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多用供电电路及门禁系统的制作方法

2022-11-16 16:44:21 来源:中国专利 TAG:


1.本技术涉及电源供电技术领域,特别是涉及一种多用供电电路及门禁系统。


背景技术:

2.物联网技术已在社会生活中占据重要地位,对于一些物联网系统,例如包括系统控制器、终端控制器、刷卡器、人脸识别模块以及各类电锁等的门禁系统,主流的电源方案主要为将220v交流市电转换成12v直流电源的ac-dc供电,随着有源以太网(poe,power over ethernet)技术的成熟,也可采用poe的方式对整套系统供电。
3.然而,对于大规模系统,采用ac-dc供电对整套系统供电需要对电源线专门布线,布线复杂,施工成本高;而对于中小规模系统,采用poe的方式供电则需要负担增加poe交换机的成本。


技术实现要素:

4.本技术提供一种能够降低供电搭建成本的多用供电电路及门禁系统。
5.一种多用供电电路,包括:以太网受电模块,用于与poe供电设备连接,用于若接收到所述poe供电设备提供的第一电能,则输出所述第一电能;以太网供电模块,与所述以太网受电模块连接,用于接收并输出所述第一电能;双向输电模块,用于与直流供电设备连接,并与所述以太网受电模块连接,用于若接收到所述直流供电设备提供的第二电能,则输出所述第二电能;电能传输模块,与所述以太网供电模块连接,并至少与所述双向输电模块连接,用于接收所述第二电能;检测控制模块,分别与所述以太网受电模块、所述双向输电模块和所述电能传输模块连接,用于:若仅检测到所述以太网受电模块接收到所述第一电能,则控制所述双向输电模块接收并输出所述第一电能;若仅检测到所述双向输电模块接收到所述第二电能,则控制所述电能传输模块将所述第二电能传输至所述以太网供电模块,以由所述以太网供电模块输出所述第二电能。
6.在其中一个实施例中,所述检测控制模块包括:检测单元,分别与所述以太网受电模块和所述双向输电模块连接,用于检测所述第一电能和所述第二电能;控制单元,分别与所述双向输电模块、所述电能传输模块和所述检测单元连接,用于若仅检测到所述第一电能,则控制所述双向输电模块接收并输出所述第一电能;若仅检测到所述第二电能,则控制所述电能传输模块将所述第二电能传输至所述以太网供电模块。
7.在其中一个实施例中,所述电能传输模块包括:输电单元,与所述双向输电模块连接,用于接收所述第二电能;
升压单元,分别与所述输电单元、所述以太网供电模块和所述控制单元连接;所述控制单元还用于控制所述升压单元对所述第二电能进行升压处理,并传输至所述以太网供电模块。
8.在其中一个实施例中,所述输电单元还分别与所述以太网受电模块和所述控制单元连接,用于接收所述第一电能,并将所述第一电能和所述第二电能中的至少一者传输至所述控制单元,以为所述控制单元供电。
9.在其中一个实施例中,所述电能传输模块还包括:降压单元,分别与所述输电单元和所述控制单元连接,用于对所述第一电能和所述第二电能进行降压处理后传输至所述控制单元。
10.在其中一个实施例中,所述输电单元包括二极管d11和二极管d12,所述二极管d11的阳极与所述双向输电模块连接,所述二极管d12的阳极与所述以太网受电模块连接,所述二极管d11的阴极和所述二极管d12的阴极共连接,并分别与所述升压单元和所述降压单元连接。
11.在其中一个实施例中,所述以太网供电模块设有多个以太网端口,以提供所述第一电能或所述第二电能的多端输出。
12.在其中一个实施例中,所述双向输电模块包括电阻r21、电阻r22、电阻r23、电阻r24、电阻r25、第一过流保护元件、开关管q1、开关管q2、开关管q3、开关管q4、二极管d21和双向连接端子j1;所述电阻r21的第一端与所述控制单元连接,所述电阻r21的第二端、所述电阻r22的第一端和所述开关管q1的控制端共连接;所述电阻r22的第二端、所述开关管q1的第一连接端与地端共连接;所述开关管q1的第二连接端与所述电阻r23的第一端连接,所述电阻r23的第二端分别与所述开关管q2的控制端、所述电阻r24的第一端和所述开关管q3的控制端共连接;所述开关管q3的第一连接端与所述以太网受电模块连接,所述开关管q3的第二连接端分别与所述电阻r24的第二端和所述开关管q2的第一连接端共连接;所述开关管q2的第二连接端、所述双向连接端子j1的第一连接端和所述第一过流保护元件的第一端共连接;所述双向连接端子j1的第二连接端与所述地端连接;所述第一过流保护元件的第二端、所述二极管d21的阴极和所述开关管q4的第一连接端共连接,所述开关管q4的控制端与所述电阻r25的第一端连接;所述电阻r25的第二端、所述二极管d21的阳极与所述地端共连接;所述开关管q4的第二连接端分别与所述检测单元和所述电能传输模块连接。
13.在其中一个实施例中,所述双向输电模块还包括:第二过流保护元件,所述第二过流保护元件的第一端与所述开关管q2的第二连接端连接,所述第二过流保护元件的第二端与所述双向连接端子j1的第一连接端和所述第一过流保护元件的第一端连接。
14.在其中一个实施例中,所述双向输电模块还包括电阻r26和电容c21;所述电阻r26的第一端分别与所述第一过流保护元件的第二端、所述二极管d21的阴极和所述开关管q4的第一连接端连接,所述电阻r26的第二端与所述电容c21的第一端连接,所述电容c21的第二端与所述地端连接。
15.在其中一个实施例中,所述双向输电模块包括电阻r31、电阻r32、开关管q5、二极管d31、电容c31、继电器、第三过流保护元件和双向连接端子j2;
所述电阻r31的第一端与所述控制单元连接,所述电阻r31的第二端、所述电阻r32的第一端共连接,并与所述开关管q5的控制端连接;所述开关管q5的第一连接端、所述电阻r32的第二端共连接,并与所述地端连接;所述开关管q5的第二连接端、所述二极管d31的阳极共连接,并与所述继电器的第一线圈端连接,所述二极管d31的阴极、所述继电器的第二线圈端和所述电容c31的第一端共连接,并接收第一电源电压;所述电容c31的第二端与所述地端连接;所述继电器的公共端与所述双向连接端子j2的第一连接端连接,所述继电器的常闭端与所述第三过流保护元件的第一端连接,所述继电器的常开端与所述以太网受电模块连接;所述双向连接端子j2的第二连接端与所述地端连接;所述第三过流保护元件的第二端与所述电能传输模块连接。
16.在其中一个实施例中,所述双向输电模块还包括:第四过流保护元件,所述第四过流保护元件的第一端与所述以太网受电模块连接,所述第四过流保护元件的第二端与所述继电器的常开端连接。
17.在其中一个实施例中,所述双向输电模块还包括二极管d32、电阻r33和电容c32;所述电阻r33的第一端分别与所述第三过流保护元件的第二端、所述二极管d32的阴极和所述电能传输模块连接,所述电阻r33的第二端与所述电容c32的第一端连接,所述电容c32的第二端与所述地端连接;所述二极管d32的阳极与所述地端连接。
18.一种门禁系统,包括:门禁设备;以及上述任一实施例所述的多用供电电路;其中所述多用供电电路与所述门禁设备连接,用于为所述门禁设备供电。
19.在其中一个实施例中,当所述多用供电电路包括所述控制单元时,所述控制单元与所述门禁设备的门禁控制单元为同一单元。
20.上述多用供电电路在以太网受电模块接收到poe供电设备提供的第一电能的情况下输出第一电能,以太网供电模块用于接收并输出第一电能,若双向输电模块接收到直流供电设备提供的第二电能则输出第二电能,电能传输模块用于接收第二电能,检测控制模块用于若仅检测到以太网受电模块接收到第一电能,则控制双向输电模块接收并输出第一电能;若仅检测到双向输电模块接收到第二电能,则控制电能传输模块将第二电能传输至以太网供电模块,以由以太网供电模块输出第二电能,如此通过以太网受电模块和双向输电模块可适应多种外部供电设备,以进行电能传输,无需用户额外安装相匹配的供电设备,减少了供电搭建成本。
附图说明
21.图1为本技术一实施例的多用供电电路的结构框图;图2为本技术另一实施例的多用供电电路的结构框图;图3为本技术另一实施例的多用供电电路的结构框图;图4为本技术另一实施例的多用供电电路的结构框图;图5为本技术另一实施例的多用供电电路的结构框图;图6为本技术另一实施例的多用供电电路的结构框图;图7为本技术一实施例的双向输电模块的电路结构图;
图8为本技术另一实施例的双向输电模块的电路结构图;图9为本技术一实施例的检测单元的电路结构图;图10为本技术另一实施例的双向输电模块的电路结构图;图11为本技术另一实施例的双向输电模块的电路结构图;图12为本技术另一实施例的检测单元的电路结构图。
具体实施方式
22.应当理解,此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本技术,并不用于限定本技术。
23.下面将结合本技术实施例中的附图,对本技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例仅仅是本技术的一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本技术中的实施例,本领域普通技术人员在没有付出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本技术保护的范围。
24.需要说明,本技术实施例中所有方向性指示(诸如上、下、左、右、前、后
……
)仅用于解释在某一特定姿态(如附图所示)下各部件之间的相对位置关系、运动情况等,如果该特定姿态发生改变时,则该方向性指示也相应地随之改变,所述的连接可以是直接连接,也可以是间接连接。
25.另外,在本技术中如涉及“第一”、“第二”等的描述仅用于描述目的,而不能理解为指示或暗示其相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此,限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。另外,各个实施例之间的技术方案可以相互结合,但是必须是以本领域普通技术人员能够实现为基础,当技术方案的结合出现相互矛盾或无法实现时应当认为这种技术方案的结合不存在,也不在本技术要求的保护范围之内。
26.图1为一实施例的多用供电电路的结构框图,如图1所示,该多用供电电路包括以太网受电模块110、以太网供电模块120、双向输电模块130、电能传输模块140和检测控制模块150;以太网供电模块120用于与poe供电设备100连接,用于若接收到poe供电设备100提供的第一电能,则输出第一电能;以太网供电模块120与以太网受电模块110连接,用于接收并输出第一电能;双向输电模块130用于与直流供电设备200连接,并与以太网受电模块110连接,用于若接收到直流供电设备200提供的第二电能,则输出第二电能;电能传输模块140与以太网供电模块120连接,并至少与双向输电模块130连接,用于接收第二电能;检测控制模块150分别与以太网受电模块110、双向输电模块130和电能传输模块140连接,用于:若仅检测到以太网受电模块110接收到第一电能,则控制双向输电模块130接收并输出第一电能;若仅检测到双向输电模块130接收到第二电能,则控制电能传输模块140将第二电能传输至以太网供电模块120,以由以太网供电模块120输出第二电能。
27.可以理解,本实施例中的以太网受电模块110和双向输电模块130可均作为电能输入端。其中,以太网受电模块110可以通过双绞线与poe供电设备100连接,从而同时传输以太网信号和电能,因此当外部有poe供电设备100时,通过协议握手、检测、功率分配的确认后,以太网受电模块110可接收poe供电设备100提供的第一电能,然后进行输出;双向输电模块130用于与外部的直流供电设备200连接,从而接收直流供电设备200提供的第二电能。其中,poe供电设备100可为具有poe供电功能的路由器或者交换机。
28.具体的,若以太网受电模块110接收到来自poe供电设备100的第一电能,而双向输电模块130没有接收到来自直流供电设备200的第二电能,在输出第一电能后,一方面以太网供电模块120接收第一电能,并进一步向外输出,从而实现以太网供电;另一方面双向输电模块130还可用于连接外部用电设备,检测控制模块150检测到以太网受电模块110接收到第一电能,则控制双向输电模块130为输出状态,接收并输出以太网受电模块110输出的第一电能,从而实现外部用电设备的直流供电;其中双向输电模块130输出第一电能的端口与双向输电模块130用于连接直流供电设备200的端口为同一端口。因此当用户只具备poe供电设备100时,本实施例的多用供电电路可接收到来自poe供电设备100的电能,进而能够向外部设备进行以太网供电的同时,还能进行普通的直流供电。其中,以太网受电模块110可具备电压调节功能,其接收的poe供电设备100的第一电能的电压通常为48v,而双向输电模块130接收并输出的电能电压为12v,因此以太网受电模块110在将第一电能传输至双向输电模块130之前,还将第一电能的电压进行降压处理,以达到双向输电模块130能够接收的电压。
29.若双向输电模块130接收到来自直流供电设备200的第二电能,而以太网受电模块110没有接收到来自poe供电设备100的第一电能,则双向输电模块130直接输出第二电能,电能传输模块140与双向输电模块130连接,从而可接收到第二电能,同时检测控制模块150检测到双向输电模块130接收到直流供电设备200提供的第二电能,控制电能传输模块140将第二电能传输至以太网供电模块120,以由以太网供电模块120输出第二电能。因此,当用户只具备直流供电设备200时,本实施例的多用供电电路可接收到来自直流供电设备200的电能,进而通过以太网供电模向外部用电设备进行以太网供电。其中,双向输电模块130接收到的第二电能的电压可为12v。检测控制模块150可通过连接双向输电模块130与以太网受电模块110的连接端,以实现与以太网受电模块110连接,来检测以太网受电模块110是否接收到第一电能。
30.其中,检测以太网受电模块110是否接收到第一电能,可为检测以太网受电模块110的接收端或以太网受电模块110内是否存在第一电能;同理,检测双向输电模块130是否接收到第二电能,可为检测双向输电模块130的接收端或双向输电模块130内是否存在第二电能。
31.电能传输模块140至少与双向输电模块130连接,以接收第二电能,此外其也可与其他供电模块连接,以获取电能,例如以太网受电模块110。
32.由于双向输电模块130能够实现当由poe供电设备100供电时向外输电,而由直流供电设备200供电时接收来自外部的电能,如此可在不增加电路复杂程度的基础上丰富了电路的整体功能,扩大了其使用范围。其中,双向输电模块130可连接一电源适配器,从而对第一电能进行电压处理后向外部用电设备供电。
33.在一个实施例中,以太网供电模块120可具备多个输出端口,从而实现第一电能或第二电能的多端输出,以分别向多个用电设备供电。在一个实施例中,本实施例的多用供电电路可用在包括有系统控制器、终端控制器、刷卡器、人脸识别模块以及各类电锁等的门禁系统中,以为门禁系统中的各部分电路供电。
34.由于本实施例同时设置有以太网受电模块110和双向输电模块130,从而能够同时适用于现场只有直流供电设备200和poe供电设备100中任一种电源时的场景,相比于现有
的只有一种供电方式的供电电路,本实施例的多用供电电路可适应多种外部用电设备,无需用户额外安装相匹配的供电设备,也避免了供电设备的专门布线,提高了供电灵活性,且减少了供电搭建成本。
35.本发明实施例的多用供电电路在以太网受电模块110接收到poe供电设备100提供的第一电能的情况下输出第一电能,以太网供电模块120用于接收并输出第一电能,若双向输电模块130接收到直流供电设备200提供的第二电能则输出第二电能,电能传输模块140用于接收第二电能,检测控制模块150用于若仅检测到以太网受电模块110接收到第一电能,则控制双向输电模块130接收并输出第一电能;若仅检测到双向输电模块130接收到第二电能,则控制电能传输模块140将第二电能传输至以太网供电模块120,以由以太网供电模块120输出第二电能,如此通过以太网受电模块110和双向输电模块130可适应多种外部供电设备,以进行电能传输,无需用户额外安装相匹配的供电设备,也避免了供电设备的专门布线,提高了供电灵活性,且减少了供电搭建成本。
36.在一个实施例中,若检测控制模块150同时检测到以太网受电模块110接收到第一电能,以及双向输电模块130接收到第二电能,则不执行控制双向输电模块130和电能传输模块140的动作。可以理解,在该情况下,一方面以太网受电模块110接收并输出第一电能至以太网供电模块120,以通过以太网供电模块120向外供电,另一方面双向输电模块130输出第二电能至电能传输模块140。
37.因此采用上述实施例的多用供电电路不仅能适用于多种供电设备,提高供电灵活性,还能在同时接收到多种供电设备供电时,合理选择其中一种电能输出,安全性高。
38.在一个实施例中,如图2所示,检测控制模块150可包括检测单元151和控制单元152。检测单元151分别与以太网受电模块110和双向输电模块130连接,用于检测第一电能和第二电能;控制单元152分别与双向输电模块130、电能传输模块140和检测单元151连接,用于若仅检测到第一电能,则控制双向输电模块130接收并输出第一电能;若仅检测到第二电能,则控制电能传输模块140将第二电能传输至以太网供电模块120。
39.可以理解,当检测到第一电能时,检测单元151可生成检测到第一电能的信息,进而发送至控制单元152,由控制单元152控制双向输电模块130接收并输出第一电能,以实现对外的直流供电;同理,当检测到第二电能时,检测单元151可生成检测到第二电能的信息,进而发送至控制单元152,由于双向输电模块130在接收到第二电能时会直接将第二电能输出至电能传输模块140,因此控制单元152会控制电能传输模块140将第二电能传输至以太网供电模块120,从而实现对外的以太网供电。
40.在一个实施例中,如图3所示,电能传输模块140可包括输电单元141和升压单元142,输电单元141与双向输电模块130连接,用于接收第二电能;升压单元142分别与输电单元141、以太网供电模块120和控制单元152连接;控制单元152还用于控制升压单元142对第二电能进行升压处理,并传输至以太网供电模块120。
41.可以理解,若双向输电模块130接收到直流供电设备200提供的第二电能,在输出第二电能后,输电单元141会接收该第二电能,然后传输至升压单元142,以将第二电能的电压升压处理成以太网供电模块120期望的电压,进而通过以太网供电模块120向外输出。
42.具体的,正常情况下,poe供电设备100输出的第一电能的电压为48v,以太网供电模块120向外提供的电能电压也为48v,因此以太网受电模块110可直接将第一电能传输至
以太网供电模块120,以使得以太网供电模块120可直接对外输出;而双向输电模块130接收到的第二电能通常为12v,为达到以太网供电模块120所需的48v电压,可设置升压单元142进行升压。
43.在一个实施例中,如图4所示,输电单元141还分别与以太网受电模块110和控制单元152连接,用于接收第一电能,并将第一电能和第二电能中的至少一者传输至控制单元152,以为控制单元152供电。
44.可以理解,输电单元141除与双向输电模块130连接,以接收第二电能外,还可与以太网受电模块110连接,以在以太网受电模块110输出第一电能时接收第一电能。具体的,当只有poe供电设备100供电时,输电单元141会接收以太网受电模块110输出的第一电能,然后将第二电能传输至控制单元152进行供电;当只有直流供电设备200供电时,输电单元141会从双向输电模块130处接收第二电能,然后将第二电能传输至控制单元152进行供电;当有poe供电设备100和直流供电设备200供电时,一方面以太网受电模块110会将第一电能通过以太网供电模块120向外供电,另一方面将第一电能传输至输电单元141,输电单元141同时接收到第一电能和第二电能,并将第一电能和第二电能传输至控制单元152进行供电。如此则可保证只要存在直流供电设备200和poe供电设备100中的任一者,均可保证控制单元152能够接收到电能以进行正常工作,充分利用了现有的电能资源;并且由于控制单元152由直流供电设备200和poe供电设备100供电,使得控制单元152只在外部有直流供电设备200和poe供电设备100时才进入工作状态,控制向外供电过程,相比于保持控制单元152一直处于工作状态,以在出现外部供电时控制向外供电,电能的消耗更低。
45.其中,输电单元141接收的第一电能的电压与双向输电模块130接收的第二电能的电压相等,例如其均可为12v,其中输电单元141接收的以太网受电模块110的第一电能,与双向输电模块130接收的以太网受电模块110的第一电能,其两个第一电能的电压值相同,因此可由以太网受电模块110的同一个输出端口输出。
46.在一个实施例中,如图5所示,电能传输模块140还包括降压单元143,分别与输电单元141和控制单元152连接,用于对第一电能和第二电能进行降压处理后传输至控制单元152。
47.可以理解,控制单元152工作电能的电压可能小于第一电能和第二电能,因此可设置降压单元143对输电单元141输出的第一电能和第二电能进行降压处理,得到控制单元152所需的工作电能的电压。控制单元152能够将第一电能和第二电能两种电能均进行降压处理,其中,若输电单元141仅接收到并输出第一电能,则降压单元143对第一电能进行降压处理;若输电单元141仅接收到并输出第二电能,则降压单元143对第二电能进行降压处理;若输电单元141接收到并输出第一电能和第二电能,则降压单元143对第一电能以及第二电能进行降压处理。
48.在一个实施例中,如图6所示,输电单元141包括二极管d11和二极管d12,二极管d11的阳极与以太网受电模块110连接,二极管d12的阳极与双向输电模块130连接,二极管d11的阴极和二极管d12的阴极共连接,并与升压单元142和降压单元143连接。
49.可以理解,以太网受电模块110与二极管d11,以及双向输电模块130与二极管d12分别形成了并联的两路传输通路,可使得当存在第一电能和第二电能中一者输出时,将该电能向降压单元143输出,而当存在第一电能和第二电能共同输出时,将第一电能和第二电
能合并输出,由于第一电能和第二电能的电压相等,因此输出至降压单元143的电能的电压仍旧等于第一电能和第二电能的电压。
50.在一个实施例中,以太网供电模块120设有多个以太网端口,以提供第一电能或第二电能的多端输出。
51.可以理解,拓展出多个以太网端口能够满足多设备的用电需求,且能够防止单个端口故障导致无法向外供电的情形。
52.在一个实施例中,如图7所示,双向输电模块130包括电阻r21、电阻r22、电阻r23、电阻r24、电阻r25、第一过流保护元件131、开关管q1、开关管q2、开关管q3、开关管q4、二极管d21和双向连接端子j1;电阻r21的第一端(图中以d11表示)与控制单元152连接,电阻r21的第二端、电阻r22的第一端和开关管q1的控制端共连接;电阻r22的第二端、开关管q1的第一连接端与地端共连接;开关管q1的第二连接端与电阻r23的第一端连接,电阻r23的第二端分别与开关管q2的控制端、电阻r24的第一端和开关管q3的控制端共连接;开关管q3的第一连接端(图中以d12表示)与以太网受电模块110连接,开关管q3的第二连接端分别与电阻r24的第二端和开关管q2的第一连接端共连接;开关管q2的第二连接端、双向连接端子j1的第一连接端和第一过流保护元件131的第一端共连接;双向连接端子j1的第二连接端与地端连接;第一过流保护元件131的第二端、二极管d21的阴极和开关管q4的第一连接端共连接,开关管q4的控制端与电阻r25的第一端连接;电阻r25的第二端、二极管d21的阳极与地端共连接;开关管q4的第二连接端(图中以d13表示)分别与检测单元151和电能传输模块140连接。
53.可以理解,控制单元152通过电阻r21间接与开关管q1的控制端连接,以控制开关管q1的导通和断开。默认情况下,开关管q1为断开状态,此时开关管q2和开关管q3断开,双向连接端子j1和开关管q4都没有输出;若仅有以太网受电模块110接收到第一电能,检测单元151检测到第一电能时,控制单元152控制开关管q1导通,开关管q2和开关管q3也相继导通,从而可将以太网受电模块110接收到的第一电能传输至双向连接端子j1,进而对外供电(其中双向连接端子j1的第一连接端用于连接外部用电设备的输入端,第二连接端用于连接外部用电设备的输出端),此外第一电能也会传输至开关管q4,进而传输至电能传输模块140的输电单元141,当输电单元141与控制单元152连接时,可利用该第一电能对控制单元152供电;若仅有双向输电模块130接收到第二电能,由于开关管q1断开,开关管q2和开关管q3也保持断开,双向连接端子j1的第一连接端和第二连接端分别与直流供电设备200的正极和负极连接,第二电能可由双向连接端子j1输入,通过开关管q4传输至电能传输模块140;当以太网受电模块110接收到第一电能且双向输电模块130接收到第二电能时,控制单元152不执行控制双向输电模块130和电能传输模块140的动作,此时开关管q1、开关管q2和开关管q3保持断开,第一电能不流入,第二电能由双向连接端子j1流入,通过开关管q4传输至电能传输模块140。
54.其中,第一过流保护元件131、二极管d21和开关管q4构成防反接电路。具体的,在双向连接端子j1与直流供电设备200反接,即双向连接端子j1的第一连接端连接至直流供电设备200的负端时,开关管q4不导通,此时二极管d21、第一过流保护元件131和双向连接端子j1的第一连接端构成导电通路,该导电通路没有保护电阻,电流较大,从而第一过流保护元件131会断开开关管q4与双向连接端子j1的第一连接端之间的导电通路。其中第一过
流保护元件131可为保险丝,电阻r25为开关管q4控制端的保护电阻。二极管d21可为肖特基二极管。
55.此外,作为一可选实施方式,开关管q1可为n型场效应管,开关管q2、开关管q3和开关管q4可均为p型场效应管。
56.在一个实施例中,双向输电模块130还可包括第二过流保护元件132,如图8所示,第二过流保护元件132的第一端与开关管q2的第二连接端连接,第二过流保护元件132的第二端与双向连接端子j1的第一连接端和第一过流保护元件131的第一端连接。
57.可以理解,第二过流保护元件132可防止通过双向连接端子j1向外输出的第一电能的电流不超过电流阈值,从而保证供电安全,其中电流阈值可人为设置。
58.在一个实施例中,双向输电模块130还包括电阻r26和电容c21,参考图8所示;电阻r26的第一端分别与第一过流保护元件131的第二端、二极管d21的阴极和开关管q4的第一连接端连接,电阻r26的第二端与电容c21的第一端连接,电容c21的第二端与地端连接。
59.可以理解,电阻r26、电容c21和二极管d21构成防浪涌电路,从而防止电压电流尖峰,保护元器件安全。
60.在一实施例中,如图9所示,检测单元151包括电阻r41、电阻r42、电阻r43、电阻r51、电阻r52、电阻r53、二极管d41、二极管d42、二极管d51、二极管d52和adc采样单元151a;其中电阻r41的第一端(图中以d21表示)与以太网受电模块110连接,电阻r41的第二端分别与电阻r42的第一端、二极管d41的阳极、二极管d42的阴极和电阻r43的第一端连接;电阻r42的第二端、二极管d42的阳极分别与地端连接;二极管d41的阴极用于接收第一保护电压u1;电阻r43的第二端与adc采样单元151a的第一输入端连接;电阻r51的第一端(图中以d22表示)与双向控制模块连接,电阻r51的第二端分别与电阻r52的第一端、二极管d51的阳极、二极管d52的阴极和电阻r53的第一端连接;电阻r52的第二端、二极管d52的阳极分别与地端连接;二极管d51的阴极用于接收第二保护电压u2;电阻r53的第二端与adc采样单元151a的第二输入端连接,adc采样单元151a的输出端(图中以d23表示)与控制单元152连接。
61.可以理解,电阻r41和r42可对以太网受电模块110输出的第一电能的电压进行分压,从而降低第一电能的电压,进一步地,二极管d41可将第一电能的电压限制在第一保护电压u1以内,以进一步保护电路,最终再通过电阻r43降压,达到保证电路安全的目的;此外,二极管d42可在第一电能的电压为负压时,限制二极管d42的阴极的电压为0v,从而实现adc采样单元151a的负压保护。
62.同理,电阻r51和r52可对双向控制模块输出的第二电能的电压进行分压,从而降低第二电能的电压,进一步地,二极管d51可将第二电能的电压限制在第二保护电压u2以内,以进一步保护电路,最终再通过电阻r53降压,达到保证电路安全的目的;此外,二极管d52可在第二电能的电压为负压时,限制二极管d52的阴极的电压为0v,从而实现adc采样单元151a的负压保护。
63.其中,adc采样单元151a可采样得到用于表征第二电能的数字信号,其可包括adc芯片,adc芯片具有高精度、高转换效率和低功耗的特点。
64.在一个实施例中,adc采样单元151a可设置在控制单元152中。在一个实施例中,如图10所示,双向输电模块130可包括电阻r31、电阻r32、开关管q5、二极管d31、电容c31、继电器133、第三过流保护元件134和双向连接端子j2;电阻r31的第一端(图中以d31表示)与控
制单元152连接,电阻r31的第二端、电阻r32的第一端共连接,并与开关管q5的控制端连接;开关管q5的第一连接端、电阻r32的第二端共连接,并与地端连接;开关管q5的第二连接端、二极管d31的阳极共连接,并与继电器133的第一线圈端(引脚8)连接,二极管d31的阴极、继电器133的第二线圈端(引脚1)和电容c31的第一端共连接,并接收第一电源电压e1;电容c31的第二端与地端连接;继电器133的公共端(引脚6)与双向连接端子j2的第一连接端连接,继电器133的常闭端(引脚7)与第三过流保护元件134的第一端连接,继电器133的常开端(引脚5)与以太网受电模块110连接;双向连接端子j2的第二连接端与地端连接;第三过流保护元件134的第二端(图中以d31表示)与电能传输模块140连接。
65.可以理解,控制单元152通过电阻r32间接与开关管q5的控制端连接,以控制开关管q5的导通和断开。默认情况下,开光管q5为断开状态,此时两个端电位relay-和relay 均为高电平,也即继电器133的第一线圈端(引脚8)和第二线圈端(引脚1)均为高电平,继电器133的公共端(引脚6)与常闭端(引脚7)保持连接,使得双向输电模块130为输入状态,以通过双向连接端子j2接收直流供电设备200提供的第二电能。若仅有以太网受电模块110接收到第一电能,检测单元151检测到第一电能时,控制单元152控制开关管q5导通,此时端电位relay-变为低电平,relay 依旧为高电平,使得继电器133的公共端(引脚6)切换至与常开端(引脚5)连接,从而可将以太网受电模块110接收到的第一电能经继电器133传输,并由双向连接端子j2向外输出以供电;若仅有双向输电模块130接收到第二电能,则开光管q5保持默认情况下的断开状态,双向连接端子j2的第一连接端和第二连接端分别与直流供电设备200连接,第二电能可通过双向连接端子j2输入,并通过第三过流保护元件134传输至电能传输模块140;当以太网受电模块110接收到第一电能且双向输电模块130接收到第二电能时,控制单元152不执行控制双向输电模块130和电能传输模块140的动作,此时与默认情况相同,第二电能通过第三过流保护元件134传输至电能传输模块140。
66.其中,第三过流保护元件134可防止导电通路上的电流过大,从而损坏线路,第一过流保护元件131可为保险丝。双向连接端子j2的第一连接端用于与直流供电设备200的正极或外部用电设备的正极连接,双向连接端子j2的第二连接端用于与直流供电设备200的负极或外部用电设备的负极连接。此外,继电器133可采用5触点继电器133或8触点继电器133,图11仅示例性示出继电器133为8触点继电器133的情况,其另一组公共端(引脚3)、常闭端(引脚2)和常开端(引脚4)为悬空。
67.此外,作为一可选实施方式,开关管q5可为n型场效应管。
68.在一个实施例中,如图11所示,双向输电模块130还包括第四过流保护元件135,第四过流保护元件135的第一端与以太网受电模块110连接,第四过流保护元件135的第二端与继电器133的常开端连接。
69.可以理解,第四过流保护元件135可防止通过双向连接端子j2向外输出的第二电能的电流不超过电流阈值,从而保证供电安全,其中电流阈值可人为设置。
70.在一个实施例中,如图11所示,双向输电模块130还包括二极管d32、电阻r33和电容c32;电阻r33的第一端分别与第三过流保护元件134的第二端、二极管d32的阴极和电能传输模块140连接,电阻r33的第二端与电容c32的第一端连接,电容c32的第二端与地端连接;二极管d32的阳极与地端连接。
71.可以理解,二极管d32、电阻r33和电容c32构成防浪涌电路,从而防止电压电流尖
峰,保护元器件安全。其中二极管d32可为肖特基二极管。
72.在一个实施例中,如图12所示,检测单元151可包括电阻r61、电阻r62、电阻r71、电阻r72、光电耦合器l1、光电耦合器l2和io采样单元151b;电阻r61的第一端(图中以d41表示)与以太网受电模块110连接,电阻r61的第二端与光电耦合器l1的输入端连接,光电耦合器l1的输出端与电阻r62的第一端(图中以d42表示)以及io采样单元151b的第一输入端连接,电阻r62的第二端用于接收第二电源电压e2;电阻r71的第一端与双向控制模块连接,电阻r71的第二端与光电耦合器l2的输入端连接,光电耦合器l2的输出端与电阻r72的第一端以及io采样单元151b的第二输入端连接,电阻r72的第二端用于接收第三电源电压e3,io采样单元151b的输出端(图中以d24表示)与控制单元152连接。
73.在一个实施例中,io采样单元151b可设置在控制单元152中。
74.其中,光电耦合器l1和光电耦合器l2均可由发光二极管和光敏三极管构成,发光二极管的阳极作为光电耦合器的输入端,发光二极管的阴极和光敏三极管的发射极与地端连接,光敏三极管的集电极作为光电耦合器的输出端。io采样单元151b可包括io芯片,以实现信号采样。
75.本发明实施例还提供一种多用供电电路,包括以太网受电模块110、以太网供电模块120、双向输电模块130、电能传输模块140和检测控制模块150。
76.其中,双向输电模块130可包括电阻r21、电阻r22、电阻r23、电阻r24、电阻r25、电阻r26、第一过流保护元件131、第二过流保护元件132、电容c21、开关管q1、开关管q2、开关管q3、开关管q4、二极管d21和双向连接端子j1,如图6所示;或者双向输电模块130可包括电阻r31、电阻r32、开关管q5、二极管d31、电容c31、继电器133、第三过流保护元件134、第四过流保护元件135、双向连接端子j2、二极管d32、电阻r33和电容c32,如图8所示。
77.电能传输模块140可包括输电单元141、升压单元142和降压单元143,其具体连接关系可参考图5实施例。
78.检测控制模块150可包括检测单元151和控制单元152。
79.其中检测单元151包括电阻r41、电阻r42、电阻r43、电阻r51、电阻r52、电阻r53、二极管d41、二极管d42、二极管d51、二极管d52和adc采样单元151a;其中电阻r41的第一端与以太网受电模块110连接,电阻r41的第二端分别与电阻r42的第一端、二极管d41的阳极、二极管d42的阴极和电阻r43的第一端连接;电阻r42的第二端、二极管d42的阳极分别与地端连接;二极管d41的阴极用于接收第一保护电压u1;电阻r43的第二端与adc采样单元151a的第一输入端连接;电阻r51的第一端与双向控制模块连接,电阻r51的第二端分别与电阻r52的第一端、二极管d51的阳极、二极管d52的阴极和电阻r53的第一端连接;电阻r52的第二端、二极管d52的阳极分别与地端连接;二极管d51的阴极用于接收第二保护电压u2;电阻r53的第二端与adc采样单元151a的第二输入端连接,adc采样单元151a的输出端与控制单元152连接。
80.在另一种实施方式中,检测单元151也可包括电阻r61、电阻r62、电阻r71、电阻r72、光电耦合器l1、光电耦合器l2和io采样单元151b;电阻r61的第一端与以太网受电模块110连接,电阻r61的第二端与光电耦合器l1的输入端连接,光电耦合器l1的输出端与电阻r62的第一端以及io采样单元151b的第一输入端连接,电阻r62的第二端用于接收第二电源电压e2;电阻r71的第一端与双向控制模块连接,电阻r71的第二端与光电耦合器l2的输入
端连接,光电耦合器l2的输出端与电阻r72的第一端以及io采样单元151b的第二输入端连接,电阻r72的第二端用于接收第三电源电压e2,io采样单元151b的输出端与控制单元152连接。
81.本发明实施例还提供一种门禁系统,包括门禁设备,以及上述任一实施例的多用供电电路;其中多用供电电路与门禁设备连接,用于为门禁设备供电。
82.可以理解,门禁设备可包括有门禁控制单元、终端控制器、刷卡器、人脸识别模块以及各类电锁等用电装置。当存在poe供电设备100和直流供电设备200中至少的一者时,多用供电电路的以太网供电模块120可对门禁设备进行以太网供电;当仅存在poe供电设备100时,多用供电电路还可输出直流电,以向直流用电设备供电。
83.本实施例的门禁系统的原理及有益效果可参考上述实施例的多用供电电路的原理及有益效果,此处不进行赘述。
84.在一个实施例中,当多用供电电路包括控制单元152时,控制单元152与门禁控制单元为同一单元。
85.可以理解,本实施例的多用供电电路可为门禁设备中的门禁控制单元、终端控制器、刷卡器、人脸识别模块以及各类电锁等供电,其中,控制单元152可采用门禁设备中的门禁控制单元替代,从而减小门禁系统的整体体积。
86.以上所述仅为本技术的优选实施例,并非因此限制本技术的专利范围,凡是利用本技术说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换,或直接或间接运用在其他相关的技术领域,均同理包括在本技术的专利保护范围内。
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