[发明专利]在检测和分级模式期间利用输送到用电设备的电力

说明书

本申请要求美国临时专利申请号60/646,509的优先权，该申请的申请日为2005年1月25日，发明名称为″支持先进的以太网供电系统的系统和方法(SYSTEMAND METHOD FOR SUPPORTING ADVANCED POWER OVER ETHERNETSYSTEM″。

技术领域

[0001]本发明涉及供电系统，更具体地讲，涉及利用在检测和分级程序期间通过通信链路输送至用电设备的电力的电路和方法。

背景技术

[0002]在过去若干年中，以太网已成为局域网络最常用的方法。IEEE802.3组，以太网标准的发起人，业已开发了该标准的延伸形式，称作IEEE 802.3af，定义通过以太网电缆供电。IEEE 802.3af标准定义以太网供电(PoE)系统，涉及通过非屏蔽双绞线将电力从供电设备(PSE)传输到位于链路相对侧的用电设备(PD)。传统上，网络设备诸如IP电话，无线LAN接入点，个人计算机和网络摄像机需要两个连接：一个连至LAN，而另一个连至供电系统。所述PoE系统消除了需要额外的插口和接线，以向网络设备供电。取而代之的是，通过用于数据传输的以太网电缆供电。

[0003]如在IEEE 802.3af标准中所定义的，PSE和PD是非数据实体，允许网络设备使用与用于数据传输同类的电缆供电和获得电力。PSE是在物理连接点电连接至电缆的设备，它向链路供电。PSE通常与以太网开关，路由器，网络集线器或其他网络交换设备或中跨供电设备相连。PD是获得供电或请求供电的设备。PD可以与诸如数字IP电话，无线网络接入点，PDA或笔记本电脑扩展坞，移动电话充电器和HVAC恒温器等设备相连。

[0004]PSE的主要功能是检测请求供电的PD，可选地对PD进行分级，如果检测到PD则向所述链路供电，监测链路上的供电，并且在不再请求或者需要时切断电源。在检测模式下，PD呈现有效或无效的检测信号以请求供电。所述PD检测信号具有通过PSE测定的电学特征。

[0005]如果所述检测信号有效，PD可以选择以分级模式工作，以表示在上电时会提取多少电力。PD可被分级成级别0到级别4。级别1的PD要求PSE提供至少4.0W，级别2的PD要求PSE提供至少7.0W，级别0，3或4的PD要求至少15.4W。根据PD的确定级别，PSE向PD提供所需的电力。

[0006]在检测和分级模式期间，PSE施加由IEEE 802.3af标准规定的检测和分级电压，以确定所述PD的检测和分级信号。希望提供电路和方法，用于利用在检测和分级模式期间由PSE提供的电力来支持PD的其他功能。

发明内容

[0007]本发明提供了用于通过通信链路供电的新型电路和方法。根据本发明的一个方面，用于通过通信链路接收来自供电设备供电的用电设备包括工作支持电路，以检测或分级模式响应由供电设备提供的电力，使得供电设备能够以检测或分级模式工作；和辅助电路，被设置用于通过以检测或分级模式提供的至少部分电力被供电。应当指出，所述供电设备可以包括PSE，中跨供电设备，馈电器，或用于供电的任何其他设备。

[0008]根据本发明的一个实施例，用于接收来自以太网供电系统的供电设备供电的用电设备包括分级支持电路，以分级模式响应由供电设备提供的分级电力，使得所述供电设备能够确定所述用电设备的功率要求；和辅助电路，被设置用于通过至少部分分级电力被供电。

[0009]所述用电设备可以包括分级供电电路，响应用于提供所述辅助电路电源的分级电力。例如，所述分级供电电路可以包括采样和保持电路，具有在分级模式期间充电的蓄电电路，以向辅助电路提供积蓄的电力。

[0010]所述蓄电电路可以包括电容，可连接至分级电力源，用于在预定时间段内充电。在该时间段届满后，所述电容从分级电力源断开，以便能够为选定级别提供分级电流。

[0011]另外，可以提供阈检测器，用于确定由用电设备提供的分级信号是否超过呈现特定级别的有效分级信号所需的阈值水平。电容可以连接到分级电力源，用于在分级信号超过阈值水平时充电。

[0012]所述辅助电路可以包括具有不同功率消耗水平的多个辅助电路。可以提供逻辑电路，用于选择可以由可用分级功率水平供电的辅助电路。

[0013]所述逻辑电路还可以控制采样和保持电路中电容的充电和放电，并控制分级电流源，以提供对应选定级别的分级电流。

[0014]根据本发明的方法，实施了以下步骤，以对以太网供电系统的用电设备进行分级：