● 通过空闲对供电(模式B),如图2所示,4、5链接成正极,7、8链接成负极。
PoE工作过程
按照标准,PoE工作时严格按检测、分级、通电、断电顺序进行,见图3,以解决设备是否需要通过以太网供电,按哪级供电的问题。
● 检测:在检测阶段,PSE通过有限的电流与电压来确定是否存在一个25kW特征电阻。一个有效的PD必须在供电端呈现一个阻值在23.75kW与26.25kW间的电阻,对应电压范围在2.7V与10.1V之间,并联电容在0.05mF与0.12mF之间。对于电阻小于15kW或大于33kW以及电容大于10mF的设备,PSE拒绝向它供电,以免损坏该设备。通常检测过程在500ms内完成,若未检测到PD,至少在2s后再重复检测过程。
● 分级:分级是可选的,向PD施加一个15.5V~20.5V间电压来测量它的电流。PD最大可使用功率按表2确定。
● 通电:当检测到下挂设备为合法的PD时,并且PSE完成对比PD的分级(可选),PSE开始对该设备进行供电,输出一个44V~57V之间电压。在供电期间,若电流超过400mA,应在75ms内移除功率。若电流超过800mA或输出电压降至30V以下,为了短路保护,应立即移除输出功率。在此场合,至少应在2s后再进行检测。
● 断电:PSE会通过特定的检测方法来判断PD是否已经断开,如果PD断开,PSE将关闭端口输出电压,端口返回到检测状态,很多设备还具有判断是真切断还是假断开的能力。
IEEE802.3af标准规定了两种方法让PSE检测PD是否断开:即DC断路检测法和AC断路检测法。前者根据PSE流向PD的直流电流大小,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;后者测量端口的交流阻抗,接有PD时,端口阻抗会小于26.2kΩ,端口阻抗是通过加一交流电压和测量得到的电流来决定的。
PoE高集成度解决方案
鉴于PoE技术的潜在应用市场,目前已有多家半导体厂商提供了符合IEEE802.3af标准的PSE控制器。这些器件在简化电路、降低系统成本、提供更高可靠性的同时,也加速了此项技术的广泛普及。
博通(Broadcom)公司推出的BCM59101/103是市场上集成度最高的芯片之一,它集成了FETs、检测电阻器、3.3V开关调节器、微控制器、LED控制以及存储器。功率消耗对于电源解决方案至关重要。公司通过两部分设计减少了功率消耗。首先,3.3V开关调节器比其它方案更为有效;其次,内置检测电阻的功率消耗要远小于外置电阻。Linear公司的LTC4258/59可以对四路供电端口进行管理,具有自主运行(无需处理器干扰)模式,即可按顺序处理各项任务的能力,对每路都可以单独设置其工作模式(自动、半自动、手动、关闭)。其它产品还有Maxim的MAX5922和MAX5935、TI的TPS 2383、Silicon Labs的Si3460、Freescale的MC234670、华为公司的S3900/S5600与S3026C-PWM等。