深入解析以太網(wǎng)供電

　　特點(diǎn)

　　POE技術(shù)能在確?，F有結構化布線(xiàn)安全的同時(shí)保證現有網(wǎng)絡(luò )的正常運作，最大限度地降低成本。IEEE 802.3af標準是基于以太網(wǎng)供電系統POE的新標準，它在IEEE 802.3的基礎上增加了通過(guò)網(wǎng)線(xiàn)直接供電的相關(guān)標準，是現有以太網(wǎng)標準的擴展，也是第一個(gè)關(guān)于電源分配的國際標準。

　　系統構成

　　一個(gè)完整的POE系統包括供電端設備（PSE, Power Sourcing Equipment）和受電端設備（PD, Power Device）兩部分。PSE設備是為以太網(wǎng)客戶(hù)端設備供電的設備，同時(shí)也是整個(gè)POE以太網(wǎng)供電過(guò)程的管理者。而PD設備是接受供電的PSE負載，即POE系統的客戶(hù)端設備，如IP電話(huà)、網(wǎng)絡(luò )安全攝像機、AP及掌上電腦（ PDA）或移動(dòng)電話(huà)充電器等許多其他以太網(wǎng)設備（實(shí)際上，任何功率不超過(guò)13W的設備都可以從RJ45插座獲取相應的電力）。兩者基于IEEE 802.3af標準建立有關(guān)受電端設備PD的連接情況、設備類(lèi)型、功耗級別等方面的信息聯(lián)系，并以此為根據PSE通過(guò)以太網(wǎng)向PD供電

　　供電特性參數

　　1. 電壓在44～57V之間，典型值為48V。 poe供電

　　2. 允許最大電流為550mA,最大啟動(dòng)電流為500mA。

　　3. 典型工作電流為10～350mA,超載檢測電流為350～500mA。

　　4. 在空載條件下，最大需要電流為5mA。

　　5. 為PD設備提供3.84～12.95W五個(gè)等級的電功率請求，最大不超過(guò)13W。

　　PoE系統怎樣感測何時(shí)需要電源？

　　PD用一使PSE尋找有效PD的感測方法請求電源。PSE通過(guò)發(fā)出2.8V~10V信號到電源線(xiàn)上，來(lái)尋找有效PD。有效PD感測此電壓，并在電源線(xiàn)上加上23.75kΩ~26.25kΩ電阻。PSE一旦感測到產(chǎn)生的電流，就認為有一有效PD在請求電源。

　　PD如果接收不到電源時(shí)如何動(dòng)作？

　　PD如果接收不到電源，它就加上一個(gè)電阻，其值高于或低于為有效PD所列出的的值。在低端，12kΩ~23.75kΩ表示PD不需要電源。在高端，范圍在26.25kΩ~45 kΩ之間。PSE認為任何低于12 kΩ和高于45 kΩ都是無(wú)效PD探測特征。

　　PoE系統的功率和電流限制是什么？

　　單一節點(diǎn)接收的最大電流為350mA。要預留一些相關(guān)電纜的電源損失余量，各節點(diǎn)接收的連續功率總量為12.95 W。

　　PSE怎樣確定必要的功率要求？

　　感測環(huán)節結束后，PSE可以隨意產(chǎn)生一個(gè)PD分類(lèi)。PSE使用PD分類(lèi)確定PD正常工作時(shí)所需最大功率。IEEE 802.3af標準定義5個(gè)不同分類(lèi)標準，包括最小和最大功率以及電壓。

　　PSE怎樣確定分類(lèi)？

　　PSE通過(guò)將電源線(xiàn)上的電壓增加到15.5V~20.5V之間來(lái)實(shí)現。分類(lèi)由PD吸入的電流量來(lái)確定。

　　PSE下一步如何動(dòng)作？

　　在完成感測和可選分類(lèi)環(huán)節后，PSE使其輸出電壓斜坡上升到42V。一旦到達低電壓切斷（UVLO）釋放閾值，內部一FET打開(kāi)，PD開(kāi)始正常工作。只要輸入電壓保持在UVLO閾值之上，一直保持如此。對大多數PD，一個(gè)板級直流-直流轉換器下變換輸入電壓，產(chǎn)生所需電壓。

　　如何選擇電容值？

　　根據IEEE 802.3af規范，如果輸入電容小于180 μF，PSE就必須對浪涌電流加以限制。輸入電容大于180μF時(shí)，要求PD將浪涌電流限制在小于400 mA。PD對PSE的輸入電容也必須在0.05μF~0.12 μF之間。

　　PoE怎樣處理電壓瞬變？

　　使用長(cháng)電纜和變壓器會(huì )產(chǎn)生大于68V的瞬態(tài)變化。為避免這些瞬變超過(guò)應用的最大電壓，設計師可以在正電源和負電源之間加上一個(gè)瞬態(tài)電壓浪涌抑制器（TVS）或類(lèi)似的齊納器件。

　 設計師如何配置PoE系統？

　　多個(gè)制造商提供的IC能簡(jiǎn)化PoE系統設計。這些IC通常包括一IEEE 802.3af 兼容PD和直流-直流轉換器接口。

　　瞬態(tài)抑制的要求是什么？

　　給TVS并聯(lián)旁路電容有助于保護PoE系統免受瞬變引起的損壞。選擇TVS，使其在大于57V最大應用電壓，且在達到68V最大絕對額定值之前啟動(dòng)。

　　設計師如何配置PoE系統？

　　多個(gè)制造商提供的IC能簡(jiǎn)化PoE系統設計。這些IC通常包括一IEEE 802.3af 兼容PD和直流-直流轉換器接口。