專利名稱：兩線制電纜供電裝置、受電裝置、系統(tǒng)和方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及用于電源的供電變換設(shè)備領(lǐng)域，特別是一種兩線制電纜供電裝置、受電裝置及系統(tǒng)以及相應(yīng)的方法。
背景技術(shù)：
隨著網(wǎng)絡(luò)終端的日益普及，采用傳統(tǒng)的電纜對(duì)網(wǎng)絡(luò)終端進(jìn)行供電的缺陷也日益凸現(xiàn)，例如在建筑物中進(jìn)行無線局域網(wǎng)(Wireless Local-area Network，簡(jiǎn)稱WLAN)的部署時(shí)，會(huì)話點(diǎn)(Access Point，簡(jiǎn)稱AP)的最好安裝地點(diǎn)是在天花板上，但在天花板上進(jìn)行電線布放，一方面要求單獨(dú)布放電源線，另一方面要求符合安全等方面的規(guī)范，則想要完全達(dá)到這種規(guī)范，需要花費(fèi)相當(dāng)高的費(fèi)用。為了克服單獨(dú)布放電纜的缺陷，以太網(wǎng)供電(Power overEthernet，簡(jiǎn)稱PoE)技術(shù)應(yīng)運(yùn)而生。
現(xiàn)有的PoE技術(shù)，是由IEEE標(biāo)準(zhǔn)委員會(huì)2003年6月正式發(fā)布的IEEE802.3af-2003標(biāo)準(zhǔn)所定義，通過以太網(wǎng)電接口，經(jīng)由符合ISO/IEC11801-2000標(biāo)準(zhǔn)的4對(duì)屏蔽雙絞線(STP)網(wǎng)線，對(duì)數(shù)據(jù)終端設(shè)備進(jìn)行供電，參見圖1，為一個(gè)典型的PoE組網(wǎng)示意圖，在配線柜里保留以太網(wǎng)交換機(jī)設(shè)備，用一個(gè)帶電源供電集線器(HUB)給局域網(wǎng)的雙絞線提供電源，在雙絞線的末端，該電源用來驅(qū)動(dòng)電話、無線局域網(wǎng)接入點(diǎn)AP、藍(lán)牙接入點(diǎn)和網(wǎng)絡(luò)相機(jī)以及其它設(shè)備。在具體實(shí)現(xiàn)上，以太網(wǎng)電接口連接器共有8個(gè)pin管腳，其中管腳1/2、3/6、4/5、7/8各組成一對(duì)差分線，IEEE802.3允許兩種4對(duì)雙絞線供電方法其一，由管腳1/2、3/6來傳輸電源，稱為末端跨接法(End-Span)，是在傳輸數(shù)據(jù)所用的芯線上同時(shí)傳輸直流電，其輸電采用與以太網(wǎng)數(shù)據(jù)信號(hào)不同的頻率；其二，由管腳4/5、7/8來傳輸電源，稱為中間跨接法(Mid-Span)，使用網(wǎng)線中沒有被使用的空閑線對(duì)來傳輸直流電。由于以太網(wǎng)數(shù)據(jù)與輸電采用公用線對(duì)，因而不需要獨(dú)立設(shè)置輸電的專用線，比如，在AP和機(jī)房交換機(jī)之間布設(shè)1根8芯網(wǎng)線即可實(shí)現(xiàn)WLAN的數(shù)據(jù)傳輸和電力供應(yīng)?？梢钥闯?，隨著PoE技術(shù)的引入，既省掉了電源線的布置，降低了施工難度并節(jié)省了費(fèi)用，同時(shí)實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)、電源的集中管理功能，為后期的維護(hù)和管理帶來了方便。參見圖2，為一通過1/2、3/6線進(jìn)行供電的PoE系統(tǒng)電路圖，其中，電源供電設(shè)備(Power Soucing Equipment，簡(jiǎn)稱PSE)利用10BASE-T、100BASE-TX、1000BASE-T接口，在鏈路段上尋找電源接收器(Powered Device，簡(jiǎn)稱PD)，檢測(cè)PD并分類，向鏈路供電，監(jiān)控鏈路電源以及從鏈路移除電源，而PD直接從PSE端接受供電。
但是，目前的PoE技術(shù)所支持的是通過符合ISO/IEC 11801-2000標(biāo)準(zhǔn)的4對(duì)雙絞線屏蔽網(wǎng)線來傳輸電源供電設(shè)備信號(hào)，這就意味著用戶在實(shí)際使用中只能采用網(wǎng)線進(jìn)行供電。顯然，如果能夠借助兩線制電纜，例如利用電話線電纜或者符合《YD/T 322-1996銅芯聚烯烴絕緣塑綜合護(hù)套市內(nèi)通信電纜》標(biāo)準(zhǔn)的電纜進(jìn)行終端供電，則能夠有效地?cái)U(kuò)大PoE技術(shù)的應(yīng)用場(chǎng)合及范圍，現(xiàn)有技術(shù)中還不存在類似的方案。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種兩線制電纜供電裝置、受電裝置、系統(tǒng)和方法，解決現(xiàn)有技術(shù)中必須通過網(wǎng)線來進(jìn)行設(shè)備供電的局限性問題。
為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明的實(shí)施例提供了一種兩線制電纜供電裝置，包括一PSE和分別與PSE連接的第一數(shù)據(jù)耦合端和第二數(shù)據(jù)耦合端；所述第一數(shù)據(jù)耦合端和第二數(shù)據(jù)耦合端之間串接一隔直通交的隔離網(wǎng)絡(luò)，用于隔離所述第一數(shù)據(jù)耦合端和第二數(shù)據(jù)耦合端加載的直流供電電源信號(hào)，使所述第一數(shù)據(jù)耦合端和第二數(shù)據(jù)耦合端分別輸出直流供電電源正、負(fù)極信號(hào)。
本發(fā)明的實(shí)施例還提供了一種兩線制電纜供電方法，包括以下步驟加載于第一數(shù)據(jù)耦合端和第二數(shù)據(jù)耦合端的直流供電電源信號(hào)被隔離網(wǎng)絡(luò)隔離后，其正、負(fù)極信號(hào)分別由所述第一數(shù)據(jù)耦合端和第二數(shù)據(jù)耦合端輸出。
本發(fā)明的實(shí)施例還提供了一種兩線制電纜受電裝置，包括一PD和分別與所述PD連接的第一信號(hào)耦合端和第二信號(hào)耦合端；其特征在于所述第一信號(hào)耦合端和第二信號(hào)耦合端之間串接一隔直通交的隔離網(wǎng)絡(luò)，用于隔離所述第一信號(hào)耦合端和第二信號(hào)耦合端接收的直流供電電源信號(hào)，使所述第一信號(hào)耦合端和第二信號(hào)耦合端分別提供直流供電電源正、負(fù)極信號(hào)。
本發(fā)明的實(shí)施例還提供了一種兩線制電纜受電方法，包括以下步驟第一信號(hào)耦合端和第二信號(hào)耦合端通過隔離網(wǎng)絡(luò)隔離接收直流供電電源正、負(fù)極信號(hào)后，發(fā)送給PD實(shí)現(xiàn)直流供電。
本發(fā)明的實(shí)施例還提供了一種通過兩線制電纜實(shí)現(xiàn)供電的系統(tǒng)，包括供電裝置，用于加載直流供電電源信號(hào)，并通過第一隔離網(wǎng)絡(luò)隔離輸出直流供電電源正、負(fù)極信號(hào)；兩線制電纜，一端連接供電裝置，另一端連接受電裝置，用于直流供電電源正、負(fù)極信號(hào)的傳輸；受電裝置，用于接收直流供電電源信號(hào)，并通過第二隔離網(wǎng)絡(luò)隔離提供直流供電電源正、負(fù)極信號(hào)實(shí)現(xiàn)直流供電。
本發(fā)明的實(shí)施例還提供了一種通過兩線制電纜實(shí)現(xiàn)供電的方法，包括以下步驟供電裝置加載直流供電電源信號(hào)；通過第一隔離網(wǎng)絡(luò)隔離所述直流供電電源正、負(fù)極信號(hào)；所述直流供電電源正、負(fù)極信號(hào)通過兩線制電纜輸出；受電裝置接收直流供電電源信號(hào)；通過第二隔離網(wǎng)絡(luò)隔離直流供電電源正、負(fù)極信號(hào)實(shí)現(xiàn)直流供電。
由上述技術(shù)方案可知，本發(fā)明的實(shí)施例通過設(shè)置隔離網(wǎng)絡(luò)隔直通交，采用兩線制電纜進(jìn)行數(shù)據(jù)、電源傳輸，具有擴(kuò)展PoE技術(shù)應(yīng)用范圍及場(chǎng)合的有益效果。
下面通過附圖和實(shí)施例，對(duì)本發(fā)明的技術(shù)方案做進(jìn)一步的詳細(xì)描述。


圖1為一個(gè)典型的PoE組網(wǎng)示意圖；圖2為一通過1/2、3/6線進(jìn)行供電的PoE系統(tǒng)電路圖；圖3為兩線制電纜供電裝置實(shí)施例1的電路圖；圖4為兩線制電纜供電裝置實(shí)施例2的電路圖；圖5為兩線制電纜受電裝置實(shí)施例1的電路圖；圖6為兩線制電纜受電裝置實(shí)施例2的電路圖；圖7為通過兩線制電纜實(shí)現(xiàn)供電的系統(tǒng)實(shí)施例1的電路圖；圖8為通過兩線制電纜實(shí)現(xiàn)供電的系統(tǒng)實(shí)施例2的電路圖。
具體實(shí)施例方式
為了克服現(xiàn)有PoE技術(shù)中只能通過4對(duì)雙絞線電纜進(jìn)行終端供電的局限性，本發(fā)明的實(shí)施例提供了一種通過兩線制電纜實(shí)現(xiàn)供電的供電裝置及受電裝置及系統(tǒng)，下面分別進(jìn)行描述。
為了說明方便，在本發(fā)明實(shí)施例的描述中，作為耦合端的器件在電路圖中都以線圈進(jìn)行體現(xiàn)，但本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解，耦合端的器件可以是能夠起到耦合效果的任何器件。
本發(fā)明實(shí)施例所提供的兩線制電纜供電裝置，包括一電源供電設(shè)備和分別與所述電源供電設(shè)備連接的第一數(shù)據(jù)耦合端和第二數(shù)據(jù)耦合端；所述第一數(shù)據(jù)耦合端和第二數(shù)據(jù)耦合端之間串接一隔直通交的隔離網(wǎng)絡(luò)，用于隔離所述第一數(shù)據(jù)耦合端和第二數(shù)據(jù)耦合端加載的直流供電電源信號(hào)，使所述第一數(shù)據(jù)耦合端和第二數(shù)據(jù)耦合端分別輸出直流供電電源正、負(fù)極信號(hào)，則用戶在現(xiàn)有PoE設(shè)備中引入該供電裝置，可以實(shí)現(xiàn)在二進(jìn)制線纜(比如電話線纜)上提供直流供電電源信號(hào)輸出。
由于隔離網(wǎng)絡(luò)的功能為隔直通交，因此第一和第二數(shù)據(jù)耦合端線圈中待傳輸?shù)慕涣鞑罘中盘?hào)能夠通過隔離網(wǎng)絡(luò)形成正常信號(hào)回路，進(jìn)行交流信號(hào)的傳輸，因此本發(fā)明實(shí)施例所提供的供電裝置在提供直流電源以外，還能夠進(jìn)行數(shù)據(jù)信號(hào)的傳輸，具體為供電裝置還包括一數(shù)據(jù)輸入耦合端，用于接收差分?jǐn)?shù)據(jù)信號(hào)；所述第一數(shù)據(jù)耦合端和第二數(shù)據(jù)耦合端與所述數(shù)據(jù)輸入耦合端耦合，將耦合獲取的交流數(shù)據(jù)信號(hào)通過所述隔離網(wǎng)絡(luò)形成信號(hào)回路，從而保證了交流數(shù)據(jù)信號(hào)的正常傳輸。
如圖3所示，為兩線制電纜供電裝置實(shí)施例1的電路圖，包括一數(shù)據(jù)輸入耦合端11，一PSE12，第一數(shù)據(jù)耦合端13，第二數(shù)據(jù)耦合端14以及用于隔直通交的隔離網(wǎng)絡(luò)15。
其中，PSE12為電源供電設(shè)備，其功能為檢測(cè)受電裝置，為受電裝置分級(jí)并供電，監(jiān)控電源供電狀態(tài)，這與現(xiàn)有技術(shù)是一致的。
但與現(xiàn)有技術(shù)不同的是，在本發(fā)明的實(shí)施例中，數(shù)據(jù)輸入耦合端11的兩根信號(hào)線11a和11b分別用于連接差分?jǐn)?shù)據(jù)信號(hào)的正負(fù)極，亦即數(shù)據(jù)輸入耦合端11所能夠接受的是兩線制的交流數(shù)據(jù)信號(hào)輸入，以使在供電之外，輸出的交流信號(hào)亦能夠滿足兩線制傳輸?shù)囊?；因此，在交流?shù)據(jù)信號(hào)輸入數(shù)據(jù)輸入耦合端11之前，必須對(duì)現(xiàn)有技術(shù)中的四線信號(hào)進(jìn)行轉(zhuǎn)化，具體可以通過采用信號(hào)轉(zhuǎn)化芯片完成。本實(shí)施例1所提供的供電裝置各組成部分之間的其它連接關(guān)系為所述PSE12的正極12a與第一數(shù)據(jù)耦合端13連接，所述PSE12的負(fù)極12b與第二數(shù)據(jù)耦合端14連接，用于提供直流供電電源信號(hào)，并通過第一數(shù)據(jù)耦合端13和第二數(shù)據(jù)耦合端14的信號(hào)線發(fā)送出去，實(shí)現(xiàn)供電裝置的供電功能；所述第一數(shù)據(jù)耦合端13與所述第二數(shù)據(jù)耦合端14分別與所述數(shù)據(jù)輸入耦合端11耦合，用于耦合獲取交流數(shù)據(jù)信號(hào)，并通過信號(hào)線發(fā)送出去，實(shí)現(xiàn)供電裝置的交流數(shù)據(jù)信號(hào)的中轉(zhuǎn)功能；所述第一數(shù)據(jù)耦合端13的一根信號(hào)線13a與所述第二數(shù)據(jù)耦合端14的一根信號(hào)線14a通過一用于隔直通交的隔離網(wǎng)絡(luò)15連接；所述第一數(shù)據(jù)耦合端13的另一根信號(hào)線13b與所述第二數(shù)據(jù)耦合端14的另一根信號(hào)線14b用于分別輸出交流數(shù)據(jù)信號(hào)和直流供電電源信號(hào)。
可以看出，在供電系統(tǒng)的數(shù)據(jù)耦合端加入隔離網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行隔直通交，實(shí)現(xiàn)了第一和第二數(shù)據(jù)耦合端線圈之間直流供電電源信號(hào)的正負(fù)極隔離，而第一和第二數(shù)據(jù)耦合端線圈中待傳輸?shù)慕涣鞑罘中盘?hào)通過隔離網(wǎng)絡(luò)15形成正常信號(hào)回路，進(jìn)行交流信號(hào)的傳輸。顯然，用戶在現(xiàn)有PoE設(shè)備中引入隔離網(wǎng)絡(luò)15，實(shí)現(xiàn)了在二進(jìn)制線纜(比如電話線纜)上提供直流供電電源信號(hào)輸出，在本供電裝置實(shí)施例1中所體現(xiàn)的，就是通過13b和14b輸出。
進(jìn)一步的，在本供電裝置實(shí)施例1中，所述PSE12的正極12a連接于第一數(shù)據(jù)耦合端13的中部，所述PSE12的負(fù)極12b連接于第二數(shù)據(jù)耦合端14的中部，達(dá)到不影響數(shù)據(jù)傳輸?shù)哪康摹?br> 同時(shí)，在本供電裝置實(shí)施例1中，所述隔離網(wǎng)絡(luò)15可以為電容器件或者光耦器件，耦合端為變壓器，進(jìn)行信號(hào)的耦合傳輸。
如圖4所示，為兩線制電纜供電裝置實(shí)施例2的電路圖，與實(shí)施例1有所區(qū)別的是，所述數(shù)據(jù)輸入耦合端11包括第一數(shù)據(jù)輸入耦合端111和第二數(shù)據(jù)輸入耦合端112；所述第一數(shù)據(jù)輸入耦合端111與所述第一數(shù)據(jù)耦合端13耦合，所述第二數(shù)據(jù)輸入耦合端112與所述第二數(shù)據(jù)耦合端14耦合；所述第一數(shù)據(jù)輸入耦合端111的一根信號(hào)線111a和第二數(shù)據(jù)輸入耦合端112的一根信號(hào)線112a通過另一用于隔直通交的隔離網(wǎng)絡(luò)113連接，所述第一數(shù)據(jù)輸入耦合端111的另一根信號(hào)線111b和第二數(shù)據(jù)輸入耦合端112的另一根信號(hào)線112b分別相當(dāng)于實(shí)施例1中的信號(hào)線11a和11b，分別用于連接差分?jǐn)?shù)據(jù)信號(hào)的正負(fù)極。
在供電裝置實(shí)施例2中，采用隔離網(wǎng)絡(luò)113將耦合器件分離為兩個(gè)，不影響對(duì)所發(fā)送交流信號(hào)的接收，并且每一個(gè)耦合器件都可以實(shí)現(xiàn)單獨(dú)調(diào)節(jié)。
本發(fā)明還提供了一種兩線制電纜供電方法的實(shí)施例，包括以下步驟
加載于第一數(shù)據(jù)耦合端和第二數(shù)據(jù)耦合端的直流供電電源信號(hào)被隔離網(wǎng)絡(luò)隔離后，其正、負(fù)極信號(hào)分別由所述第一數(shù)據(jù)耦合端和第二數(shù)據(jù)耦合端輸出。則接收到信號(hào)的設(shè)備可以通過兩線制電纜得到電源的支持，在通過本方法實(shí)現(xiàn)供電之外，還可以通過第一數(shù)據(jù)耦合端和第二數(shù)據(jù)耦合端與數(shù)據(jù)輸入耦合端耦合，從而獲取交流數(shù)據(jù)信號(hào)。輸入該數(shù)據(jù)輸入耦合端的信號(hào)可以由網(wǎng)線輸入后經(jīng)二線制轉(zhuǎn)換單元轉(zhuǎn)換為二線制輸入，也可以直接由符合《YD/T 322-1996銅芯聚烯烴絕緣塑綜合護(hù)套市內(nèi)通信電纜》標(biāo)準(zhǔn)的電纜，如電話線電纜輸入；則第一數(shù)據(jù)耦合端和第二數(shù)據(jù)耦合端與其耦合獲取交流數(shù)據(jù)信號(hào)，通過隔離網(wǎng)絡(luò)形成信號(hào)回路，并經(jīng)兩線制電纜輸出。
可以看出，數(shù)據(jù)耦合端同時(shí)輸出交流數(shù)據(jù)信號(hào)和直流供電電源信號(hào)，可以看出，接收到信號(hào)的設(shè)備既可以得到電源的支持，也可以獲取數(shù)據(jù)內(nèi)容。
本發(fā)明的實(shí)施例還提供了一種兩線制電纜受電裝置，包括一PD和分別與所述PD連接的第一信號(hào)耦合端和第二信號(hào)耦合端；所述第一信號(hào)耦合端和第二信號(hào)耦合端之間串接一隔直通交的隔離網(wǎng)絡(luò)，用于隔離所述第一信號(hào)耦合端和第二信號(hào)耦合端接收的直流供電電源信號(hào)，使所述第一信號(hào)耦合端和第二信號(hào)耦合端分別提供直流供電電源正、負(fù)極信號(hào)?？梢钥闯?，通過隔離網(wǎng)絡(luò)，使接收到的直流供電電源信號(hào)不至于形成信號(hào)回路，進(jìn)而提供給PD，實(shí)現(xiàn)對(duì)終端的電源支持。則用戶在現(xiàn)有PoE設(shè)備中引入該受電裝置，可以實(shí)現(xiàn)獲取兩線制電纜(比如電話線纜)所提供直流供電電源信號(hào)。
由于兩線制電纜同時(shí)能夠傳輸交流數(shù)據(jù)信號(hào)，因此受電裝置還可以包括一數(shù)據(jù)輸出耦合端，與所述第一信號(hào)耦合端和第二信號(hào)耦合端耦合，獲取所述第一信號(hào)耦合端和第二信號(hào)耦合端接收并通過所述隔離網(wǎng)絡(luò)形成信號(hào)回路的交流數(shù)據(jù)信號(hào)。
如圖5所示，為兩線制電纜受電裝置實(shí)施例1的電路圖，包括一數(shù)據(jù)輸出耦合端21，一PD22，第一信號(hào)耦合端23和第二信號(hào)耦合端24，以及用于隔直通交的隔離網(wǎng)絡(luò)25。
其中，受電裝置各組成部分之間的連接關(guān)系為所述第一信號(hào)耦合端23的一根信號(hào)線23b和第二信號(hào)耦合端24的一根信號(hào)線24b分別用于與兩線制電纜連接，接收交流數(shù)據(jù)信號(hào)和直流電源信號(hào)的輸入；所述第一信號(hào)耦合端23的另一根信號(hào)線23a和第二信號(hào)耦合端24的另一根信號(hào)線24a分別通過隔離網(wǎng)絡(luò)25連接；在現(xiàn)有PoE技術(shù)中受電裝置一端引入隔離網(wǎng)絡(luò)25，實(shí)現(xiàn)了對(duì)兩線制而非4對(duì)雙絞線信號(hào)的接收。
所述PD22的一根信號(hào)線22a與第一信號(hào)耦合端23連接，所述PD22的另一根信號(hào)線22b與第二信號(hào)耦合端24連接，用于為受電裝置提供直流供電電源；一數(shù)據(jù)輸出耦合端21，與所述第一信號(hào)耦合端23和第二信號(hào)耦合端24耦合，所述數(shù)據(jù)輸出耦合端21的兩根信號(hào)線21a、21b用于為受電裝置提供交流數(shù)據(jù)信號(hào)。
可以看出，在受電系統(tǒng)的信號(hào)耦合端加入隔離網(wǎng)絡(luò)25進(jìn)行隔直通交，實(shí)現(xiàn)了對(duì)所輸入的直流電源信號(hào)進(jìn)行正負(fù)極隔離，而所輸入的交流差分信號(hào)通過隔離網(wǎng)絡(luò)25形成正常信號(hào)回路，進(jìn)行交流信號(hào)與數(shù)據(jù)輸出耦合端21的進(jìn)一步耦合。顯然，用戶按照本受電裝置實(shí)施例1所提供的技術(shù)方案進(jìn)行受電裝置的改造，就可以直接從現(xiàn)有的二線制線纜(比如電話線纜)上獲得直流供電電源信號(hào)，在本實(shí)施例1中所體現(xiàn)的，就是通過23b和24b輸入直流供電電源信號(hào)以及交流信號(hào)。
在本受電裝置實(shí)施例1中，還提供了PD22與第一信號(hào)耦合端23和第二信號(hào)耦合端24的一種具體的連接關(guān)系所述PD22的一根信號(hào)線22a連接于第一信號(hào)耦合端23的一根信號(hào)線23a，該信號(hào)線23a為第一信號(hào)耦合端23連接于隔離網(wǎng)絡(luò)25的信號(hào)線；所述PD22的另一根信號(hào)線22b連接于第二信號(hào)耦合端24的一根信號(hào)線24a，該信號(hào)線24a為第二信號(hào)耦合端24連接于隔離網(wǎng)絡(luò)25的信號(hào)線。本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解，PD22與第一信號(hào)耦合端23和第二信號(hào)耦合端24同樣可以采用其它連接關(guān)系，比如連接到第一信號(hào)耦合端23和第二信號(hào)耦合端24的中部，不會(huì)影響本發(fā)明的技術(shù)方案。
同時(shí)，在本受電裝置實(shí)施例1中，所述隔離網(wǎng)絡(luò)15可以為電容器件或者光耦器件，耦合端為變壓器，進(jìn)行信號(hào)的耦合傳輸。
如圖6所示，為兩線制電纜受電裝置實(shí)施例2的電路圖，與實(shí)施例1有所區(qū)別的是，所述數(shù)據(jù)輸出耦合端21包括第一數(shù)據(jù)輸出耦合端211和第二數(shù)據(jù)輸出耦合端212；所述第一數(shù)據(jù)輸出耦合端211與所述第一信號(hào)耦合端23耦合，所述第二數(shù)據(jù)輸出耦合端212與所述第二信號(hào)耦合端24耦合；所述第一數(shù)據(jù)輸出耦合端211的一根信號(hào)線211a和第二數(shù)據(jù)輸出耦合端212的一根信號(hào)線212a通過另一用于隔直通交的隔離網(wǎng)絡(luò)213連接，所述第一數(shù)據(jù)輸出耦合端211的另一根信號(hào)線211b和第二數(shù)據(jù)輸出耦合端212的另一根信號(hào)線212b分別相當(dāng)于實(shí)施例1中的信號(hào)線21a和21b，用于為受電裝置提供交流數(shù)據(jù)信號(hào)。
在受電裝置實(shí)施例2中，采用隔離網(wǎng)絡(luò)213將耦合器件分離為兩個(gè)，不影響對(duì)信號(hào)耦合端中交流信號(hào)的耦合，并且每一個(gè)耦合器件都可以實(shí)現(xiàn)單獨(dú)調(diào)節(jié)。
本發(fā)明的實(shí)施例還提供了一種兩線制電纜受電方法，包括以下步驟第一信號(hào)耦合端和第二信號(hào)耦合端通過隔離網(wǎng)絡(luò)隔離接收直流供電電源正、負(fù)極信號(hào)后，發(fā)送給PD實(shí)現(xiàn)直流供電。在受電方法實(shí)施例中，分離后的直流供電電源信號(hào)被提供給PD，用于為受電設(shè)備提供電源；在通過本方法實(shí)現(xiàn)供電之外，還可以包括數(shù)據(jù)輸出耦合端與第一信號(hào)耦合端和第二信號(hào)耦合端耦合，獲取交流數(shù)據(jù)信號(hào)，從而為受電設(shè)備提供實(shí)際通信內(nèi)容。
本發(fā)明的實(shí)施例還提供了一種通過兩線制電纜實(shí)現(xiàn)供電的系統(tǒng)，如圖7所示，為通過兩線制電纜實(shí)現(xiàn)供電的系統(tǒng)實(shí)施例1的電路圖；包括供電裝置1，用于加載直流供電電源信號(hào)，并通過第一隔離網(wǎng)絡(luò)15隔離輸出直流供電電源正、負(fù)極信號(hào)；兩線制電纜3，比如常見的電話線等，一端連接供電裝置1，另一端連接受電裝置2，用于直流供電電源正、負(fù)極信號(hào)的傳輸；
受電裝置2，通過所述兩線制電纜3與供電裝置1連接，用于接收直流供電電源信號(hào)，并通過第二隔離網(wǎng)絡(luò)25隔離提供直流供電電源正、負(fù)極信號(hào)，實(shí)現(xiàn)直流供電。
為了提供對(duì)通信內(nèi)容的支持，所述供電裝置還用于接收所述差分?jǐn)?shù)據(jù)信號(hào)，耦合獲取交流數(shù)據(jù)信號(hào)并通過兩線制電纜3輸出；所述受電裝置2還用于通過兩線制電纜3接收并耦合獲取所述交流數(shù)據(jù)信號(hào)。則對(duì)于部分終端，比如IP電話作為受電裝置時(shí)，可以同時(shí)接收并利用交流數(shù)據(jù)信號(hào)和直流電源信號(hào)，而對(duì)于另一些終端，比如移動(dòng)終端，能夠利用的僅是電源信號(hào)；對(duì)于這些終端而言，即使沒有網(wǎng)線，只要有電話線就能夠進(jìn)行充電。
在本系統(tǒng)實(shí)施例1中，供電裝置1接收的兩線差分?jǐn)?shù)據(jù)信號(hào)可以直接由符合《YD/T 322-1996銅芯聚烯烴絕緣塑綜合護(hù)套市內(nèi)通信電纜》標(biāo)準(zhǔn)的電纜，如電話線電纜提供，也可以由網(wǎng)線提供；但是在由網(wǎng)線提供的情況下，該供電裝置1與二線制轉(zhuǎn)換單元4配套裝設(shè)，該二線制轉(zhuǎn)換單元4用于將四線數(shù)據(jù)信號(hào)轉(zhuǎn)化為兩線差分?jǐn)?shù)據(jù)信號(hào)，并提供給所述供電裝置1。
在本系統(tǒng)實(shí)施例1中，供電裝置1可以采用本發(fā)明所提供的供電裝置，包括一數(shù)據(jù)輸入耦合端11，一PSE12，第一數(shù)據(jù)耦合端13，第二數(shù)據(jù)耦合端14以及用于隔直通交的隔離網(wǎng)絡(luò)15所述數(shù)據(jù)輸入耦合端11的兩根信號(hào)線11a、11b分別用于連接所述二線制轉(zhuǎn)換單元4，獲取差分?jǐn)?shù)據(jù)信號(hào)；本領(lǐng)域技術(shù)人員能夠理解，如果是電話線纜直接提供的情況下，信號(hào)線11a、11b分別與電話線纜連接，直接獲取差分?jǐn)?shù)據(jù)信號(hào)。所述PSE12的正極12a與第一數(shù)據(jù)耦合端13連接，所述PSE12的負(fù)極12b與第二數(shù)據(jù)耦合端14連接，用于提供直流供電電源信號(hào)，并通過第一數(shù)據(jù)耦合端13和第二數(shù)據(jù)耦合端14的信號(hào)線發(fā)送出去，實(shí)現(xiàn)供電裝置的供電功能；所述第一數(shù)據(jù)耦合端13與所述第二數(shù)據(jù)耦合端14分別與所述數(shù)據(jù)輸入耦合端11耦合，用于耦合獲取交流數(shù)據(jù)信號(hào)，并通過信號(hào)線發(fā)送出去，實(shí)現(xiàn)供電裝置的交流數(shù)據(jù)信號(hào)的中轉(zhuǎn)功能；所述第一數(shù)據(jù)耦合端13的一根信號(hào)線13a與所述第二數(shù)據(jù)耦合端14的一根信號(hào)線14a通過一用于隔直通交的隔離網(wǎng)絡(luò)15連接；所述第一數(shù)據(jù)耦合端13的另一根信號(hào)線13b與所述第二數(shù)據(jù)耦合端14的另一根信號(hào)線14b用于輸出交流數(shù)據(jù)信號(hào)和直流供電電源信號(hào)為了不影響交流信號(hào)的耦合，本系統(tǒng)實(shí)施例1中所述PSE12的正極12a連接于第一數(shù)據(jù)耦合端13的中部，所述PSE12的負(fù)極12b連接于第二數(shù)據(jù)耦合端14的中部。
在本系統(tǒng)實(shí)施例1中，受電裝置2可以采用本發(fā)明所提供的受電裝置，包括一數(shù)據(jù)輸出耦合端21，一PD22，第一信號(hào)耦合端23和第二信號(hào)耦合端24，以及用于隔直通交的隔離網(wǎng)絡(luò)25。所述第一信號(hào)耦合端23的一根信號(hào)線23b和第二信號(hào)耦合端24的一根信號(hào)線24b分別用于與兩線制電纜3連接，接收交流數(shù)據(jù)信號(hào)和直流電源信號(hào)的輸入；所述第一信號(hào)耦合端23的另一根信號(hào)線23a和第二信號(hào)耦合端24的另一根信號(hào)線24a分別通過隔離網(wǎng)絡(luò)25連接；在現(xiàn)有PoE技術(shù)中受電裝置一端引入隔離網(wǎng)絡(luò)25，實(shí)現(xiàn)了對(duì)兩線制而非4對(duì)雙絞線信號(hào)的接收。所述PD22的一根信號(hào)線22a與第一信號(hào)耦合端23連接，所述PD22的另一根信號(hào)線22b與第二信號(hào)耦合端24連接，用于為受電裝置提供直流供電電源；一數(shù)據(jù)輸出耦合端21，與所述第一信號(hào)耦合端23和第二信號(hào)耦合端24耦合，所述數(shù)據(jù)輸出耦合端21的兩根信號(hào)線21a、21b用于為受電裝置提供交流數(shù)據(jù)信號(hào)。
本系統(tǒng)實(shí)施例1中所述PD22的信號(hào)線分別與所述第一信號(hào)耦合端23的另一根信號(hào)線23a和第二信號(hào)耦合端24的另一根信號(hào)線24a連接，這兩根信號(hào)線23a、24a是與隔離網(wǎng)絡(luò)25相連接的兩根信號(hào)線。
參見圖8，為通過兩線制電纜實(shí)現(xiàn)供電的系統(tǒng)實(shí)施例2的電路圖；在系統(tǒng)實(shí)施例1的基礎(chǔ)上，數(shù)據(jù)輸入耦合端11和數(shù)據(jù)輸出耦合端21分別通過隔離網(wǎng)絡(luò)113和213分成兩個(gè)耦合端111、112和211、212，分別與數(shù)據(jù)耦合端13、14和信號(hào)耦合端23、24耦合。
本發(fā)明的實(shí)施例還提供了一種通過兩線制電纜實(shí)現(xiàn)供電的方法，包括以下步驟供電裝置加載直流供電電源信號(hào)；通過第一隔離網(wǎng)絡(luò)隔離所述直流供電電源正、負(fù)極信號(hào)；所述直流供電電源正、負(fù)極信號(hào)通過兩線制電纜輸出；受電裝置接收直流供電電源信號(hào)；通過第二隔離網(wǎng)絡(luò)隔離直流供電電源正、負(fù)極信號(hào)實(shí)現(xiàn)直流供電。
為了提供對(duì)通信內(nèi)容的支持，還包括供電裝置接收差分?jǐn)?shù)據(jù)信號(hào)，耦合獲取交流數(shù)據(jù)信號(hào)并通過兩線制電纜輸出，該交流數(shù)據(jù)信號(hào)可以由網(wǎng)線輸入后經(jīng)二線制轉(zhuǎn)換單元轉(zhuǎn)換為二線制輸入，也可以直接由符合《YD/T 322-1996銅芯聚烯烴絕緣塑綜合護(hù)套市內(nèi)通信電纜》標(biāo)準(zhǔn)的電纜，如電話線電纜輸入；受電裝置通過兩線制電纜接收并耦合獲取交流數(shù)據(jù)信號(hào)。
由于輸入供電裝置的信號(hào)可能非二線輸入，因此供電裝置接收差分?jǐn)?shù)據(jù)信號(hào)之前，還包括將四線數(shù)據(jù)信號(hào)轉(zhuǎn)化為兩線差分?jǐn)?shù)據(jù)信號(hào)的步驟。通過該步驟，能夠?qū)崿F(xiàn)本方法對(duì)于網(wǎng)線信號(hào)源的支持。
通過本發(fā)明實(shí)施例所提供的供電裝置、受電裝置、系統(tǒng)以及相應(yīng)的方法，實(shí)現(xiàn)了通過兩線制電纜進(jìn)行電源提供的方案，擴(kuò)展了PoE技術(shù)的應(yīng)用場(chǎng)合及范圍。
最后應(yīng)說明的是以上實(shí)施例僅用以說明本發(fā)明的技術(shù)方案而非對(duì)其進(jìn)行限制，盡管參照較佳實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)行了詳細(xì)的說明，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解其依然可以對(duì)本發(fā)明的技術(shù)方案進(jìn)行修改或者等同替換，而這些修改或者等同替換亦不能使修改后的技術(shù)方案脫離本發(fā)明技術(shù)方案的精神和范圍。
權(quán)利要求
1.一種兩線制電纜供電裝置，包括一電源供電設(shè)備和分別與所述電源供電設(shè)備連接的第一數(shù)據(jù)耦合端和第二數(shù)據(jù)耦合端；其特征在于所述第一數(shù)據(jù)耦合端和第二數(shù)據(jù)耦合端之間串接一隔直通交的隔離網(wǎng)絡(luò)，用于隔離所述第一數(shù)據(jù)耦合端和第二數(shù)據(jù)耦合端加載的直流供電電源信號(hào)，使所述第一數(shù)據(jù)耦合端和第二數(shù)據(jù)耦合端分別輸出直流供電電源正、負(fù)極信號(hào)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的供電裝置，其特征在于還包括一數(shù)據(jù)輸入耦合端，用于接收差分?jǐn)?shù)據(jù)信號(hào)；所述第一數(shù)據(jù)耦合端和第二數(shù)據(jù)耦合端與所述數(shù)據(jù)輸入耦合端耦合，將耦合獲取的交流數(shù)據(jù)信號(hào)通過所述隔離網(wǎng)絡(luò)形成信號(hào)回路。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的供電裝置，其特征在于所述數(shù)據(jù)輸入耦合端包括第一數(shù)據(jù)輸入耦合端和第二數(shù)據(jù)輸入耦合端，且所述第一數(shù)據(jù)輸入耦合端和第二數(shù)據(jù)輸入耦合端之間串接另一隔直通交的隔離網(wǎng)絡(luò)，用于接收差分?jǐn)?shù)據(jù)信號(hào)并使其形成信號(hào)回路；所述第一數(shù)據(jù)耦合端和第二數(shù)據(jù)耦合端分別與所述第一數(shù)據(jù)輸入耦合端和第二數(shù)據(jù)輸入耦合端耦合。
4.根據(jù)權(quán)利要求1-3任一所述的供電裝置，其特征在于所述電源供電設(shè)備的正、負(fù)極分別連接于第一數(shù)據(jù)耦合端的中部和第二數(shù)據(jù)耦合端的中部。
5.根據(jù)權(quán)利要求1-3任一所述的供電裝置，其特征在于所述隔離網(wǎng)絡(luò)為電容器件或者光耦器件。
6.根據(jù)權(quán)利要求1-3任一所述的供電裝置，其特征在于所述耦合端為變壓器。
7.一種兩線制電纜供電方法，其特征在于包括以下步驟加載于第一數(shù)據(jù)耦合端和第二數(shù)據(jù)耦合端的直流供電電源信號(hào)被隔離網(wǎng)絡(luò)隔離后，其正、負(fù)極信號(hào)分別由所述第一數(shù)據(jù)耦合端和第二數(shù)據(jù)耦合端輸出。
8.一種兩線制電纜受電裝置，包括一電源接收器和分別與所述電源接收器連接的第一信號(hào)耦合端和第二信號(hào)耦合端；其特征在于所述第一信號(hào)耦合端和第二信號(hào)耦合端之間串接一隔直通交的隔離網(wǎng)絡(luò)，用于隔離所述第一信號(hào)耦合端和第二信號(hào)耦合端接收的直流供電電源信號(hào)，使所述第一信號(hào)耦合端和第二信號(hào)耦合端分別提供直流供電電源正、負(fù)極信號(hào)。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的受電裝置，其特征在于還包括一數(shù)據(jù)輸出耦合端，與所述第一信號(hào)耦合端和第二信號(hào)耦合端耦合，獲取所述第一信號(hào)耦合端和第二信號(hào)耦合端接收并通過所述隔離網(wǎng)絡(luò)形成信號(hào)回路的交流數(shù)據(jù)信號(hào)。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的受電裝置，其特征在于所述數(shù)據(jù)輸出耦合端包括第一數(shù)據(jù)輸出耦合端和第二數(shù)據(jù)輸出耦合端，分別與所述第一信號(hào)耦合端和第二信號(hào)耦合端耦合，且所述第一數(shù)據(jù)輸出耦合端和第二數(shù)據(jù)輸出耦合端之間串接另一隔直通交的隔離網(wǎng)絡(luò)，用于耦合獲取交流數(shù)據(jù)信號(hào)并使其形成信號(hào)回路。
11.根據(jù)權(quán)利要求8-10任一所述的受電裝置，其特征在于所述電源接收器分別連接于所述第一信號(hào)耦合端的一端和第二信號(hào)耦合端的中部。
12.根據(jù)權(quán)利要求8-10任一所述的受電裝置，其特征在于所述隔離網(wǎng)絡(luò)為電容器件或者光耦器件。
13.根據(jù)權(quán)利要求8-10任一所述的受電裝置，其特征在于所述耦合端為變壓器。
14.一種兩線制電纜受電方法，其特征在于包括以下步驟第一信號(hào)耦合端和第二信號(hào)耦合端通過隔離網(wǎng)絡(luò)隔離接收直流供電電源正、負(fù)極信號(hào)后，發(fā)送給電源接收器實(shí)現(xiàn)直流供電。
15.一種通過兩線制電纜實(shí)現(xiàn)供電的系統(tǒng)，其特征在于包括供電裝置，用于加載直流供電電源信號(hào)，并通過第一隔離網(wǎng)絡(luò)隔離輸出直流供電電源正、負(fù)極信號(hào)；兩線制電纜，一端連接供電裝置，另一端連接受電裝置，用于直流供電電源正、負(fù)極信號(hào)的傳輸；受電裝置，用于接收直流供電電源信號(hào)，并通過第二隔離網(wǎng)絡(luò)隔離提供直流供電電源正、負(fù)極信號(hào)實(shí)現(xiàn)直流供電。
16.根據(jù)權(quán)利要求15所述的系統(tǒng)，其特征在于還包括二線制轉(zhuǎn)換單元，用于將四線數(shù)據(jù)信號(hào)轉(zhuǎn)化為兩線差分?jǐn)?shù)據(jù)信號(hào)，并提供給所述供電裝置；所述供電裝置還用于接收所述差分?jǐn)?shù)據(jù)信號(hào)，耦合獲取交流數(shù)據(jù)信號(hào)并通過兩線制電纜輸出；所述受電裝置還用于通過兩線制電纜接收并耦合獲取所述交流數(shù)據(jù)信號(hào)。
17.根據(jù)權(quán)利要求15或16所述的系統(tǒng)，其特征在于所述供電裝置包括一電源供電設(shè)備；分別與所述電源供電設(shè)備連接的第一數(shù)據(jù)耦合端和第二數(shù)據(jù)耦合端；第一隔離網(wǎng)絡(luò)，串接于所述第一數(shù)據(jù)耦合端和第二數(shù)據(jù)耦合端之間，用于隔離所述第一數(shù)據(jù)耦合端和第二數(shù)據(jù)耦合端加載的直流供電電源信號(hào)，使所述第一數(shù)據(jù)耦合端和第二數(shù)據(jù)耦合端分別輸出直流供電電源正、負(fù)極信號(hào)；
18.根據(jù)權(quán)利要求17所述的系統(tǒng)，其特征在于所述供電裝置還包括一數(shù)據(jù)輸入耦合端，用于接收差分?jǐn)?shù)據(jù)信號(hào)；所述第一數(shù)據(jù)耦合端和第二數(shù)據(jù)耦合端與所述數(shù)據(jù)輸入耦合端耦合，將耦合獲取的交流數(shù)據(jù)信號(hào)通過所述第一隔離網(wǎng)絡(luò)形成信號(hào)回路。
19.根據(jù)權(quán)利要求18所述的系統(tǒng)，其特征在于所述數(shù)據(jù)輸入耦合端包括第一數(shù)據(jù)輸入耦合端和第二數(shù)據(jù)輸入耦合端，所述第一數(shù)據(jù)輸入耦合端和第二數(shù)據(jù)輸入耦合端之間串接第三隔離網(wǎng)絡(luò)，用于接收差分?jǐn)?shù)據(jù)信號(hào)并使其形成信號(hào)回路；所述第一數(shù)據(jù)耦合端和第二數(shù)據(jù)耦合端分別與所述第一數(shù)據(jù)輸入耦合端和第二數(shù)據(jù)輸入耦合端耦合。
20.根據(jù)權(quán)利要求15或16所述的系統(tǒng)，其特征在于所述受電裝置包括一電源接收器；分別與所述電源接收器連接的第一信號(hào)耦合端和第二信號(hào)耦合端；第二隔離網(wǎng)絡(luò)，串接于所述第一信號(hào)耦合端和第二信號(hào)耦合端之間，用于隔離所述第一信號(hào)耦合端和第二信號(hào)耦合端接收的直流供電電源信號(hào)，使所述第一信號(hào)耦合端和第二信號(hào)耦合端分別提供直流供電電源正、負(fù)極信號(hào)。
21.根據(jù)權(quán)利要求20所述的系統(tǒng)，其特征在于所述受電裝置還包括一數(shù)據(jù)輸出耦合端，與所述第一信號(hào)耦合端和第二信號(hào)耦合端耦合，獲取所述第一信號(hào)耦合端和第二信號(hào)耦合端接收并通過所述第二隔離網(wǎng)絡(luò)形成信號(hào)回路所提供的交流數(shù)據(jù)信號(hào)。
22.根據(jù)權(quán)利要求21所述的系統(tǒng)，其特征在于所述數(shù)據(jù)輸出耦合端包括第一數(shù)據(jù)輸出耦合端和第二數(shù)據(jù)輸出耦合端，分別與所述第一信號(hào)耦合端和第二信號(hào)耦合端耦合，且所述第一數(shù)據(jù)輸出耦合端和第二數(shù)據(jù)輸出耦合端之間串接第四隔離網(wǎng)絡(luò)，用于耦合獲取交流數(shù)據(jù)信號(hào)并形成信號(hào)回路。
23.一種通過兩線制電纜實(shí)現(xiàn)供電的方法，其特征在于包括以下步驟供電裝置加載直流供電電源信號(hào)；通過第一隔離網(wǎng)絡(luò)隔離所述直流供電電源正、負(fù)極信號(hào)；所述直流供電電源正、負(fù)極信號(hào)通過兩線制電纜輸出；受電裝置接收直流供電電源信號(hào)；通過第二隔離網(wǎng)絡(luò)隔離直流供電電源正、負(fù)極信號(hào)實(shí)現(xiàn)直流供電。
24.根據(jù)權(quán)利要求23所述的方法，其特征在于還包括供電裝置接收差分?jǐn)?shù)據(jù)信號(hào)，耦合獲取交流數(shù)據(jù)信號(hào)并通過兩線制電纜輸出；受電裝置通過兩線制電纜接收并耦合獲取所述交流數(shù)據(jù)信號(hào)。
25.根據(jù)權(quán)利要求24所述的方法，其特征在于所述供電裝置接收差分?jǐn)?shù)據(jù)信號(hào)之前，還包括將四線數(shù)據(jù)信號(hào)轉(zhuǎn)化為兩線差分?jǐn)?shù)據(jù)信號(hào)的步驟。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種兩線制電纜供電裝置，包括一電源供電設(shè)備和分別與其連接的第一數(shù)據(jù)耦合端和第二數(shù)據(jù)耦合端；第一數(shù)據(jù)耦合端和第二數(shù)據(jù)耦合端之間串接一隔直通交的隔離網(wǎng)絡(luò)，用于隔離第一數(shù)據(jù)耦合端和第二數(shù)據(jù)耦合端加載的直流供電電源信號(hào)，使第一數(shù)據(jù)耦合端和第二數(shù)據(jù)耦合端分別輸出直流供電電源正、負(fù)極信號(hào)。本發(fā)明還公開了一種兩線制電纜供電方法，一種兩線制電纜受電裝置，一種兩線制電纜受電方法以及一種通過兩線制電纜實(shí)現(xiàn)供電的系統(tǒng)和方法。通過本發(fā)明公開的裝置、系統(tǒng)及方法，擴(kuò)展了PoE技術(shù)的應(yīng)用范圍及場(chǎng)合。
文檔編號(hào)H04B3/54GK101056181SQ20071006410
公開日2007年10月17日 申請(qǐng)日期2007年2月28日 優(yōu)先權(quán)日2007年2月28日
發(fā)明者魯玉春, 蘇勇, 秦娟, 余濤 申請(qǐng)人:杭州華三通信技術(shù)有限公司