深入解析以太网供电

　　特点

　　POE技术能在确保现有结构化布线安全的同时保证现有网络的正常运作，最大限度地降低成本。IEEE 802.3af标准是基于以太网供电系统POE的新标准，它在IEEE 802.3的基础上增加了通过网线直接供电的相关标准，是现有以太网标准的扩展，也是第一个关于电源分配的国际标准。

　　系统构成

　　一个完整的POE系统包括供电端设备（PSE, Power Sourcing Equipment）和受电端设备（PD, Power Device）两部分。PSE设备是为以太网客户端设备供电的设备，同时也是整个POE以太网供电过程的管理者。而PD设备是接受供电的PSE负载，即POE系统的客户端设备，如IP电话、网络安全摄像机、AP及掌上电脑（ PDA）或移动电话充电器等许多其他以太网设备（实际上，任何功率不超过13W的设备都可以从RJ45插座获取相应的电力）。两者基于IEEE 802.3af标准建立有关受电端设备PD的连接情况、设备类型、功耗级别等方面的信息联系，并以此为根据PSE通过以太网向PD供电

　　供电特性参数

　　1. 电压在44～57V之间，典型值为48V。 poe供电

　　2. 允许最大电流为550mA,最大启动电流为500mA。

　　3. 典型工作电流为10～350mA,超载检测电流为350～500mA。

　　4. 在空载条件下，最大需要电流为5mA。

　　5. 为PD设备提供3.84～12.95W五个等级的电功率请求，最大不超过13W。

　　PoE系统怎样感测何时需要电源？

　　PD用一使PSE寻找有效PD的感测方法请求电源。PSE通过发出2.8V~10V信号到电源线上，来寻找有效PD。有效PD感测此电压，并在电源线上加上23.75kΩ~26.25kΩ电阻。PSE一旦感测到产生的电流，就认为有一有效PD在请求电源。

　　PD如果接收不到电源时如何动作？

　　PD如果接收不到电源，它就加上一个电阻，其值高于或低于为有效PD所列出的的值。在低端，12kΩ~23.75kΩ表示PD不需要电源。在高端，范围在26.25kΩ~45 kΩ之间。PSE认为任何低于12 kΩ和高于45 kΩ都是无效PD探测特征。

　　PoE系统的功率和电流限制是什么？

　　单一节点接收的最大电流为350mA。要预留一些相关电缆的电源损失余量，各节点接收的连续功率总量为12.95 W。

　　PSE怎样确定必要的功率要求？

　　感测环节结束后，PSE可以随意产生一个PD分类。PSE使用PD分类确定PD正常工作时所需最大功率。IEEE 802.3af标准定义5个不同分类标准，包括最小和最大功率以及电压。

　　PSE怎样确定分类？

　　PSE通过将电源线上的电压增加到15.5V~20.5V之间来实现。分类由PD吸入的电流量来确定。

　　PSE下一步如何动作？

　　在完成感测和可选分类环节后，PSE使其输出电压斜坡上升到42V。一旦到达低电压切断（UVLO）释放阈值，内部一FET打开，PD开始正常工作。只要输入电压保持在UVLO阈值之上，一直保持如此。对大多数PD，一个板级直流-直流转换器下变换输入电压，产生所需电压。

　　如何选择电容值？

　　根据IEEE 802.3af规范，如果输入电容小于180 μF，PSE就必须对浪涌电流加以限制。输入电容大于180μF时，要求PD将浪涌电流限制在小于400 mA。PD对PSE的输入电容也必须在0.05μF~0.12 μF之间。

　　PoE怎样处理电压瞬变？

　　使用长电缆和变压器会产生大于68V的瞬态变化。为避免这些瞬变超过应用的最大电压，设计师可以在正电源和负电源之间加上一个瞬态电压浪涌抑制器（TVS）或类似的齐纳器件。

　 设计师如何配置PoE系统？

　　多个制造商提供的IC能简化PoE系统设计。这些IC通常包括一IEEE 802.3af 兼容PD和直流-直流转换器接口。

　　瞬态抑制的要求是什么？

　　给TVS并联旁路电容有助于保护PoE系统免受瞬变引起的损坏。选择TVS，使其在大于57V最大应用电压，且在达到68V最大绝对额定值之前启动。

　　设计师如何配置PoE系统？

　　多个制造商提供的IC能简化PoE系统设计。这些IC通常包括一IEEE 802.3af 兼容PD和直流-直流转换器接口。