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什么是以太网供电(PoE)?
以太网供电(PoE)是一种将功率从中央交换机传输到以太网连接设备(VoIP电话、WLAN发射机、安防摄像头)的供电方法。利用现有的CAT-5电缆,这些设备可以不需要AC供电(同时节省配线成本)。交换机也可以对分配给用电设备(PD)的功率进行控制,这样允许对某些重要系统进行精确不间断的功率管理。
工作方式
基本上,一个PoE负载或用电设备(PD)为了实现与发送端PSE(功率发送设备)的连接,要完成三个步骤,包括检测、分级及欠压锁存。
检测阶段
当具有PoE功能的以太网电缆插入到一个PD设备时,PSE会询问该PD设备以确定其是否为具有PoE功能的设备。这段时间定为检测阶段。在检测阶段,PSE会给PD施加一个斜坡电压,用来寻找负载端是否有25 kΩ的阻抗特性。如果没有检测到该阻抗,PSE会假定负载不是具有PoE功能的负载,从而关断PoE发送端。此时系统以标准的以太网连接方式工作。如果检测阶段检测到识别阻抗,PSE会继续进行到分级阶段。 V和10 V之间的斜坡电压。在检测阶段, kΩ的电阻可以提供恰当的识别阻抗(参见图1)。
 
图1. 检测阻抗
分级阶段
PSE给PD提供的斜坡电压继续上升。在15 V到20 V之间,开始进行分级。在此电压过渡期间,PD设备必须拉出规定的电流以确定其设备级别(参见图2)。 kΩ识别电阻可以确定其为最简单的级别(0级)。分级电流用来确定该PD设备在正常工作期间所消耗的总功率大小。此电流信息由PSE反馈到控制器,由系统来确定功率预算的要求。表1列出了分级电流的大小及相应PD工作时的功率要求。
级别
PMIN
PMAX
ICLASS(最小值)
ICLASS(最大值)
RCLASS
0
W
W
0 mA
4 mA
开路
1
W
W
9 mA
12 mA
150 Ω
2
W
W
17 mA
20 mA
Ω
3
W
W
26 mA
30 mA
Ω
4
保留
保留
36 mA
44 mA
Ω
。
启动阶段
在分级阶段之后,PSE继续将输入斜坡电压上升至30 V,此时欠压锁存(UVLO)电路解除,PD设备开始有供电。要求有软启动电路以限制从PSE拉出的电流。图3为典型的欠压锁存电路。
图3. 使用MOSFET导通开关的0级PoE接口电路
通过这样的过程,PSE与PD协同工作,确定了负载特性并仅向具有PoE功能的设备供电。在中心位置的系统控制器可以确定负载要求,在停电期间根据UPS电源预算及各级工作需要对功率加以分配。
有关驱动PoE兼容负载设备和实现1级到3级分级的电路的其他信息,请参见设计参考DI-70和DI-88。
IEEE DTE Power Enhancements
Task Force
The work of the DTE Power Enhancements Task Force is plete with the approval of IEEE Std -200