深入解析以太網供電

　　特點

　　POE技術能在確保現有結構化布線安全的同時保證現有網絡的正常運作，最大限度地降低成本。IEEE 802.3af標準是基于以太網供電系統POE的新標準，它在IEEE 802.3的基礎上增加了通過網線直接供電的相關標準，是現有以太網標準的擴展，也是第一個關于電源分配的國際標準。

　　系統構成

　　一個完整的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設備是為以太網客戶端設備供電的設備，同時也是整個POE以太網供電過程的管理者。而PD設備是接受供電的PSE負載，即POE系統的客戶端設備，如IP電話、網絡安全攝像機、AP及掌上電腦（ PDA）或移動電話充電器等許多其他以太網設備（實際上，任何功率不超過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標準建立有關受電端設備PD的連接情況、設備類型、功耗級別等方面的信息聯系，并以此為根據PSE通過以太網向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五個等級的電功率請求，最大不超過13W。

　　PoE系統怎樣感測何時需要電源？

　　PD用一使PSE尋找有效PD的感測方法請求電源。PSE通過發出2.8V~10V信號到電源線上，來尋找有效PD。有效PD感測此電壓，并在電源線上加上23.75kΩ~26.25kΩ電阻。PSE一旦感測到產生的電流，就認為有一有效PD在請求電源。

　　PD如果接收不到電源時如何動作？

　　PD如果接收不到電源，它就加上一個電阻，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都是無效PD探測特征。

　　PoE系統的功率和電流限制是什么？

　　單一節點接收的最大電流為350mA。要預留一些相關電纜的電源損失余量，各節點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？

　　感測環節結束后，PSE可以隨意產生一個PD分類。PSE使用PD分類確定PD正常工作時所需最大功率。IEEE 802.3af標準定義5個不同分類標準，包括最小和最大功率以及電壓。

　　PSE怎樣確定分類？

　　PSE通過將電源線上的電壓增加到15.5V~20.5V之間來實現。分類由PD吸入的電流量來確定。

　　PSE下一步如何動作？

　　在完成感測和可選分類環節后，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，PD開始正常工作。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，一個板級直流-直流轉換器下變換輸入電壓，產生所需電壓。

　　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，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？

　　使用長電纜和變壓器會產生大于68V的瞬態變化。為避免這些瞬變超過應用的最大電壓，設計師可以在正電源和負電源之間加上一個瞬態電壓浪涌抑制器（TVS）或類似的齊納器件。

　 設計師如何配置PoE系統？

　　多個制造商提供的IC能簡化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。

　　瞬態抑制的要求是什么？

　　給TVS并聯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。

　　設計師如何配置PoE系統？

　　多個制造商提供的IC能簡化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。