以太网供电应用电路设计攻略 —电路图天天读（92）

　　以太网供电（PoE）是利用现有的网络5类数据电缆传输直流电源，在传递信号的同时也将电源传递给用电设备（PD），如IP电话、无线接入点及网络监控摄像头等，省去了本地电源。在PoE系统中，为PD提供电源的设备叫供电设备（PSE）。PD的功耗限制在12.95W，PSE输出功率限制为每个RJ-45端口15.4W。考虑到沿CAT-5以太网线（最长可达 100米）传输的电压降，IEEE标准为PD和PSE规定了不同的额定功率。较长的电缆将产生较大的电压降，因此PSE的输出电压要高于标称的48V，以使PD获得足够的功率。

　　供电设备

　　PSE提供PD检测、分级、限流以及电源控制功能。一个有效PD需要具备25kΩ的探测特征，PSE控制器进行 PD检测时，按照检测条件用一个2.8～10V的限流电压对信号线进行探测。通过测量V-I，利用斜率计算出端口电阻，对端口连接设备做出判断：有效 PD、开路、低阻负载、高阻负载、大电容负载、正电源、负电源。为了避免损坏非PD设备，同时也为了防止输出短路时损坏PSE控制器，PSE在PD检测过程中需要限制电流，通常在2mA以内。另外，PSE还需要累计多个交流周期以便抑制50Hz/60Hz的电力线耦合噪声。

　　

　　以太网供电技术的最初推动力是VoIP，由于越来越多的以太网设备，如RFID阅读器、PDA充电器、移动电话、笔记本电脑等可以采用这种方便的供电方式，IEEEE802.3af标准定义了五个不同的功率级别，以便PSE高效地管理功率分配。完成PD检测后，PSE控制器将进入PD分级模式，为端口提供15.5V～20.5V电压，并检测进入端口的电流，根据表2所示IEEE 802.3af规定的PD分级标准，可确定PD的功率等级。Maxim推出的MAX5945网络供电控制器可以控制四个独立的端口，采用36引脚SSOP封装，能够实现PD检测、PD分级及AC/DC负载断接检测功能。图1给出了MAX5945的典型应用电路。

　　PoE网络可以采用端点或中跨式PSE实现。端口PSE存在于网络连接的终端。对端点PSE和PD设备来说，电源是通过信号线对儿传输的。因为电源已经通过了以太网连接的端点上，这种PSE类型提供了一种简便的PoE方案，非常适合用来布署新的基础网络。需要对现有以太网进行升级时，可以用中跨PSE方式将电源插入到以太网中。中跨PSE可以通过CAT-5电缆中的“空闲线对儿”传输电源，如果只有几个以太网设备需要供电，这是一个最具成本效益的方法。MAX5945既可用于端点PSE，也可用于中跨PSE，如图2所示。