以太网供电技术标准综述

流大小，判断PD是否在线。当电流在给定时间tDIS （300ms~400ms） 内保持低于阈值IMIN （5mA~10mA ）时，PSE就认为PD不存在，从而切断电源。这种方法的缺点是，当PD工作在低功耗模式时，为避免掉线，PD必须周期性地从线上吸取一定的电流。AC断路法是测量以太网端口的交流阻抗，当没有设备连接到PSE时，端口应该是高阻抗，可能达到几MΩ；而当接有PD时，端口的阻抗会小于26.5kΩ；如果PD消耗大量功率，那么阻抗通常会更低。端口阻抗（ZPORT）通过加电压（VAC）和测量得到的电流（IAC）来决定，即ZPORT = VAC / IAC 。

　　目前已有多家半导体厂商提供了符合IEEE802.3af规格的PSE控制器。这些器件在降低系统成本、提供更高可靠性的同时，也加速了以太网供电的广泛普及。这些控制器为凌特公司（Linear）的LTC4258/59、德州仪器（TI）的TPS2383、以色列PowerDsine公司的 PD64008、美信公司（Maxim）的MAX5922A/B/C及即将上市的MAX5935。其中Linear的LTC4258/59可以对四路以太网供电端口进行管理，具有自主运行（无需处理器干涉）情况下即可按序处理有任务的功能，对每路都可以单独设置其工作模式（自动、半自动、手动、关闭）。

　　3 受电设备PD

　　首先，PD应能通过信号线或备用线接收电源，通常由二极管对两个电源进行线"或"来实现，因为IEEE规格要求同时只能有一个线对传输电源；同时PD应该能不受电源极性的限制，这通常可以使用整流桥或其它方法来实现自动极性转换。

　　当PSE用2.8V~10V之间的电压侦测时，PD必须具有表1所列的输入特性。PD的输入端口可具有高达1.9V的偏移电压（以容许二极管的压降）和10μA的偏移电流（漏电流）。

　　当PSE用15.5V~20.5V之间的电压侦测时，PD需要通过吸收一定的恒流来表明自己所需要消耗的功率（可选），所以 PSE 能预算PD的功耗，同时也方便PSE对电源的管理。

　　探测和分级完成后，PD就会从PSE获得一个44V~57V的电压，这时PD要遵守几条规定。在端电压升到30V以前，不应该消耗太大的负载电流，以避免与分级特征信号互相干扰；当电压达到42V时，必须处于完全工作状态。工作状态时PD端口电压应该在36V~57V之间，而当PD的端口电压跌落到30V~36V之间时，PD应该关断端口。PD工作时不能连续消耗350mA电流或12.95W功率，短时内允许有400mA的浪涌电流。PD的输入电容必须低于180μF，以便在电源接通时将浪涌电流保持在合理的水平；如果输入电容大于180μF，PD就要主动限制浪涌电流，使它低于400mA。最后，PD至少要保持10mA的电流且交流阻抗要维持在26.25kΩ或更少，以避免掉线。

　　为了使PD符合IEEE802.3af标准的要求，简化设计任务，同样几大半导体厂商相继推出了PD接口控制器。可用的接口控制器有德州仪器（TI）的TPS2370/TPS2371/TPS2375，凌特公司（Linear）的LTC4257/ LTC4257-1，美信公司（Maxim）的MAX5940A/MAX5940B、MAX5941A/B、MAX5942A/B，Supertex公司的HV110K4以及Power Integrations公司的DPA423G。其中Maxim的MAX5941A/B、MAX5942A/B和Power Integrations的DPA423G将用于DC/DC转换的PWM控制器也集成在芯片中。利用它们可以实现非常紧凑且高性价比的PD供电电路。

　　结 语

　　IEEE802.3af标准对路由器、交换机和集线器通过以太网电缆向IP电话、安全系统以及无线LAN接入点等设备供电的方式进行了规定。随着PoE的实施规模逐渐扩大，今后大量其它的应用可望涌现出来。值得关注的是，它有望推动芯片供应商为笔记本电脑和便携式设备设计耗电量低于12.95W的芯片组，届时RJ-45插口将成为一种通用电源插口，若干年后人们甚至将不记得有过以太网端口不能供电的时代。PowerDsine公司甚至预测今后五年内，企业网络设备的75%以上将由以太网供电。

　　今后可以考虑将PSE电源管理芯片集成到RJ-45内，就如近几年连接器供应商将网络隔离变压器集成到RJ-45内一样。以太网供电技术同时也存在着一些问题，例如在PSE设备端口比较多的情况下，设备需要提供的电源功率会很大。这时系统的散热应该引起足够的重视，否则PSE设备将会是一个大热源。这些都有待今后加以解决。