负载电路及PD设备的制作方法

负载电路及pd设备
技术领域
1.本技术属于供电技术领域，尤其涉及一种负载电路及pd设备。


背景技术：

2.在poe(power over ethernet，有源以太网)供电方案中，pse(power sourcing equipment，供电设备)端基于能效的考虑，会依据pd(powered device，受电设备)设备的功耗决定是否给pd设备进行供电，但是会存在一个问题：如果pd设备的功耗很低，pse端就会切断对pd设备的供电，导致pd设备无法启动。


技术实现要素：

3.本技术实施例提供了一种负载电路及pd设备，可以解决在poe供电方案中，当pd设备的功耗很低时，pse端就会切断对pd设备的供电，导致pd设备无法启动的问题。
4.第一方面，本技术实施例提供了一种负载电路，应用于pd设备，包括第一开关单元、第二开关单元和负载单元；
5.所述第一开关单元用于与所述pd设备中的控制器和acdc电路电连接，所述第一开关单元还与所述第二开关单元电连接，所述第二开关单元与所述负载单元电连接，所述第一开关单元和所述第二开关单元均接地，所述负载单元用于与所述acdc电路电连接；
6.当所述pd设备处于未开启状态时，所述第一开关单元用于接收所述控制器输出的第一控制信号，并根据所述第一控制信号输出第一电平信号，所述第二开关单元用于根据所述第一电平信号导通，使所述acdc电路、所述负载单元和地形成通路。
7.在第一方面的一种可能的实现方式中，所述第一开关单元包括第一三极管；所述第一三极管的基极用于与所述控制器电连接，所述第一三极管的发射极接地，所述第一三极管的集电极用于与所述acdc电路电连接，所述第一三极管的集电极还与所述第二开关单元电连接。
8.在第一方面的一种可能的实现方式中，所述第一开关单元还包括第一电阻；所述第一电阻的第一端用于与所述控制器电连接，所述第一电阻的第二端与所述第一三极管的基极电连接。
9.在第一方面的一种可能的实现方式中，所述第一开关单元还包括第二电阻；所述第二电阻的第一端与所述第一三极管的集电极连接，所述第二电阻的第二端用于与所述acdc电路电连接。
10.在第一方面的一种可能的实现方式中，所述第一三极管为npn型三极管。
11.在第一方面的一种可能的实现方式中，所述第二开关单元包括第二三极管；所述第二三极管的基极与所述第一三极管的集电极电连接，所述第二三极管的发射极接地，所述第二三极管的集电极与所述负载单元电连接。
12.在第一方面的一种可能的实现方式中，所述第二三极管为npn型三极管。
13.在第一方面的一种可能的实现方式中，所述负载单元包括第三电阻；所述第三电
阻的第一端与所述第二三极管的集电极电连接，所述第三电阻的第二端用于与所述acdc电路电连接。
14.第二方面，本技术实施例提供了一种pd设备，应用于有源以太网系统，包括acdc电路、控制器和第一方面中任一项所述的负载电路；所述acdc电路分别与所述负载电路和所述控制器电连接，所述负载电路与所述控制器电连接；
15.所述acdc电路用于为所述控制器和所述负载电路供电；
16.当所述pd设备处于未开启状态时，所述控制器用于输出第一控制信号；
17.所述负载电路中的第一开关单元用于根据所述第一控制信号输出第一电平信号，第二开关单元用于根据所述第一电平信号导通，使所述acdc电路、负载单元和地形成通路。
18.在第二方面的一种可能的实现方式中，所述pd设备还包括通信电路；所述通信电路分别与所述acdc电路和所述控制器电连接；
19.所述acdc电路用于为所述通信电路供电；
20.所述控制器用于向所述通信电路发送第一指令；
21.所述通信电路用于根据所述第一指令与外部设备进行通信。
22.本技术实施例与现有技术相比存在的有益效果是：
23.本技术实施例提供的一种负载电路，应用于pd设备，包括第一开关单元、第二开关单元和负载单元。第一开关单元用于与pd设备中的控制器和acdc电路电连接。第一开关单元还与第二开关单元电连接。第二开关单元与负载单元电连接。第一开关单元和所述第二开关单元均接地。负载单元用于与acdc电路电连接。当pd设备处于未开启状态时，第一开关单元接收控制器输出的第一控制信号，并根据第一控制信号输出第一电平信号。第二开关单元根据第一电平信号导通，使acdc电路、负载单元和地形成通路。acdc电路、负载单元和地形成通路之后，负载单元会产生功耗，提高了pd设备的功耗，确保pd设备在未开启时的功耗达到预设功耗值，此时pse端会持续对pd设备进行供电，当需要开启pd设备时，pd设备能够被正常开启。
附图说明
24.为了更清楚地说明本技术实施例中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
25.图1是本技术一实施例提供的负载电路的结构示意图；
26.图2是本技术另一实施例提供的负载电路的结构示意图；
27.图3是本技术另一实施例提供的负载电路的结构示意图；
28.图4是本技术另一实施例提供的负载电路的结构示意图；
29.图5是本技术另一实施例提供的pd设备的结构示意图；
30.图6是本技术另一实施例提供的pd设备的结构示意图。
31.图中：10、pd设备；11、控制器；12、acdc电路；13、负载电路；131、第一开关单元；132、第二开关单元；133、负载单元；14、通信电路。
具体实施方式
32.以下描述中，为了说明而不是为了限定，提出了诸如特定系统结构、技术之类的具体细节，以便透彻理解本技术实施例。然而，本领域的技术人员应当清楚，在没有这些具体细节的其它实施例中也可以实现本技术。在其它情况中，省略对众所周知的系统、装置、电路以及方法的详细说明，以免不必要的细节妨碍本技术的描述。
33.pse端(例如交换机)负责给pd设备供电，pd设备消耗从pse端传输过来的电能供自身正常启动和运行。但是有些pd设备不是即插即用，即在插入网线时，pd设备不能直接启动。但是对于pse端来说，当pd设备插上网线后，pse端就开始通过网线对pd设备进行检测，此时pd设备中的acdc电路将pse端提供的48v电压转换成pd设备需要的电压(例如12v或者其他更低的电压)。转换完成后，如果pd设备中的控制器没有启动，且acdc电路的功耗又比较低，当加上从pse端输出端口到pd设备输入端口的网线上的功耗后还达不到预设功耗值时，pse设备就会切断对pd设备的供电，导致pd设备无法启动。
34.基于上述问题，如图1所示，本技术实施例提供了一种负载电路13，包括第一开关单元131、第二开关单元132和负载单元133。第一开关单元131用于与pd设备10中的控制器11和acdc电路12电连接。第一开关单元131还与第二开关单元132电连接。第二开关单元132与负载单元133电连接。第一开关单元131和第二开关单元132均接地。负载单元133用于与acdc电路12电连接。
35.具体的，当pd设备10处于未开启状态时，第一开关单元131用于接收控制器11输出的第一控制信号，并根据第一控制信号输出第一电平信号，其中第一控制信号为低电平信号。第二开关单元132用于根据第一电平信号导通，使acdc电路12、负载单元133和地形成通路。acdc电路12、负载单元133和地形成通路后，负载单元133会产生功耗，提高了pd设备10的功耗，确保pd设备10在未开启时的功耗达到预设功耗值，此时pse端会持续对pd设备10进行供电，当需要开启pd设备10时，pd设备10能够被正常开启。本技术实施例提供的负载电路13，可以解决在poe供电方案中，当pd设备10的功耗很低时，pse端就会切断对pd设备10的供电，导致pd设备10无法启动的问题。
36.当pd设备10处于开启状态时，第一开关单元131用于接收控制器11输出的第二控制信号，并根据第二控制信号输出第二电平信号，其中第二控制信号为高电平信号。第二开关单元132用于根据第二电平信号关断，使acdc电路12、负载单元133和地无法形成通路，则负载单元133不产生功耗，减小了pd设备10在开启状态时的功耗。
37.需要说明的是，acdc电路12用于为第一开关单元131和负载单元133供电。
38.如图2所示，第一开关单元131包括第一三极管q1。第一三极管q1的基极用于与控制器11电连接，第一三极管q1的发射极接地，第一三极管的集电极q1用于与acdc电路12电连接，第一三极管q1的集电极还与第二开关单元132电连接。
39.具体的，当pd设备10处于未开启状态时，第一三极管q1的基极用于接收控制器11输出的第一控制信号，第一控制信号为低电平信号，使第一三极管q1的发射极和集电极断开，第一三极管q1的集电极输出高电平的第一电平信号，高电平的第一电平信号加载到第二开关单元132。
40.当pd设备10处于开启状态时，第一三极管q1的基极用于接收控制器11输出的第二控制信号，第二控制信号为高电平信号，使第一三极管q1的发射极和集电极导通，第一三极
管q1的集电极输出低电平的第二电平信号。低电平的第二电平信号加载到第二开关单元132。
41.如图2所示，第一开关单元131还包括第一电阻r1。第一电阻r1的第一端用于与控制器11电连接，第一电阻r1的第二端与第一三极管q1的基极电连接。
42.具体的，第一电阻r1为限流电阻，起到限流的作用，防止第一三级管q1的基极上的电流过大，导致烧坏第一三极管q1。
43.需要说明的是，第一电阻r1可以为一个电阻，也可以为多个电阻，多个电阻采用串联形式、并联形式或串并联形式。
44.如图2所示，所述第一开关单元131还包括第二电阻r2。第二电阻r2的第一端与第一三极管q1的集电极连接，第二电阻r2的第二端用于与acdc电路12电连接。
45.具体的，第二电阻r2为限流电阻，起到限流的作用，防止第一三级管q1的集电极上的电流过大，导致烧坏第一三极管q1。
46.需要说明的是，第二电阻r2可以为一个电阻，也可以为多个电阻，多个电阻采用串联形式、并联形式或串并联形式。
47.示例性的，第一三极管q1为npn型三极管。
48.如图3所示，第二开关单元132包括第二三极管q2。第二三极管q2的基极与第一三极管q1的集电极电连接，第二三极管q2的发射极接地，第二三极管q2的集电极与负载单元133电连接。
49.具体的，当pd设备10处于未开启状态时，第一三极管q1的基极用于接收控制器11输出的第一控制信号，第一控制信号为低电平信号，使第一三极管q1的发射极和集电极断开，第一三极管q1的集电极输出高电平的第一电平信号，高电平的第一电平信号加载到第二三极管q2的基极，使第二三极管q2导通，则acdc电路12、负载单元133和地形成通路。acdc电路12、负载单元133和地形成通路后，负载单元133会产生功耗，提高了pd设备10的功耗，确保pd设备10在未开启时的功耗达到预设功耗值，此时pse端会持续对pd设备10进行供电，当需要开启pd设备10时，pd设备10能够被正常开启。
50.当pd设备10处于开启状态时，第一三极管q1的基极用于接收控制器11输出的第二控制信号，第二控制信号为高电平信号，使第一三极管q1的发射极和集电极导通，第一三极管q1的集电极输出低电平的第二电平信号。低电平的第二电平信号加载到第二三极管q2的基极，使第二三极管q2关断，则acdc电路12、负载单元133和地无法形成通路，则负载单元133不产生功耗，减小了pd设备10在开启状态时的功耗。
51.示例性的，第二三极管q2为npn型三极管。
52.如图4所示，负载单元133包括第三电阻r3。第三电阻r3的第一端与第二三极管q3的集电极电连接，第三电阻r3的第二端用于与acdc电路12电连接。
53.具体的，当pd设备10处于未开启状态时，第一三极管q1的基极用于接收控制器11输出的第一控制信号，第一控制信号为低电平信号，使第一三极管q1的发射极和集电极断开，第一三极管q1的集电极输出高电平的第一电平信号，高电平的第一电平信号加载到第二三极管q2的基极上，使第二三极管q2导通，则acdc电路12、第三电阻r3和地形成通路。acdc电路12、第三电阻r3和地形成通路后，第三电阻r3会产生功耗，提高了pd设备10的功耗，确保pd设备10在未开启时的功耗达到预设功耗值，此时pse端会持续对pd设备10进行供
电，当需要开启pd设备10时，pd设备10能够被正常开启。
54.当pd设备10处于开启状态时，第一三极管q1的基极用于接收控制器11输出的第二控制信号，第二控制信号为高电平信号，使第一三极管q1的发射极和集电极导通，第一三极管q1的集电极输出低电平的第二电平信号。低电平的第二电平信号加载到第二三极管q2的基极，使第二三极管q2关断，则acdc电路12、第三电阻r3和地无法形成通路，则第三电阻r3不产生功耗，减小了pd设备10在开启状态时的功耗。
55.需要说明的是，当pd设备10处于未开启状态时，为了确保pd设备10的功耗达到预设功耗值，可将第三电阻r3上产生的功耗设置为预设功耗值，第三电阻r3的阻值可根据预设功耗值和acdc电路12提供的电压确定。
56.需要说明的是，设计人员可以根据实际需求对预设功耗值的具体数值进行设计，例如，将预设功耗值设定为0.5w、0.8w或1w。
57.如图5所示，本技术实施例还提供了一种pd设备10，应用于有源以太网系统，包括acdc电路12、控制器11和上述任一项所述的负载电路13。acdc电路12分别与负载电路13和控制器11电连接，负载电路13与控制器11电连接。
58.具体的，acdc电路12的作用是将pse端为pd设备10提供的交流电转换为直流电，为控制器11和负载电路13供电。
59.当pd设备10处于未开启状态时，控制器11输出第一控制信号，第一控制信号为低电平信号。负载电路13中的第一开关单元131根据第一控制信号输出第一电平信号。第二开关单元132根据第一电平信号导通，使acdc电路12、负载单元133和地形成通路。acdc电路12、负载单元133和地形成通路后，负载单元133会产生功耗，提高了pd设备10的功耗，确保pd设备10在未开启时的功耗达到预设功耗值，此时pse端会持续对pd设备10进行供电，当需要开启pd设备10时，pd设备10能够被正常开启。
60.当pd设备10处于开启状态时，控制器11输出第二控制信号，第二控制信号为高电平信号。负载电路13中的第一开关单元131根据第二控制信号输出第二电平信号。第二开关单元132根据第二电平信号关断，使acdc电路12、负载单元133和地无法形成通路，则负载单元133不产生功耗，减小了pd设备10在开启状态时的功耗。
61.示例性的，pd设备10包括监控摄像头、无线ap等设备。
62.如图6所示，pd设备10还包括通信电路14。通信电路14分别与acdc电路12和控制器11电连接。
63.具体的，acdc电路12的作用是将pse端为pd设备10提供的交流电转换为直流电，为通信电路14供电。当pd设备10需要与外部设备进行通信时，控制器11向通信电路14发送第一指令，通信电路14根据第一指令与外部设备进行通信，使pd设备10更智能化。
64.以上所述实施例仅用以说明本技术的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本技术进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本技术各实施例技术方案的精神和范围，均应包含在本技术的保护范围之内。