CN102856878A

CN102856878A - 过电流及过功率的保护装置

Info

Publication number: CN102856878A
Application number: CN2011101846733A
Authority: CN
Inventors: 陈建廷
Original assignee: Inventec Corp
Current assignee: Inventec Corp
Priority date: 2011-06-28
Filing date: 2011-06-28
Publication date: 2013-01-02

Abstract

一种过电流及过功率的保护装置，包括电流检测单元、电压检测单元、第一控制单元与切换单元。电流检测单元用以检测以太网络供电插座的一电流，以产生电流值。电压检测单元用以检测以太网络供电插座的一电压，以产生电压值。第一控制单元用以依据电流值与默认值，以产生第一控制信号，且依据电流值与电压值，计算出第一功率值，并依据第一功率值与第二功率值产生第二控制信号，以控制多个连接端口的供电状态。切换单元用以依据第一控制信号，而导通或断开以太网络供电插座与电压转换器的连接。

Description

过电流及过功率的保护装置

技术领域

本发明涉及一种过电流及过功率的保护装置，特别涉及一种应用于以太网络供电的过电流及过功率的保护装置。

背景技术

随着因特网使用的扩展，网络通讯对于人们来说越来越重要。网络的频宽及联机速度也随着人们对网络数据量需求越来越大而不断提升，从一开始的纯文字、黑白图像、彩色图像到现在的影音实时播放。而网络的功能也不再仅是单纯做信息传输，人们也开始注意到也可通过网络线作为供电的媒介之一，例如以太网络供电(Power Over Ethernet，POE)，即可以在以太网络中通过双绞线来传输电力与数据到装置上的技术。

由于通过以太网络获得供电的可携式电子装置(如笔记型计算机)无需额外的电源插座就可使用，所以同时能省去配置电源线的时间与金钱，进而降低元件的使用成本。虽然，通过以太网络可让可携式电子装置方便取得电源，但是电源中的一些不确定性，如过电流，或是电源所能供应的功率不足，而造成可携式电子装置的内部元件或周边装置产生误动作或损坏。

发明内容

鉴于以上的问题，本发明的目的在于提供一种过电流及过功率的保护装置，藉以降低可携式电子装置的内部元件或周边装置产生误动作或损坏。

本发明的一种过电流及过功率的保护装置，包括电流检测单元、电压检测单元、第一控制单元与切换单元。电流检测单元耦接以太网络供电插座的第一端，用以检测以太网络供电插座的一电流，以产生一电流值。电压检测单元耦接以太网络供电插座的第一端与第二端，用以检测以太网络供电插座的一电压，以产生一电压值。第一控制单元耦接电流检测单元与电压检测单元，用以接收电流值，并依据电流值与一默认值，产生一第一控制信号，且依据电流值与电压值，计算出一第一功率值，并依据第一功率值与一第二功率值，产生一第二控制信号，以控制多个连接端口的供电状态。切换单元耦接以太网络供电插座、电压转换器与第一控制单元，用以依据第一控制信号，导通或断开以太网络供电插座与电压转换器的连接。

在一实施例中，前述过电流及过功率的保护装置还包括第二控制单元。第二控制单元耦接电压转换器、第一控制单元与连接端口，用以检测前述连接端口的连接状态，以产生第二功率值至第一控制单元，使第一控制单元比较第一功率值与第二功率值，以产生第二控制信号，而该第二控制单元依据第二控制信号，导通或断开电压转换器与前述连接端口的连接。

在一实施例中，前述第二控制单元还可检测其多个接脚的逻辑电位，并利用一查表取得前述连接端口所连接的周边装置及周边装置的额定功率，以产生第二功率值。

在一实施例中，前述连接端口为通用序列总线连接端口。

在一实施例中，当第一控制单元检测出电流值超过一默认值时，会持续一预设时间后再检测电流值是否超过默认值，若电流值超过默认值，第一控制单元所产生的第一控制信号为高逻辑电位，若电流值未超过默认值，第一控制单元所产生的第一控制信号为低逻辑电位。

本发明的一种过电流及过功率的保护装置，通过配置于以太网络供电插座、电源转换器与连接端口之间，并利用第一控制单元取得电流值与默认值做对比，以判断是否有过电流的情况发生，进而导通或断开以太网络供电插座与电源转换器之间的连接，以及取得第一功率值(即以太网络供电的电流值与电压值)与第二功率值(即连接端口连接的周边装置所对应的额定功率)，以判断是否有过功率的情况发生，进而控制连接端口的供电状态。如此一来，可有效达到过电流及过功率的保护，以避免可携式电子装置的内部元件及周边装置产生误动作或损坏。

以下结合附图和具体实施例对本发明进行详细描述，但不作为对本发明的限定。

附图说明

图1为本发明的过电流及过功率的保护装置的方框图。

其中，附图标记

100 保护装置

110 电流检测单元

120 电压检测单元

130，170控制单元

140 切换单元

150 以太网络供电插座

151 以太网络供电插座的第一端

152 以太网络供电插座的第二端

160 电压转换器

181，182，183，184 连接端口

CS1 第一控制信号

CS2 第二控制信号

具体实施方式

下面结合附图对本发明的结构原理和工作原理作具体的描述：

请参考图1所示，其为本发明的过电流及过功率的保护装置的方框图。本实施例的保护装置100适于配置于一可携式电子装置中，例如笔记型计算机，且保护装置100配置于以太网络供电(Power over Ethrnet，POE)插座150与电压转换器160之间。其中，以太网络供电插座150可以是RJ-45插座，且用以连接至一以太网络供电装置，以接收以太网络供电装置所提供的48V的电压。电压转换器160用以将前述48V的电压转换成5V的电压，以作为可携式电子装置的内部元件或与可携式电子装置连接的周边装置的工作电压。

保护装置100包括电流检测单元110、电压检测单元120、控制单元130与切换单元140。电流检测单元110耦接以太网络供电插座150的第一端151，用以检测以太网络供电插座150的电流，以产生电流值。在本实施例中，以太网络供电插座150的第一端151可以是正电源端或负电源端。并且，以太网络供电插座150的第一端151为正电源端，则以太网络供电插座150的第二端152为负电源端；反之，以太网络供电插座150的第一端151为负电源端，则以太网络供电插座150的第二端152为正电源端。

电压检测单元120耦接以太网络供电插座150的第一端151与第二端152，用以检测以太网络供电插座150的电压，以产生一电压值。控制单元130耦接电流检测单元110与电压检测单元120，用以接收并依据电流值，产生第一控制信号CS1。另外，电源检测单元120也可依据电流值与电压值，计算出第一功率值(即电压值与电流值相乘)，并且依据所计算出的第一功率值，产生第二控制信号CS2，以控制多个连接端口181、182、183、184的供电状态。

在本实施例中，控制单元130会持续监控电流检测单元110所产生的电流值，且当控制单元130检测出电流值超过默认值时，会持续一预设时间(例如30ms)后再检测电流值是否超过默认值。若电流值仍超过默认值，控制单元130会产生高逻辑电位的第一控制信号CS1；若电流值未超过默认值，控制单元130会产生低逻辑电位的第一控制信号CS1。

切换单元140耦接以太网络供电插座150、电压转换器160与控制单元130，用以依据第一控制信号CS1，导通或断开以太网络供电插座150与电压转换器160的连接。举例来说，当切换单元140接收到的第一控制信号CS1为高逻辑电位时，表示过电流的情况发生，则切换单元140会断开以太网络供电插座150与电压转换器160的连接，以有效达到过电流的保护机制，进而防止过电流而造成后端电路的误动作或损坏。

另一方面，当切换单元140接收到的第一控制信号CS1为低逻辑电位时，表示无过电流的情况发生，则切换单元140会导通以太网络供电插座150与电压转换器160的连接，使该电压转换器160持续进行电压转换，以提供可携式电子装置的内部元件与周边装置的工作电压。

另外，保护装置100还包括有控制单元170。控制单元170耦接电压转换器160、控制单元130与连接端口181、182、183、184，检测连接端口181、182、183、184的连接状态，以产生第二功率值至控制单元130，使控制单元130比较第一功率值与第二功率值，以产生第二控制信号CS2，而控制单元170依据第二控制信号C2，导通或断开电压转换器160与连接端口181、182、183、184的连接。其中，连接端口181、182、183、184可以是通用序列总线(UniversalSerial Bus，USB)连接端口，用以连接周边装置。

举例来说，控制单元170可依据连接端口181、182、183、184所连接的周边装置，以取得周边装置的一额定功率消耗作为第二功率值，并将此第二功率值传送至控制单元130。接着，控制单元130便会将第一功率值(以太网络供电装置所提供的功率)与第二功率值(周边装置所消耗的功率)进行比较。当第一功率值大于第二功率值时，表示未有过功率的情况发生，则控制单元130会产生低逻辑电位的第二控制信号CS2；当第一功率值小于第二功率值时，表示有过功率的情况发生，则控制单元130会产生高逻辑电位的第二控制信号CS2。

接着，控制单元130会将第二控制信号CS2传送至控制单元170。当第二控制信号CS2为低逻辑电位时，表示未有过功率的情况发生，则控制单元170会导通连接端口181、182、183、184与电源转换器的连接，以使得电源转换器160所转换的电压可作为周边装置的工作电压。另一方面，当第二控制信号CS2为高逻辑电位时，表示有过功率的情况发生，则控制单元170会断开电源转换器160与连接端口181、182、183、184的连接，以关闭供应至周边装置的电源，进而达到过功率的保护机制。

更进一步来说，本实施例的控制单元170可以检测多个接脚(例如接脚1、接脚2、接脚3)的逻辑电位，并利用查表取得连接端口181、182、183及184连接的周边装置与此周边装置所对应的额定功率，以产生第二功率值，如表1所示。

请参考表1，其为本发明的控制单元170的接脚的逻辑电位与周边装置的对应关系表。假设控制单元170检测到接脚1的逻辑电位为“H”(表示高逻辑电位)，接脚2与3的逻辑电位“X”(表示未与任何装置连接)，则可以得知连接端口所连接的周边装置为网络电话(IP Phone)，且网络电话的额定功率为14W，并将额定功率14W作为第二功率值。假设控制单元170检测到接脚1、2的逻辑电位为“L”(表示低逻辑电位)，而接脚3的逻辑电位为“X”，则可以得知连接端口所连接的周边装置为电源适配器(Power Adapter)，且电源适配器的额定功率为30W，并将额定功率30W作为第二功率值。

假设控制单元170检测到接脚1、3的逻辑电位为“L”，接脚2的逻辑电位为“H”，则可以得知连接端口所连接的周边装置为周边装置1，且周边装置1的额定功率为25.5W，并将额定功率25.5W作为第二功率值。假设控制单元170检测到接脚1的逻辑电位为“L”，接脚2、3的逻辑电位为“H”，则可以得知连接端口所连接的周边装置为周边装置2，且周边装置2的额定功率为12.95W，并将额定功率12.95W作为第二功率值。

举例来说，假设控制单元130所计算的第一功率值为15W，当控制单元170检测到周边装置为电源适配器(第二功率值为30W)或周边装置1(第二功率值为25.5W)时，控制单元130会判断第一功率值小于第二功率值，而产生低逻辑电位的第二控制信号CS2给控制单元170，以断开供应给电源适配器与周边装置1的工作电压。如此，可避免提供不足够的功率给周边装置而产生误动作或损坏，以达到过功率的保护机制。

另外，当控制单元170检测到周边装置为网络电话(第二功率值为14W)或周边装置2(第二功率值为12.95W)时，控制单元130会判断第一功率值大于第二功率值，而产生高逻辑电位的第二控制信号CS2给控制单元170，以使电压转换器160所转换的电压供应给网络电话或周边装置2。

接脚1	接脚2	接脚3	周边装置(额定功率)
				H	X	X	网络电话(14W)
L	L	X	电源适配器(30W)
				L	H	L	周边装置1(25.5W)
L	H	H	周边装置2(12.95W)

表1控制单元170的接脚的逻辑电位与周边装置的对应关系表

本发明的实施例的过电流及过功率的保护装置，其配置于以太网络供电插座、电源转换器与连接端口之间，并利用第一控制单元取得电流值(即以太网络供电的电流值)与默认值做对比，以判断是否有过电流的情况发生，进而导通或断开以太网络供电插座与电源转换器之间的连接，或是取得第一功率值(即以太网络供电的电流值与电压值)与第二功率值(即连接端口连接的周边装置所对应的额定功率)，以判断是否有过功率的情况发生，进而导通或断开电源转换器与连接端口之间的连接。如此一来，可有效达到过电流及过功率的保护，以避免可携式电子装置的内部元件及周边装置产生误动作或损坏。

当然，本发明还可有其它多种实施例，在不背离本发明精神及其实质的情况下，熟悉本领域的技术人员当可根据本发明作出各种相应的改变和变形，但这些相应的改变和变形都应属于本发明所附的权利要求的保护范围。

Claims

1.一种过电流及过功率的保护装置，其特征在于，包括：

一电流检测单元，耦接一以太网络供电插座的一第一端，用以检测该以太网络供电插座的一电流，以产生一电流值；

一电压检测单元，耦接该以太网络供电插座的该第一端与一第二端，用以检测该以太网络供电插座的一电压，以产生一电压值；

一第一控制单元，耦接该电流检测单元与该电压检测单元，用以接收该电流值，并依据该电流值与一默认值，产生一第一控制信号，且依据该电流值与该电压值，计算出一第一功率值，并依据该第一功率值与一第二功率值，产生一第二控制信号，以控制多个连接端口的供电状态；以及

一切换单元，耦接该以太网络供电插座、一电压转换器与该第一控制单元，用以依据该第一控制信号，导通或断开该以太网络供电插座与该电压转换器的连接。

2.根据权利要求1所述的过电流及过功率的保护装置，其特征在于，还包括：

一第二控制单元，耦接该电压转换器、该第一控制单元与该些连接端口，检测该些连接端口的连接状态，以产生该第二功率值至该第一控制单元，使该第一控制单元比较该第一功率值与该第二功率值，以产生该第二控制信号，而该第二控制单元依据该第二控制信号，导通或断开该电压转换器与该些连接端口的连接。

3.根据权利要求2所述的过电流及过功率的保护装置，其特征在于，该第二控制单元还检测其多个接脚的逻辑电位，并利用一查表取得该些连接端口所连接的周边装置及该周边装置的一额定功率，以产生该第二功率值。

4.根据权利要求1所述的过电流及过功率的保护装置，其特征在于，该些连接端口为通用序列总线连接端口。

5.根据权利要求1所述的过电流及过功率的保护装置，其特征在于，当该第一控制单元检测出该电流值超过该默认值时，会持续一预设时间后再检测该电流值是否超过该默认值，若该电流值超过该默认值，该第一控制单元所产生的该第一控制信号为高逻辑电位，若该电流值未超过该默认值，该第一控制单元所产生的该第一控制信号为低逻辑电位。