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          深入解析以太網(wǎng)供電

          作者: 時間:2012-07-07 來源:網(wǎng)絡(luò) 收藏

            特點

            POE技術(shù)能在確?,F(xiàn)有結(jié)構(gòu)化布線安全的同時保證現(xiàn)有網(wǎng)絡(luò)的正常運作,最大限度地降低成本。IEEE 802.3af標(biāo)準(zhǔn)是基于系統(tǒng)POE的新標(biāo)準(zhǔn),它在IEEE 802.3的基礎(chǔ)上增加了通過網(wǎng)線直接的相關(guān)標(biāo)準(zhǔn),是現(xiàn)有標(biāo)準(zhǔn)的擴展,也是第一個關(guān)于電源分配的國際標(biāo)準(zhǔn)。

            系統(tǒng)構(gòu)成

            一個完整的POE系統(tǒng)包括端設(shè)備(PSE, Power Sourcing Equipment)和受電端設(shè)備(PD, Power Device)兩部分。PSE設(shè)備是為客戶端設(shè)備供電的設(shè)備,同時也是整個POE以太網(wǎng)供電過程的管理者。而PD設(shè)備是接受供電的PSE負(fù)載,即POE系統(tǒng)的客戶端設(shè)備,如IP電話、網(wǎng)絡(luò)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(wǎng)設(shè)備(實際上,任何功率不超過13W的設(shè)備都可以從RJ45插座獲取相應(yīng)的電力)。兩者基于IEEE 802.3af標(biāo)準(zhǔn)建立有關(guān)受電端設(shè)備PD的連接情況、設(shè)備類型、功耗級別等方面的信息聯(lián)系,并以此為根據(jù)PSE通過以太網(wǎng)向PD供電

            供電特性參數(shù)

            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(shè)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(tǒng)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(fā)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(chǎn)生的電流,就認(rèn)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(rèn)為任何低于12 kΩ和高于45 kΩ都是無效PD探測特征。

            PoE系統(tǒng)的功率和電流限制是什么?

            單一節(jié)點接收的最大電流為350mA。要預(yù)留一些相關(guān)電纜的電源損失余量,各節(jié)點接收的連續(xù)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(jié)結(jié)束后,PSE可以隨意產(chǎn)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(biāo)準(zhǔn)定義5個不同分類標(biāo)準(zhǔn),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(xiàn)。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(huán)節(jié)后,PSE使其輸出電壓斜坡上升到42V。一旦到達(dá)低電壓切斷(UVLO)釋放閾值,內(nèi)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(shù)PD,一個板級直流-直流轉(zhuǎn)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(jù)IEEE 802.3af規(guī)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(chǎn)生大于68V的瞬態(tài)變化。為避免這些瞬變超過應(yīng)用的最大電壓,設(shè)計師可以在正電源和負(fù)電源之間加上一個瞬態(tài)電壓浪涌抑制器(TVS)或類似的齊納器件。

            設(shè)計師如何配置PoE系統(tǒng)?

            多個制造商提供的IC能簡化PoE系統(tǒng)設(shè)計。這些IC通常包括一IEEE 802.3af 兼容PD和直流-直流轉(zhuǎn)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(hù)PoE系統(tǒng)免受瞬變引起的損壞。選擇TVS,使其在大于57V最大應(yīng)用電壓,且在達(dá)到68V最大絕對額定值之前啟動。

            設(shè)計師如何配置PoE系統(tǒng)?

            多個制造商提供的IC能簡化PoE系統(tǒng)設(shè)計。這些IC通常包括一IEEE 802.3af 兼容PD和直流-直流轉(zhuǎn)換器接口。



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