[發明專利]POE功率利用裝置及方法

有效

• 申請號: 201680009552.6
• 申請日: 2016-02-15
• 公開（公告）號: CN107210921B
• 公開（公告）日: 2020-12-29
• 發明（設計）人: Y·達什南
• 申請（專利權）人: 美高森美POE有限公司
• 主分類號: H04L12/10
• 分類號: H04L12/10
• 代理公司: 上海專利商標事務所有限公司 31100
• 代理人: 周敏;錢孟清

一種PoE功率利用方法，包括：在第一時間段期間和在第二時間段期間檢測電流路徑節點(20)和電流返回路徑節點(30)之間的電壓的第一函數，第二時間段不同于第一時間段；在第二時間段期間感測流過電流路徑(70)的電流的幅值的第二函數；響應于檢測到的第一時間段電壓函數、檢測到的第二時間段電壓函數和感測到的第二時間段電流幅值函數，確定電流路徑(70)所見的電阻的第三函數；以及輸出所確定的電阻函數的指示。

發明背景

本發明一般涉及局域網(尤其是基于以太網的網絡)上供電的領域，并且更具體而言涉及一種由在雙絞線上接收功率的被供電設備利用功率的方法。

根據IEEE 802.3af-2003和IEEE 802.3at-2009(各自由紐約的電子電氣工程師協會發布，其每一者的全部內容通過引用納入本文)，以太網上供電(PoE) 定義了在不干擾數據通信的情況下在一組2個雙絞線上遞送功率。前述標準尤其為電源裝備(PSE)和被供電設備(PD)所用。該電源裝置被配置成通過確定有效簽名電阻(signature resistance)來檢測PD，并且僅在實際檢測到有效簽名電阻后才在2個雙絞線上提供功率。

俄勒岡州比弗頓的HD BaseT聯盟已發布HDBaseT規范版本1.1.0，該版本定義了利用雙絞線電纜布線(諸如ANSI/TIA/EIA-568-A定義的5e類(CAT 5e)或6類(CAT 6)結構化電纜布線)的高功率標準。與上述在每組2個雙絞線上供電的IEEE 802.3at-2009相比，該規范提供了甚至更高的功率，其中所有4個雙絞線均用于供電，并且該規范允許通過結構化的通信電纜布線從以下任一者供電：1型PSE(下文表示為低功率PSE，通常滿足上述IEEE802.3af 標準)；2型PSE(下文表示為中功率PSE，通常滿足上述IEEE 802.3at標準)； 3型PSE(下文表示為高功率PSE，通常滿足以上HDBaseT規范)；雙中功率 PSE；以及雙高功率PSE。

在PoE過程中，首先執行有效設備檢測。該檢測過程標識PSE是否被連接到有效的PD，以確保功率不被施加到沒有PoE能力的設備。在有效PD被發現之后，PSE可任選地執行功率分類。例如，在IEEE 802.3af標準中，分類階段從各種功率等級中標識PD的功率分類。

在分類階段完成后，PSE被布置成根據功率分類向端口分配功率。具體而言，如果確定足夠的功率可用于被分配，則PSE被布置成向檢測到的PD提供功率。對于等級1的PD，PSE分配4.0W。對于等級2的PD，PSE分配7W。對于等級3的PD，PSE分配15.4W。雖然PSE分配以上功率量，但是PD未被授權消耗分配的全部功率量。具體而言，等級1的PD被允許消耗高達3.84W，等級2的PD被允許消耗高達6.49W，而等級3的PD被允許消耗高達12.95W。由PSE分配的功率量和由PD消耗的功率量之差將因數據線和其他組件的電阻而造成的PSE和PD之間的功率損耗納入考慮。例如，如果PD汲取300mA的電流，則在100米上呈現出20Ω的電阻的3類(CAT 3)電纜將導致1.8W的功率損耗，如式1所示：

PL＝I²*R 式1

其中PL是功率損耗，I是通過電纜汲取的電流，并且R是電纜的總電阻。

如式1所示，功率損耗與電纜的電阻成比例。作為結果，呈現較低電阻的較短長度的電纜將導致成比例地較小的功率損耗。例如，流過10米的CAT 3 電纜的300mA的電流將遭遇僅2Ω的電阻。因此，通過該電纜的功率損耗將僅為0.18W，相比通過100米長的電纜的功率損耗小1.62W。附加地，呈現較低電阻的電纜將導致成比例地較低的功率損耗。例如，流過100米的CAT 6電纜的300mA的電流將遭遇僅7Ω的電阻。因此，通過該電纜的功率損耗將僅為 0.63W，相比通過100米長的CAT 3電纜的功率損耗小1.17W。