[發明專利]反向供電(RPF)電源單元(PSU)和相關使用方法

在審

• 申請號: 201980095698.0
• 申請日: 2019-08-02
• 公開（公告）號: CN113728612A
• 公開（公告）日: 2021-11-30
• 發明（設計）人: R·克羅布;C·博基奧拉
• 申請（專利權）人: 微芯片技術股份有限公司
• 主分類號: H04M19/08
• 分類號: H04M19/08
• 代理公司: 上海專利商標事務所有限公司 31100
• 代理人: 蔡悅

本發明提供了用于遠程網絡配電點單元(DPU)的反向供電(RPF)電源單元(PSU)，該遠程網絡配電點單元(DPU)由多個客戶駐地設備(CPE)反向供電。多個電源轉換器，每個電源轉換器具有不同的初級繞組并且共享在所述PSU處的變壓器的公共次級繞組，其中一次僅操作電源轉換器中的一個電源轉換器以提供期望的輸出電壓。

技術領域

本發明整體涉及反向供電領域，并且具體地講，涉及從客戶駐地設備反向供電的電源單元。

背景技術

已經開發了各種通信標準，包括數字用戶線(xDSL)、超高比特率數字用戶線2(VDSL2)、G.hn和G.fast，以通過常規用于路線電話服務的現有雙絞銅線來提供從服務提供方(例如，中心局)到客戶駐地的高速數據傳輸。另外，服務提供方通過在中心局和距離客戶駐地更近的配電點單元(DPU)之間安裝光纖電纜來增加數據帶寬。特定DPU可與一束雙絞線進行交互以服務相對較少數量的客戶駐地連接。這種方法縮短了DPU處的CO接口與客戶之間的銅線對的長度，從而允許增加的數據速率。因此，DPU向一個或多個客戶駐地設備(CPE)提供電話和/或數據。

由中心局與DPU之間的光學連接所產生的一個困難在于為DPU提供電源的挑戰。由于DPU設置在遠離中心局的位置，因此安裝DPU的本地電源通常是不可用的或昂貴的。

用于DPU的電力可以由反向供電(RPF)電源單元(PSU)提供，其中通過轉換從由DPU為其提供電話和/或數據服務的各種CPE接收的電力，從PSU向DPU供電。反向供電標準由ETSI和寬帶世界論壇提供。根據這些標準，DPU中的PSU可以結合來自多個CPE的電力貢獻，以便為處理語音和數據通信的主配電單元(MDU)供電。在這種布置中，CPE通過在DPU的PSU處進行電源轉換，通過雙絞銅線為遠程DPU提供電力。

雖然目前存在允許DPU從使用銅線的客戶駐地設備汲取電力的解決方案，但是目前已知的用于為DPU供電的PSU體積龐大且昂貴。已知的PSU利用最多至16個獨立的轉換器，每個被轉換的電源與特定CPE相關聯，每個CPE需要其自身的電源變壓器、電源開關和脈寬調制(PWM)邏輯部件，除了大量的模擬部件和光耦合器之外，還用于從銅線汲取電力并在CPE之間提供公平的電力共享，同時還確保轉換器之間的完全電氣隔離。

因此，本領域需要一種用于實現反向供電(RPF)的配電點單元(DPU)的改進的電源單元(PSU)，其比本領域當前已知的PSU更小并且更具成本效益。

發明內容

根據本發明的各種實施方案，提供了一種改進的反向供電(RPF)電源單元(PSU)。PSU可位于遠程網絡配電點單元(DPU)節點中，并且由多個客戶駐地設備(CPE)裝置反向供電。

在一個實施方案中，本發明提供了包括多個電源轉換器的反向供電(RPF)電源單元(PSU)。PSU包括至少一個變壓器，該至少一個變壓器包括多個初級繞組和由多個電源轉換器共享的一個次級繞組。本發明的PSU的多個電源轉換器中的每一個包括：次級繞組、至少一個變壓器的初級繞組中的一個、耦合到一個初級繞組的初級控制器、耦合到一個初級繞組的電源端口，該電源端口用于在共享的次級繞組處提供待轉換為輸出電壓的輸入電壓，以及耦合到多個電源轉換器中的每一者的次級控制器，該次級控制器用于當在共享公共次級繞組的所述多個電源轉換器中的兩個或更多個電源轉換器的電源端口處存在輸入電壓時激活在其電源端口處存在輸入電壓的電源轉換器中的一個電源轉換器。

在一個實施方案中，本發明的PSU還包括延遲電路和觀測器電路，以用于防止在其電源端口處具有輸入電壓的電源轉換器中的多于一個電源轉換器被同時激活。

在另一個實施方案中，次級控制器包括轉向邏輯部件，該轉向邏輯部件用于向在其電源端口處存在輸入電壓的電源轉換器中的每個電源轉換器提供反饋信號，以實現時分復用(TDM)方案，從而在基本上等同的時間段內激活獨立電源轉換器中的每個獨立電源轉換器。