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一種POE供電能效優化方法及其裝置與流程

文檔序號:42300883發布日期:2025-06-27 18:43閱讀:16來源:國知局

本發明屬于能效優化,涉及一種poe供電能效優化方法及其裝置。


背景技術:

1、當前以太網供電(poe)設備普遍存在待機功耗過高的問題,傳統方案中協議芯片需持續工作以維持設備檢測與供電控制,導致待機功耗通常超過1w,難以滿足六級能效標準(待機功耗≤0.5w)?,F有技術中,poe供電檢測多依賴單一電壓閾值判斷,易受環境噪聲干擾(如電源紋波、高頻脈沖),誤觸發率高達5%以上,影響設備穩定性。部分改進方案試圖通過降低協議芯片工作頻率或簡化檢測電路減少功耗,但存在顯著缺陷:其一,協議兼容性受限,無法適配主流標準(如ieee?802.3af/at);其二,抗干擾能力薄弱,濾波設計不足導致誤判頻發;其三,采用固定功率輸出模式,無法根據終端設備需求動態調整能效,能源利用率低下。上述問題嚴重制約了高能效poe設備的商業化應用,亟需一種兼顧低功耗、高可靠性及協議兼容性的創新方案。


技術實現思路

1、本發明在于提供了一種poe供電能效優化方法及其裝置,通過mcu實時采集poe網口電壓信號并進行分壓濾波處理,執行檢測電壓的有效范圍判斷及持續時間閾值驗證,動態控制mos管通斷以激活/關閉協議處理模塊供電,結合周期性喚醒檢測機制,實現協議處理模塊在無效狀態下的完全斷電,將待機功耗降至0.3w以下并顯著降低誤觸發率,滿足poe設備的六級能效標準。

2、為了實現上述目的,本發明采用了以下技術方案:

3、一種poe供電能效優化方法,包括以下步驟:

4、s1、電壓信號采集;

5、實時采集poe網口供電引腳的電壓信號,并對所述電壓信號進行分壓處理和濾波處理,生成檢測電壓;

6、s2、多級條件判斷;

7、判斷所述檢測電壓是否處于預設有效范圍;

8、判斷所述檢測電壓的持續時間是否超過設定閾值;

9、s3、動態供電控制;

10、當所述檢測電壓同時滿足有效范圍和持續時間閾值時,mcu驅動mos管導通,激活協議處理模塊并持續供電;

11、當所述檢測電壓不滿足任一條件時,mcu驅動mos管關斷,停止協議處理模塊供電并進入低功耗模式;

12、s4、周期性喚醒檢測;

13、在低功耗模式下,mcu以第一預設時間間隔周期性喚醒,驅動mos管導通第二預設時間并重新執行電壓信號采集與多級條件判斷。

14、進一步的,所述預設有效范圍為2.8v至10v,所述設定閾值為200ms。

15、進一步的,所述第一預設時間間隔為10秒,所述第二預設時間為3秒。

16、進一步的,所述動態供電控制還包括:在協議處理模塊激活后,mcu實時監測終端設備功率需求,動態調整輸出功率為0.1w至30w。

17、進一步的,所述低功耗模式下,mcu關閉mos管以完全斷開協議處理模塊的供電。

18、一種poe供電能效優化裝置,用以實現所述的poe供電能效優化方法,包括:

19、poe輸入端,用于接收來自以太網的電力和數據;

20、電壓信號采集模塊,連接至所述poe輸入端,用于實時采集poe網口供電引腳的電壓信號,并通過分壓電路和濾波電路處理所述電壓信號,生成檢測電壓;

21、mcu控制模塊,與所述電壓信號采集模塊連接,用于接收所述檢測電壓,并進行多級條件判斷,判斷所述檢測電壓是否處于預設有效范圍,并判斷所述檢測電壓的持續時間是否超過設定閾值;

22、mosfet控制模塊,與所述mcu控制模塊連接,用于響應mcu控制信號,通過開關mosfet管來控制協議處理模塊的供電狀態;

23、協議處理模塊,連接至所述mosfet控制模塊,用于根據mcu控制信號激活或關閉協議供電,并進行poe協議的處理。

24、進一步的,所述mosfet控制模塊包括mosfet管,mosfet管的柵極連接至mcu控制模塊,所述mosfet管的源極連接所述poe輸入端的電源軌,所述mosfet管的漏極連接所述協議處理模塊的供電輸入端。

25、進一步的,所述電壓信號采集模塊包括采樣電路,所述采樣電路的輸出端和所述mcu控制模塊連接,所述采樣電路和所述poe輸入端連接。

26、本發明的有益效果:本發明通過mcu實時采集poe網口供電引腳的電壓信號,經分壓濾波處理后執行多級條件判斷(電壓有效范圍與持續時間閾值驗證),動態控制mos管的導通與關斷,僅在檢測到有效設備時激活協議處理模塊供電,非工作狀態下通過硬件斷電,即mos管完全關斷與周期性喚醒檢測機制(10秒休眠/3秒檢測),將傳統poe設備的待機功耗從≥1w顯著降至≤0.3w,誤觸發率從≥5%降低至<0.1%,同時兼容ieee?802.3af/at協議標準并支持動態功率分配(0.1w-30w),在確保設備快速響應的前提下,突破傳統方案中協議芯片持續運行導致的能耗高、可靠性低的技術瓶頸,滿足六級能效標準(待機功耗≤0.5w)及工業場景對穩定性和能效適配性的嚴苛要求,顯著延長設備壽命并降低運維成本。



技術特征:

1.一種poe供電能效優化方法,其特征在于,包括以下步驟:

2.根據權利要求1所述的一種poe供電能效優化方法,其特征在于,所述預設有效范圍為2.8v至10v,所述設定閾值為200ms。

3.根據權利要求1所述的一種poe供電能效優化方法,其特征在于,所述第一預設時間間隔為10秒,所述第二預設時間為3秒。

4.根據權利要求1所述的一種poe供電能效優化方法,其特征在于,所述動態供電控制還包括:在協議處理模塊激活后,mcu實時監測終端設備功率需求,動態調整輸出功率為0.1w至30w。

5.一種poe供電能效優化裝置,用以實現權利要求1至4所述的poe供電能效優化方法,其特征在于,包括:

6.根據權利要求5所述的一種poe供電能效優化裝置,其特征在于,所述mosfet控制模塊包括mosfet管,mosfet管的柵極連接至mcu控制模塊,所述mosfet管的源極連接所述poe輸入端的電源軌,所述mosfet管的漏極連接所述協議處理模塊的供電輸入端。

7.根據權利要求5所述的一種poe供電能效優化裝置,其特征在于,所述電壓信號采集模塊包括采樣電路,所述采樣電路的輸出端和所述mcu控制模塊連接,所述采樣電路和所述poe輸入端連接。


技術總結
本發明公開了一種POE供電能效優化方法及其裝置,包括以下步驟:S1、電壓信號采集;S2、多級條件判斷;S3、動態供電控制;S4、周期性喚醒檢測。本發明通過MCU實時采集POE網口電壓信號并進行分壓濾波處理,執行檢測電壓的有效范圍判斷及持續時間閾值驗證,動態控制MOS管通斷以激活/關閉協議處理模塊供電,結合周期性喚醒檢測機制,實現協議處理模塊在無效狀態下的完全斷電,將待機功耗降至0.3W以下并顯著降低誤觸發率,滿足POE設備的六級能效標準。

技術研發人員:邱振海,樊敬波
受保護的技術使用者:深圳市晨旭通科技有限公司
技術研發日:
技術公布日:2025/6/26
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