第二端連接到負載240的第二端、輸入電容器130的第二端、以及指示器250的第一端。電壓傳感器90的輸出連接到控制電路230的輸入，而第一受控電流源 210、第二受控電流源220和電子控制開關140的控制輸入連接到控制電路230 的相應輸出。指示器250的第二端連接到控制電路230的輸出。PD 200被示為包括第一受控電流源210和第二受控電流源220，但是這并不意味著以任何方式進行限制。PD 200可包括可用于響應于控制電路230輸出多個電流電平的單個受控可變電流源，或者響應于控制電路230的3個或者更多受控電流源，這都超出本發(fā)明的范圍。
在操作時，控制電路160操作檢測功能50以經由通信電纜25檢測PD 200。控制電路160還操作分類功能170與第一受控電流源210和第二受控電流源 220協(xié)作以便關于功率要求對檢測到的PD 200進行分類。如將在以下進一步描述的，分類功能170在分類階段測量響應于第一受控電流源210和第二受控電流源220而通過感測電阻器80的電流，由此根據(jù)所測量的電流標識PD 200的功率要求。注意，分類功能170能夠將PD200標識為高功率"at"設備。響應于檢測和分類，控制電路160操作電子控制開關70以連接電源30，從而經由通信電纜25向經標識和分類的PD 200供電。
如將在以下進一步描述的，控制電路230可檢測到PSE 160是高功率"at" 兼容PSE,并且由此作為響應，不操作指示符250。響應于所感測的工作電壓，控制電路230關閉電子控制開關140以向負載240供電。
圖2A是根據(jù)現(xiàn)有技術的PSE 10的電壓輸出的曲線圖，該輸出表示如圖 1A中所示的PSE10對PD20的檢測、分類和供電，其中x軸表示時間，而y 軸表示PSE10輸出處的電壓。表示檢測的檢測波形300由PSE10呈現(xiàn)，并且該波形展現(xiàn)可用于通過通信電纜25檢測有效PD 20的多個電壓電平。在檢測波形300之后，響應于與檢測波形300協(xié)作的檢測功能50的成功檢測，由PSE 10呈現(xiàn)分類波形310。分類波形310展現(xiàn)在PSE 10的輸出處落于所限定的在分類電壓下限315 (根據(jù)"af"標準示為15.5伏)與分類電壓上限317 (根據(jù) "af"標準示為20.5伏)之間的分類電壓范圍312內的電壓電平，并且可用于對通過通信電纜25檢測到的PD 20進行分類。分類波形310表示分類周期，并且在控制電路100足以經由電壓傳感器90檢測到分類電壓、足以使受控電流源110能夠響應于其提供分類電流以及分類功能60足以可測量地檢測到該分類電流的時間段內保持在分類電壓范圍312內。此時間段在下文中被標示為分類周期時間。在時刻Tp已檢測到PD 20并對其分類的PSE 10可沿由PD 20 檢測到的曲線320將輸出電壓增至標稱工作電壓。響應于由電壓傳感器90感測到的、檢測到的經增大的輸出電壓——標稱電壓約為35V， PD 20——具體而言控制電路100——可關閉電子控制開關140，由此連接呈現(xiàn)跨電源30的輸入電容器130的負載120?？纱嬖诒姸嗫赡艿膶嶋H波形，其中繪制了波形330 和波形340。在點T,之后波形340呈現(xiàn)電壓下降，表示PSE 10完成分類功能并準備關閉電子控制開關70。拐點345表示電子控制開關70的關閉。PSE 10 的輸出處的電壓隨后開始上升直至其與標稱波形320匯合。
波形330表示PSE在分類周期結束之后關閉電子控制開關70。拐點335 表示電子控制開關140的關閉，并且由于出現(xiàn)跨越PSE IO的輸出的、起虛擬短路作用的輸入電容器130而導致在PSE IO輸出處的電壓下降。拐點350表示最小電壓點，在該點之后輸入電容器130被充分充電以使PSE IO的輸出上升。特別注意拐點350落在分類電壓范圍312內，而拐點345落在分類電壓范圍312之外，并且具體地在分類電壓范圍312之下。
圖2B是根據(jù)現(xiàn)有技術的在由圖1A的PSE 10進行的分類和初始供電期間 PD20的電流汲取的曲線圖，其中x軸表示時間而y軸表示由電流感測電阻器 80檢測到的通過PSE 10的電流。響應于圖2A中由電壓傳感器90感測到的分類波形310，控制電路IOO操作受控電流源110以輸出在以上所提到的"af" 標準中所述的4個潛在可能的類別中的一個。這些類別的每一個由終止于點 Tl的不同填充區(qū)域來表示。等效于默認分類值的類別0由區(qū)域360處在默認分類值限度365之下的電流來表示。默認分類值限度365根據(jù)"af"標準被示為 5毫安，且默認分類值限度365表示不展示諸如受控電流源110等分類功能的 PD。類別0、 1、 2、 3以及當前未使用的類別4由如圖2B中所示各自終止于時刻Ti的、分別標示為區(qū)域360、區(qū)域370、區(qū)域380、區(qū)域390和區(qū)域400 的不同電流值來表示，其中^與分類波形310的結束同時發(fā)生并作為其響應。陡升電流410表示由控制電路100響應于感測到的在點T,之后所生成的工作電壓而關閉電子控制開關140。如以上關于如圖2A所述，表示跨PSE10設置的輸入電容器130的陡升電流可使在PSE 10處出現(xiàn)的輸出電壓減小。
圖3A是根據(jù)本發(fā)明的原理的PSE 150的電壓輸出的曲線圖，該輸出表示對如圖1B中所示的PD20的檢測、分類和供電，其中x軸表示時間，而y軸表示PSE150輸出處的電壓。PSE10呈現(xiàn)表示檢測的檢測波形300，并且該波形展現(xiàn)可用于通過通信電纜25檢測有效PD 20的多個電壓電平。在檢測波形 300之后，響應于與檢測波形300協(xié)作的檢測功能50的成功檢測，由PSE150 呈現(xiàn)第一分類波形450，該第一波形展現(xiàn)在PSE 10的輸出處落于所限定的在分類電壓下限315 (根據(jù)"af"標準示為15.5伏)與分類電壓上限317 (根據(jù)"af" 標準示為20.5伏)之間的分類電壓范圍312內的電壓電平，并且可用于對通過通信電纜25檢測到的PD 20進行分類。波形450表示第一分類周期，并且在控制電路IOO足以檢測到分類電壓、足以使受控電流源110能夠提供分類電流以及分類功能170足以可測量地檢測到該分類電流的時間段內——即在分類周期時間內——保持在分類電壓范圍312內。
在由第一分類波形450表示的分類周期時間結束之后，呈現(xiàn)分類索引波形 460，其中PSE150的電壓輸出落在分類電壓范圍312之外。在一個實施例中，該電壓在分類電壓范圍312之上，而在如所示的另一個實施例中，由分類索引波形460展現(xiàn)的電壓在分類電壓范圍312之下。如以下將參照圖5A和5B所進一步說明的，在足以確保輸出處的電壓已穩(wěn)定且在連接情況下己被"at" PD 的控制電路感測到的分類索引時間內維持分類索引波形460。
在呈現(xiàn)了分類索引波形460之后，由PSE150呈現(xiàn)第二分類波形470，該第二分類波形展現(xiàn)在PSE 150的輸出處落在分類電壓范圍312內的電壓電平。第二分類波形470表示第二分類周期，并且在控制器100足以檢測到電壓、且在如此配置的情況下使受控電流源110能夠提供分類電流以及分類功能170足以可測量地檢測到該分類電流的時間段內一一即在分類周期時間內一一保持在分類電壓范圍312內。應當理解，PD 20既未被設計成識別分類索引波形460，
也無需被配置成用適當?shù)姆诸愲娏鲗Φ诙诸惒ㄐ?70作出響應。在第二分類波形470之后，較佳地由PSE150呈現(xiàn)起始于時刻To的電壓特征波形480。如以下將參照圖5A-6B進一步描述的，電壓特征波形可用于向所附連的PD確認第二分類波形470是作為諸如PSE 150的"at" PSE的結果，而非是噪聲或由于如以上參照圖2A所述的突然電流汲取而導致的電壓降的結果。電壓特征波形480展現(xiàn)了在足以穩(wěn)定并被控制電路230檢測到的時間段內處于分類電壓范圍312之下的電壓。
在時刻Tp已檢測到PD 20并對其分類的PSE 150可沿由PD 20檢測到的曲線320將輸出電壓增至標稱工作電壓。響應于由電壓傳感器90感測到的、檢測到的經增大的輸出電壓——標稱電壓約為35V， PD 20——具體而言控制電路100——可關閉電子控制開關140，由此連接到呈現(xiàn)跨電源30的輸入電容器130的負載120。可存在眾多可能的實際波形，其中繪制了以上參照圖2A 所述的波形330和波形340。
圖3B是根據(jù)本發(fā)明的原理的在由圖1B的PSE 150進行分類和初始供電期間PD20的電流汲取的曲線圖，其中x軸表示時間而y軸表示由電流感測電阻器80檢測到的通過PSE 150的電流。響應于圖3A中由電壓傳感器90感測到的第一分類波形450，控制電路100操作受控電流源110以輸出在以上所提到的"af"標準中所述的4個潛在可能的類別中的一個。這些類別的每一個由伴隨著第一分類波形450的結束而終止的不同填充區(qū)域來表示。等效于默認分類值的類別0由區(qū)域360處在默認分類值限度365之下的電流來表示。默認分類值限度365根據(jù)"af"標準被示為5毫安，且默認分類值限度365表示不展示分類電流源的PD。類別0由此表示不展示受控電流源110的PD 20。類別1、 2、 3以及當前未使用的類別4由如圖3B中所示的分別標示為區(qū)域370、區(qū)域 380、區(qū)域390和區(qū)域400的不同電流值來表示。
與分類索引波形460同時發(fā)生以及響應于其的有效分類電流未被限定，并且被示為電流電平范圍500。應當理解，該電流電平可以是任何值，因為諸如PD 20的"af" PD不具有針對分類索引波形460的經限定的響應。在一個實施例中，PD20保持分類電流，而在另一個實施例中，PD20切斷分類電流。
響應于圖3A的第二分類波形，在如所示的一個實施例中，控制電路IOO 操作受控電流源110以輸出在以上所提到的"af"標準中所述的4個潛在可能的類別中的一個。這些類別的每一個由終止于與第二分類波形470的結束相對應并作為其響應的To的不同填充區(qū)域來表示。類別O、 1、 2、 3以及當前未使用的類別4由分別標示為區(qū)域360、區(qū)域370、區(qū)域380、區(qū)域390和區(qū)域400 的不同電流值來表示。應當理解，在"af"標準下的無需PD20用有效的分類電流對第二分類波形470作出響應，而在另一實施例中，在第二分類波形470 期間沒有分類電流被汲取。
陡升電流410表示由控制電路100響應于所感測到的在點l之后生成的工作電壓而關閉電子控制開關140。如以上關于如圖2A所述的，表示跨PSE150 設置的輸入電容器130的陡升電流可使在PSE 150處出現(xiàn)的輸出電壓減小。
圖4A是根據(jù)本發(fā)明的原理的圖1C中PSE10的電壓輸出的曲線圖，該輸出表示對如圖1C中所示的PD200的檢測、分類和供電，其中x軸表示時間，而y軸表示PSE IO輸出處的電壓。由PSE 10呈現(xiàn)表示檢測的檢測波形300，并且該波形展現(xiàn)可用于通過通信電纜25檢測有效PD 200的多個電壓電平。在檢測波形300之后，響應于與檢測波形300協(xié)作的檢測功能50的成功檢測，由PSE 10呈現(xiàn)分類波形310。分類波形310展現(xiàn)在PSE 10的輸出處落于所限定的在分類電壓下限315 (根據(jù)"af"標準示為15.5伏)與分類電壓上限317 (根據(jù)"af"標準示為20.5伏)之間的分類電壓范圍312內的電壓電平，并且可用于對通過通信電纜25檢測到的PD 200進行分類。分類波形310表示分類周期，并且在控制電路230足以檢測到分類電壓、使第一受控電流源210能夠提供分類電流以及分類功能60足以可測量地檢測到該分類電流的分類周期時間段內保持在分類電壓范圍312內。分類波形310在時刻T,結束。在時刻Tp 已檢測到PD 200并對其分類的PSE 10可沿由PD 200檢測到的曲線320將輸出電壓增至標稱工作電壓。響應于由電壓傳感器90感測到的、檢測到的增大的輸出電壓——標稱電壓約為35V， PD200——具體而言控制電路230——可關閉電子控制開關140，由此連接到呈現(xiàn)跨電源30的輸入電容器130的負載240?？纱嬖诒姸嗫赡艿膶嶋H波形，其中繪制了以上參照圖2A所述的波形330 和波形340。特別注意波形330展現(xiàn)了落在分類電壓范圍312內的拐點，并且如以下將進一步描述的，PD200可根據(jù)本發(fā)明的原理操作以區(qū)分PSE 10并非高功率"at" PSE。
圖4B是根據(jù)本發(fā)明的原理的在由圖1C的PSE 10進行分類和初始供電期間PD 200的電流汲取的曲線圖，其中x軸表示時間而y軸表示由電流感測電阻器80檢測到并由分類功能60測得的通過PSE 10的電流。響應于圖2A中由電壓傳感器90感測到的分類波形310，控制電路230操作第一受控電流源210 以輸出在以上所提到的"af"標準中所述的4個潛在可能的類別中的一個。這些類別的每一個由終止于點T,的不同填充區(qū)域來表示。由于"at" PD被設計成用超出默認分類值限度365的分類值作出響應，因此未呈現(xiàn)類別O。默認分類值限度365根據(jù)"af"標準被示為5毫安。類別1、 2、 3以及當前未使用的類別4由各自在時刻Ti結束的、分別標示為區(qū)域370、區(qū)域380、區(qū)域390和區(qū)域400的不同電流值來表示。陡升電流410表示由控制電路230響應于所感測到的在點Ti之后生成的工作電壓而關閉電子控制開關140。如以上關于如圖 2A所述的，表示被跨越PSE 10設置的輸入電容器130的陡升電流可使在PSE IO處出現(xiàn)的輸出電壓減小。
圖5A是根據(jù)本發(fā)明的原理的PSE 150的電壓輸出的曲線圖，該輸出表示對如圖1D中所示的PD 200的檢測、分類和供電，其中x軸表示時間，而y 軸表示PSE 150輸出處的電壓。由PSE150呈現(xiàn)表示檢測的檢測波形300，并且該波形展現(xiàn)可用于通過通信電纜25檢測有效PD 200的多個電壓電平。在檢測波形300之后，響應于與檢測波形300協(xié)作的檢測功能50的成功檢測，由 PSE 150呈現(xiàn)第一分類波形450，該第一波形展現(xiàn)在PSE 150的輸出處落于所限定的在分類電壓下限315 (根據(jù)"af"標準示為15.5伏)與分類電壓上限317 (根據(jù)"af"標準示為20.5伏)之間的分類電壓范圍312內的電壓電平、可用于對通過通信電纜25檢測到的PD 200進行分類。波形450表示第一分類周期，并且在控制電路230足以檢測到分類電壓、使第一受控電流源210能夠提供分類電流以及分類功能170足以可測量地檢測到該分類電流的時間段內——即在分類周期時間內——保持在分類電壓范圍312內。在由第一分類波形450表示的分類周期時間結束之后，呈現(xiàn)分類索引波形 460，其中PSE150的電壓輸出落在分類電壓范圍312之外。在一個實施例中，電壓在分類電壓范圍312之上，而在如所示的另一個實施例中，由分類索引波形460展現(xiàn)的電壓在分類電壓范圍312之下。在足以確保輸出處的電壓已穩(wěn)定且已被控制電路230感測到的分類索引時間內維持分類索引波形460。在第二分類電壓波形被檢測到的情況下，控制電路230用于對分類輸出進行索引以啟用第二受控電流源220。
在呈現(xiàn)了分類索引波形460之后，由PSE150呈現(xiàn)第二分類波形470，該第二分類波形展現(xiàn)在PSE 150的輸出處落在分類電壓范圍312內的電壓電平。第二分類波形470表示第二分類周期，并且在控制器100足以檢測到電壓、且如上所述足以從第二受控電流源220提供分類電流以及分類功能170足以可測量地檢測到該分類電流的時間段內一一即在分類周期時間內——保持在分類電壓范圍312內。第二分類波形470在時刻T。結束。
在任選實施例中，如以下將關于圖5B進一步描述的，控制230還可輸出電流特征，從而向PSE 150確認第二分類電流是第二受控電流源220的結果，而不是噪聲或"af" PD響應于分類索引波形460和第二分類波形470 而展現(xiàn)第二未限定電流的結果。
在第二分類波形470之后，較佳地由PSE 150呈現(xiàn)起始于時刻T。的電壓特征波形480。電壓特征波形480可用于向PD 200確認第二分類波形470是作為諸如PSE 150等"at" PSE的結果，而不是噪聲或由于如以上參照圖2A所述的突然電流汲取而導致的電壓降的結果。電壓特征波形480展現(xiàn)了在足以穩(wěn) 定并被控制電路230檢測到的時間段內處于分類電壓范圍312之下的電壓。
在時刻Tp已檢測到PD 200并對其分類的PSE 150可沿由PD 200檢測到的曲線320將輸出電壓增至標稱工作電壓。響應于由電壓傳感器90感測到的、檢測到的增大的輸出電壓_—標稱電壓約為35V， PD20_—具體而言控制電路100—一可關閉電子控制開關140，由此連接到呈現(xiàn)跨電源30 的輸入電容器130的負載240?？纱嬖诒姸嗫赡艿膶嶋H波形，其中繪制了以上參照圖2A所述的波形330和波形340。
圖5B是根據(jù)本發(fā)明的原理的在由圖1D的PSE 150進行分類和初始供電期間PD 200的電流汲取的曲線圖，其中x軸表示時間而y軸表示由電流感測電阻器80檢測到的通過PSE 150的電流。響應于圖5A中由電壓傳感器90感測到的第一分類波形450，控制230操作第一受控電流源210以輸出在以上所提到的"af"標準中所述的4個潛在可能的類別中的一個。這些類別的每一個由響應于第一分類波形450的結束而終止的不同填充區(qū)域來表示，并且展現(xiàn)在默認分類值限度365之上的電流。與第一分類波形450 大致同時并且作為其響應輸出各個分類電流的每一個以持續(xù)一時間段505。默認分類值限度365根據(jù)"af"標準被示為5毫安。類別1、 2、 3以及當前未使用的類別4由分別標示為區(qū)域370、區(qū)域380、區(qū)域390和區(qū)域400的不同電流值來表示。
響應于由電壓傳感器90感測到的分類索引波形460，被示為低于類別 1的下拉(drawdown)電流510被PD 200汲取，從而確保分類索引波形 460穩(wěn)定在所期望的范圍內。下拉電流510被示為低于類別1并且高于默認分類值限度365，但是這并不意味著以任何方式進行限制。下拉電流510 可以是足以確保分類索引波形460的穩(wěn)定的任何值。在一個實施例中，下拉電流510被附加受控電流源(未示出)汲取。在使用可變受控電流源的另一個實施例中，該可變受控電流源被設置在足以確保電壓穩(wěn)定并且對任何電容器放電以下拉PSE 150的輸出電壓以便限定分類索引波形460的適當下拉值。
響應于圖5A的第二分類波形470，控制電路230操作第二受控電流源 220以輸出在以上所提到的"af"標準中所述的4個潛在可能的類別中的一個。這些類別的每一個由終止于To的不同填充區(qū)域來表示。類別l、 2、 3 以及當前未使用的類別4由如圖3B中所示的分別標示為區(qū)域370、區(qū)域 380、區(qū)域390和區(qū)域400的不同電流值來表示，并且在一時間段515內被輸出。應當理解，并不要求第一和第二受控電流源210、 220輸出相同或不同值。各種組合可用于產生包括一個或多個分類值的多個分類碼。
時間段515足以使從第二受控電流源220的輸出流出的電流穩(wěn)定，并且足以使分類功能170能夠可測量地獲得流過感測電阻器80的已穩(wěn)定的電流的值。較佳地，在時間段515之后，控制電路230禁用第二電流源220一時間段一一如所繪的時間段520。在時間段520內存在最小電流(如果有)，該時間段520為足以允許穩(wěn)定該最小電流且足以使分類功能170能夠可測量地獲得通過感測電阻器80的最小電流的值的持續(xù)時間。時間段 520的最小電流被示為比默認分類值限度365小的值的范圍。
在時間段520之后，較佳地，控制電路230操作第二受控電流源220 來輸出在時間段515期間輸出的類別一附加時間段525。這些類別的每一個由不同的填充區(qū)域來表示，并且類別l、 2、 3以及當前未使用的類別4由分別標示為區(qū)域370、區(qū)域380、區(qū)域390和區(qū)域400的不同電流值來表示。以上已描述了在時間段515和525期間輸出相同類別，但是這并不意味著以任何方式進行限制。在另一個實施例中，在時間段525期間輸出的類別與在時間段515期間輸出的類別不同而不會超出本發(fā)明的范圍。時間段525 足以使從第二受控電流源220的輸出流出的電流穩(wěn)定，并且足以使得分類功能170能夠可測量地獲得通過感測電阻器80的已穩(wěn)定的電流的值。
在時間段525之后，較佳地，控制電路230操作第一和第二受控電流源220、 230中的一個，或者在使用可變受控電流源的實施例中，控制電路 230促使該可變受控電流源輸出與在時間段525期間輸出的類別不同的類別一附加時間段530，并在時刻To結束。在一個實施例中，在時間段530 使用與在時間段525中輸出的類別毗鄰的類別，而在另一個實施例中，使用在時間段505中輸出的類別。這些類別的每一個由不同的填充區(qū)域表示，并且這些與類別l、 2、 3以及當前未使用的類別4毗鄰的類別分別由與區(qū) 域370、區(qū)域380、區(qū)域390和區(qū)域400的原始類別一樣紋理來表示。以上已描述了在時間段530期間輸出毗鄰類別，但是這并不意味著以任何方式進行限制。時間段530足以使從第二受控電流源220的輸出流出的電流穩(wěn) 定，并且足以使得分類功能170能夠可測量地獲得通過感測電阻器80的已穩(wěn)定的電流的值。時間段530在時刻To結束。陡升電流410表示由控制電路IOO響應于感測到的在點T,之后生成的工作電壓而關閉電子控制開關 140。如以上關于如圖2A所述的，表示跨PSE IO設置的輸入電容器130 的陡升電流可使在PSE IO處出現(xiàn)的輸出電壓減小。
以上已關于功率通過以太網控制器呈現(xiàn)第一分類周期、分類索引和第二分類周期的實施例進行了描述，但這并非意味著以任何方式進行限制。
可提供各自以一分類索引隔開的三個或多個分類周期而不超出本發(fā)明的范圍。
圖6A是根據(jù)本發(fā)明的原理的圖1B、 1D中PSE 150對檢測到的所附連的PD20、 200分類的操作的高層流程圖。在步驟IOOO，由PSE150提供第一分類電壓。在步驟1010，分類功能170測量響應于步驟1000的第一分類電壓的電流。在步驟1020， PSE 150提供分類索引電壓。該分類索引電壓落在由分類電壓下限與分類電壓上限限定的分類電壓范圍之外。在足以使該電壓穩(wěn)定并足以使所附連的PD在如此配置的情況下識別出該分類索引的時間內呈現(xiàn)分類索引電壓。
在步驟1030，由PSE 150提供第二分類索引電壓。在步驟1040，由分類功能170測量響應于步驟1030的第二分類電壓的電流。在步驟1050，PSE 150任選地提供如參照圖5A的電壓特征480所述的電壓特征。
在步驟1060，將在步驟1010測量的第一電流與在步驟1040測量的第二電流作比較。在這兩個電流基本上相同的情況下，在步驟1110， PD被確定為低功率"af"設備，即圖1B的PD20。響應于該確定，PSE150根據(jù) 第一電流對功率要求進行分類。在步驟1120。響應于步驟1110的分類將功率分配給所確定的PD20。在步驟1130， PSE 150分配功率并用依照"af" 標準的低功率向所確定及所分類的PD 20供電。
在步驟1060第一電流和第二電流基本上不相等的情況下，在步驟 1070，任選地檢測如參照圖5B所述的電流特征，具體地檢測時間段520和 525，以及任選的時間段530。步驟1070的操作是任選的，因為它是用以確保低功率"af" pd與高功率"at" pd之間的精確確定的第二次檢驗。
在任選步驟1070未檢測到電流特征的情況下，執(zhí)行如上所述的步驟 1110。在步驟1070檢測到電流特征的情況下，在步驟1080， PD被確定成諸如圖lD的PD 200的高功率"at"設備。響應于該確定，PSE150根據(jù)在步驟1010測量的第一電流與在步驟1040測量的第二電流的組合來對功率要求進行分類。在步驟1090，響應于步驟1070的分類將功率分配給所確定的PD 200。在步驟IIOO， PSE 150分配功率并依照"at"供電要求向所確定和所分類的PD 200供電。
因此，圖6A的操作確定所附連的PD是諸如PD 20的低功率"af" PD 還是諸如PD 200的高功率"at" PD。此外，圖6A的操作較佳地向PD 200 確認其被連接到"at" PSE。
圖6B是根據(jù)本發(fā)明的原理的圖1C和1D中PD200對分類電壓作出響應并確定是由諸如圖1D的PSE 150的"at"PSE還是由諸如圖1C的PSE 10 的"af"PSE供電的操作的高層流程圖。在步驟2000，控制230檢測由PSE IO或PSE 150中的任意一個輸出的第一分類電壓。在步驟2010，響應于步驟2000的檢測到的第一分類電壓，控制230操作第一受控電流源210來輸出預定電平的第一分類電流。
在步驟1020，控制電路230監(jiān)視電壓傳感器90以檢測由PSE 150輸出的第一分類索引電壓，諸如圖5A的分類索引波形460。在檢測到分類索引波形460的情況下，在步驟2030，通過監(jiān)視電壓傳感器90的輸出來檢測由PSE 150輸出的第二分類電壓。在步驟2040，響應于步驟2030檢測到的第二分類電壓，控制電路230操作第二受控電流源220以輸出預定電平的第二分類電流。在一個實施例中，由第一受控電流源210輸出的第一分類電流與由第二受控電流源220輸出的第二分類電流具有不同的值，但是這并不意味著以任何方式進行限制。由第一受控電流源210輸出的第一分類電流可與由第二受控電流源220輸出的第二分類電流具有相等的值而不超出本發(fā)明的范圍。
在步驟2050，任選地，由第二受控電流源220輸出的第二分類電流減至小于默認分類值限度365的值。較佳地，該任選的電流值降低發(fā)生在足以使電流穩(wěn)定且已被檢測功能170可測量地檢測到的時間之后。在步驟 2060，任選地，由第二受控電流源220輸出的第二分類電流增至大于默認分類值限度365的分類電流。在一個實施例中，步驟2060的電流輸出與步驟2040的電流輸出具有相等的值，但是這并不意味著以任何方式進行限制。步驟2060的電流輸出可大于或小于步驟2040的電流輸出的值，只要其大于默認分類值限度365，就不超出本發(fā)明的范圍。較佳地，步驟2060的電流輸出表示有效分類值。步驟2060的電流輸出保持一足以使電流穩(wěn)定并已被分類功能170可測量地檢測到并采樣的時間段。在步驟2070，任選地，步驟2060的電流輸出的值變?yōu)榇笥谀J分類值限度的一不同值。在一個實施例中，步驟2070的電流輸出表示與步驟2060的分類值毗鄰的有效分類值。例如，在步驟2060的輸出表示類別3的情況中，步驟2070的輸出表示類別2。在步驟2060的輸出表示類別1的情況中，較佳地步驟2070的輸出表示類別4，由此以循環(huán)通過活動類別的方式表示毗鄰。
從步驟2050到2070是任選的，因為電流特征表示PD 200是"af" PD 的第二確認。可實現(xiàn)從步驟2050到2070的任一個或全部而不超出本發(fā)明的范圍。具體地，可在不實現(xiàn)步驟2070的情況下實現(xiàn)步驟2050和2060而不超出本發(fā)明的范圍。
在步驟2080，任選地，通過監(jiān)視電壓傳感器90來檢測諸如圖5A的電壓特征波形480的由PSE150輸出電壓特征。步驟2080是任選的，因為其表示對PSE是"at"高功率類型的進一步確認。在檢測到該電壓特征的情況中，在步驟2090，監(jiān)視電壓傳感器90直至檢測到工作電壓電平。在未檢測到工作電壓的情況中，重復步驟2090。在檢測到工作電壓的情況中，在步驟2100，控制230關閉電子控制開關140以向負載240供電。
在步驟2020未檢測到分類索引電壓的情況中，或者在任選步驟2080 未檢測到電壓特征的情況中，在步驟2110，監(jiān)視電壓傳感器90直至檢測到工作電壓電平。在未檢測到工作電壓的情況中，重復步驟2110。在步驟2110 檢測到工作電壓的情況中，在步驟2120，指示器250被設置成指示低功率 "af" PSE IO被連接。在步驟2130，控制電路230關閉電子控制開關140 以用減小的功率向負載240供電。
以上已在諸如PD 200的"at" PD用來自諸如PSE 10的"af" PSE的低功率向負載240供電的實施例中進行了描述。這并不意味著以任何方式進行顯示，并且在另一實施例中，控制電路230將指示器250設置成指示諸如PSE 10的低功率"af" PSE被連接且不執(zhí)行步驟2130。在此實施例中，指示器250指示PD 200并非故障，而是被連接到了一不合適的電源。
圖6B的方法由此使得PD 200能夠將電源標識為諸如圖1C的PSE 10 的"af" PSE或諸如圖1D的PSE 150的"at" PSE。因此，本實施例實現(xiàn)了一種分類方案，該方案展現(xiàn)了在分類電源范圍
內的多個分類周期，并且在各周期之間PSE電壓遠離該分類電壓范圍。較佳地，PD通過展現(xiàn)與第一類別相關聯(lián)的第一電流輸出以及與第二類別相關聯(lián)的第二電流輸出來在這多個周期結束之前提供一電流特征。此外，較佳地，該電流特征之前有一并不與分類電流相關聯(lián)的電流電平。較佳地，該第一和第二類別是在數(shù)字上相毗鄰的類別。此外，較佳地，第一和第二類別是在其間基本上沒有插入時間的情況下連續(xù)輸出的。較佳地，PSE輸出表示其是"at"PSE 的電壓特征，該輸出電壓特征包括在這多個周期結束時將輸出電壓降低至小于分類電壓范圍。
應當理解，出于清晰的目的，在各個實施例的上下文中描述的本發(fā)明的特定特征也在單個實施例中以組合方式提供。相反，出于簡要起見，在單個實施例的上下文中所述的本發(fā)明的各個特征也可分開或以任何合適的變形來實現(xiàn)。
除非另外聲明，本文所用的所有技術和科學術語具有如本領域技術普通人員所共同理解的相同含義。盡管可在本發(fā)明的實踐或測試中使用與本文所述的那些類似或等效的方法，但是本文描述了合適的方法。
本文所提到的所有出版物、專利申請、專利以及其它參考都通過引用全部納入。在相抵觸的情況中，包括定義的專利說明書將優(yōu)先考慮。另外，材料、方法和示例僅是示例性的而非旨在進行限制。
本領域技術人員應當理解，本發(fā)明并不限于以上具體示出和描述的。相反，本發(fā)明的范圍由所附權利要求來定義并包括本領域技術人員基于閱讀以上描述可作出的、并非現(xiàn)有技術的以上所述的各個特征的組合和變形及其變化和更改。
權利要求
1. 一種用于在以太網上供電系統(tǒng)中對功率要求進行分類的方法，所述方法包括在第一分類周期時間內提供第一分類電壓，所述被提供的第一分類電壓落在由分類電壓下限和分類電壓上限限定的分類電壓范圍內；測量響應于所述被提供的第一分類電壓的第一電流；在所述第一分類周期時間之后，在分類索引時間內提供落在所述分類電壓范圍之外的電壓；在所述分類索引時間之后，在第二分類周期時間內提供第二分類電壓，所述被提供的第二分類電壓落在所述分類電壓范圍內；測量響應于所述被提供的第二分類電壓的第二電流；響應于所述測得的第一電流和所述測得的第二電流確定分類；以及響應于所述被確定的分類來分配功率。
2. 如權利要求1所述的方法，其特征在于，還包括響應于所述被分配的功率來供電。
3. 如權利要求1或權利要求2所述的方法，其特征在于，還包括在所述第二預定分類周期時間之后，在電壓特征時間內提供特征電壓，所述特征電壓低于所述分類電壓范圍。
4. 如權利要求3所述的方法，其特征在于，還包括在所述預定電壓特征時間之后，提供工作電壓。
5. 如權利要求3或權利要求4所述的方法，其特征在于，還包括在未檢測到所述特征電壓的情況中，將與所述分類電壓相關聯(lián)的功率源裝置標識為低功率源。
6. 如前述權利要求中的任一項所述的方法，其特征在于，所述第一電流和所述第二電流具有不同的值。
7. 如權利要求6所述的方法，其特征在于，所述電流的所述有差別的值是響應于所述分類索引時間內落在所述分類電壓范圍之外的所述電壓的。
8. 如前述權利要求中的任一項所述的方法，其特征在于，還包括響應于所述被提供的第二分類電壓在第一時間段內提供第一值的所述第二電流，所述第一值超出默認分類值限度；在所述第一時間段之后的第二時間段內，將所述第二電流減至第二值，所述第二值小于所述默認分類值限度；在所述第二時間段之后的第三時間段內，將所述第二電流增至第三值，所述第三值超出所述默認分類值限度；在所述第三時間段之后的第四時間段內，將所述第二電流改變成第四值，所述第四值超出所述默認分類值限度并且與所述第三值不同，對應于所述各第二、第三和第四時間段的所述第二、第三和第四值定義了電流特征。
9. 如權利要求8所述的方法，其特征在于，還包括檢測所述電流特征，并且將與所述電流特征相關聯(lián)的被供電設備標識為高功率設備。
10. 如權利要求8或權利要求9所述的方法，其特征在于，所述默認分類值限度為5毫安。
11. 如前述權利要求中的任一項所述的方法，其特征在于，所述分類電壓下限為15.5伏。
12. 如前述權利要求中的任一項所述的方法，其特征在于，所述分類電壓上限為20.5伏。
13. —種以太網上供電系統(tǒng)，包括功率源裝置，包括可用于以下操作的分類功能在第一分類周期時間內提供第一分類電壓，所述被提供的第一分類電壓落在由分類電壓下限和分類電壓上限限定的分類電壓范圍內；測量響應于所述被提供的第一分類電壓的第一電流；在所述第一分類周期時間之后，在分類索引時間內提供落在所述分類電壓范圍之外的電壓；在所述分類索引時間之后，在第二分類周期時間內提供第二分類電壓，所述被提供的第二分類電壓落在所述分類電壓范圍內；測量響應于所述被提供的第二分類電壓的第二電流；以及響應于所述測得的第一電流和所述測得的第二電流確定分類。
14. 如權利要求13所述的以太網上供電系統(tǒng)，其特征在于，還包括通過通信電纜連接到所述功率源裝置的被供電設備，其中所述功率源裝置還可用于響應于所述被確定的分類來向所述被供電設備分配預定量的功率。
15. 如權利要求13或權利要求14所述的以太網上供電系統(tǒng)，其特征在于，所述分類功能還可用于在所述第二預定分類周期時間之后的一電壓特征時間內提供特征電壓，所述特征電壓低于所述分類電壓范圍。
16. 如權利要求14所述的以太網上供電系統(tǒng)，其特征在于，所述功率源裝置可用于在所述預定電壓特征時間之后向所述被供電設備提供工作電壓。
17. 如權利要求14或權利要求16所述的以太網上供電系統(tǒng)，其特征在于，所述被供電設備可用于在未檢測到所述特征電壓的情況下將所述功率源裝置標識為低功率源。
18. 如權利要求14、 16和17的任一項所述的以太網上供電系統(tǒng)，其特征在于，所述被供電設備可用于響應于所述分類索引時間內落在所述分類電壓范圍之外的所述電壓將所述第二電流設置成與所述第一電流不同的值。
19. 如權利要求14、 16和17的任一項所述的以太網上供電系統(tǒng)，其特征在于，所述被供電設備包括控制電路和響應于所述被供電設備的所述控制電路的電流源，并且其中所述被供電設備的所述控制電路可響應于所述被提供的第二分類電壓用于以下操作在第一時間段內從所述電流源提供第一值的所述第二電流，所述第一值超出默認分類值限度；在所述第一時間段之后的第二時間段內，從所述電流源將所述第二電流減至第二值，所述第二值小于所述默認分類值限度；在所述第二時間段之后的第三時間段內，從所述電流源將所述第二電流增至第三值，所述第三值超出所述默認分類值限度；以及在所述第三時間段之后的第四時間段內，從所述電流源將所述第二電流改變成第四值，所述第四值超出所述默認分類值限度并且與所述第三值不同，對應于所述各第二、第三和第四時間段的所述第二、第三和第四值定義了電流特征。
20. 如權利要求19所述的以太網上供電系統(tǒng)，其特征在于，所述分類功能還可用于檢測所述電流特征；以及將與所述電流特征相關聯(lián)的被供電設備標識為高功率設備。
21. 如權利要求19或權利要求20所述的以太網上供電系統(tǒng)，其特征在于，所述默認分類值限度為5毫安。
22. 如權利要求13-21的任一項所述的以太網上供電系統(tǒng)，其特征在于，所述分類電壓下限為15.5伏。
23. 如權利要求13-22的任一項所述的以太網上供電系統(tǒng)，其特征在于，所述分類電壓上限為20.5伏。
24. —種以太網上供電系統(tǒng)，包括被供電設備；功率源裝置，它通過通信電纜連接到所述被供電設備，所述功率源裝置包括分類功能和電流傳感器并且可用于在第一分類周期時間內提供第一分類電壓，所述被提供的第一分類電壓落在由分類電壓下限和分類電壓上限限定的分類電壓范圍內；經由所述電流傳感器測量由所述被供電設備響應于所述被提供的第一分類電壓而提供的第一電流；在所述第一分類周期時間之后，在分類索引時間內提供落在所述分類電壓范圍之外的電壓；在所述分類索引時間之后，在第二分類周期時間內提供第二分類電壓，所述被提供的第二分類電壓落在所述分類電壓范圍內；經由所述電流傳感器測量由所述被供電設備響應于所述被提供的第二分類電壓和落在所述分類電壓范圍之外的所述電壓而提供的第二電流；響應于所述測得的第一電流和所述測得的第二電流確定分類；以及響應于所述被確定的分類向所述被供電設備分配功率。
25. 如權利要求24所述的以太網上供電系統(tǒng)，其特征在于，所述被供電設備包括至少一個電流源，所述第一和第二電流是通過所述被供電設備由所述至少一個電流源提供的。
26. 如權利要求24所述的以太網上供電系統(tǒng)，其特征在于，所述被供電設備包括可變電流源，所述第一和第二電流是通過所述被供電設備由所述可變電流源提供的。
27. 如權利要求24所述的以太網上供電系統(tǒng)，其特征在于，所述被供電設備包括電壓傳感器、與所述電壓傳感器通信的控制電路、以及響應于所述控制電路的至少一個電流源，所述控制電路可用于經由所述電壓傳感器檢測所述第一分類電壓；經由所述至少一個電流源提供所述第一電流；經由所述電壓傳感器檢測落在所述分類電壓范圍之外的所述電壓和所述后續(xù)第二分類電壓；以及經由所述至少一個電流源提供所述第二電流。
28. 如權利要求27所述的以太網上供電系統(tǒng)，其特征在于，所述至少一個電流源包括可變電流源。
29. 如權利要求27所述的以太網上供電系統(tǒng)，其特征在于，所述控制電路還可用于在所述被提供的第二電流之后并響應于第二分類電壓來經由所述至少一個電流源提供展現(xiàn)低于默認分類值限度的值的第三電流以及在所述第三電流之后的第四電流，所述第四電流展現(xiàn)超出所述默認分類值限度的值。
30. 如權利要求29所述的以太網上供電系統(tǒng)，其特征在于，所述控制電路還用于在所述被提供的第四電流之后并響應于所述第二分類電壓來經由所述至少一個電流源提供展現(xiàn)超出所述默認分類值限度并與所述第四電流的值不同的值的第五電流。
31. —種用于以太網上供電系統(tǒng)的被供電設備，包括控制電路；電壓傳感器，它與所述控制電路通信；以及響應于所述控制電路的至少一個電流源，所述控制電路用于經由所述電壓傳感器檢測落在由分類電壓下限和分類電壓上限限定的分類電壓范圍內的第一分類電壓；經由所述至少一個電流源并響應于所述被檢測到的第一分類電壓來輸出大于默認分類值限度的第一電流；經由所述電壓傳感器檢測落在所述分類電壓范圍之外的電壓；在所述被檢測到的落在所述分類電壓范圍之外的電壓之后，經由所述電壓傳感器檢測落在所述分類電壓范圍之內的第二分類電壓；以及經由所述至少一個電流源并響應于所述被檢測到的第二分類電壓來輸出大于默認分類值限度的第二電流，所述第二電流展現(xiàn)了響應于所述被檢測到的落在所述分類電壓范圍之外的電壓的值。
32. 如權利要求31所述的被供電設備，其特征在于，所述至少一個電流源包括可變電流源。
33. 如權利要求30或權利要求31所述的被供電設備，其特征在于，所述控制電路還用于經由至少一個電流源并響應于所述第二分類電壓來在所述輸出第二電流之后輸出展現(xiàn)小于默認分類值限度的值的第三電流以及在所述第三電流之后的第四電流，所述第四電流展現(xiàn)超出所述默認分類值限度的值。
34. 如權利要求33所述的被供電設備，其特征在于，所述控制電路還用于在所述輸出第四電流之后經由所述至少一個電流源并響應于所述第二分類電壓來輸出展現(xiàn)超出所述默認分類值限度且與所述被輸出的第四電流不同的值的第五電流。
35. —種用于在以太網上供電系統(tǒng)中對功率要求進行分類的方法，所述方法包括提供落在由分類電壓下限和分類電壓上限限定的分類電壓范圍內的第一分類電壓；測量響應于所述被提供的第一分類電壓的第一電流；在所述被提供的第一分類電壓之后，提供落在所述分類電壓范圍之外的電壓；在所述被提供的落在所述分類電壓范圍之外的電壓之后，提供落在所述分類電壓范圍內的第二分類電壓；測量響應于所述被提供的第二分類電壓的第二電流；響應于所述測得的第一電流和所述測得的第二電流確定分類；以及響應于所述被確定的分類來分配功率。
全文摘要
一種用于在以太網上供電系統(tǒng)中對功率要求進行分類的方法，該方法包括在第一分類周期時間內提供第一分類電壓，所提供的第一分類電壓落在由分類電壓下限和分類電壓上限限定的分類電壓范圍內；測量響應于所提供的第一分類電壓的第一電流；在該第一分類周期時間之后，在分類索引時間內提供落在分類電壓范圍之外的電壓；在該分類索引時間之后，在第二分類周期時間內提供第二分類電壓，所提供的第二分類電壓落在分類電壓范圍內；測量響應于所提供的第二分類電壓的第二電流；響應于所測得的第一電流和所測得的第二電流確定分類；以及響應于所確定的分類來分配功率。
文檔編號H04L12/10GK101305546SQ200680042148
公開日2008年11月12日申請日期2006年11月7日優(yōu)先權日2005年11月10日
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