標準POE的供電過程

生活中，我們會接觸到很多電子類產(chǎn)品，而它們都離不開供電，供電的方式多樣。

今天我們就來介紹一種別樣的供電方式：POE 供電。

POE(Power Over Ethernet)，即通過網(wǎng)線由 PSE(Power Souring Equipment)端設(shè)備向 PD(Power Device)端設(shè)備供電。

現(xiàn)在越來越多的應用都采用 POE 供電，比如我們常見的 POE 供電設(shè)備---POE 交換機，以及受電端設(shè)備---無線 AP，IP 攝像頭以及 IP 電話等。

那為何這么多應用都采用 POE 供電呢?

主要是因為 POE 供電有如下幾點優(yōu)勢：

簡化布局，節(jié)約成本

多設(shè)備遠程管理

安全可靠

不同功率下的網(wǎng)口供電模式

在討論 POE 供電握手的過程之前，我們先了解下網(wǎng)口內(nèi)部的排線結(jié)構(gòu)。

網(wǎng)線內(nèi)部是四對雙絞線，其中1,2和3.6線對是傳遞數(shù)據(jù)信號的，剩下的4.5和7.8線對是空閑線對。

IEEE 802.3af/IEEE802.3at

采用2線對供電

Alternative A(Mid-Span): 利用信號線(1,2,3,6)同時傳遞數(shù)據(jù)信號和48V電源;

Alternative B(End-Span): 利用空閑線(4,5,7,8)傳遞48V電源。

IEEE 802.3bt

2或4線對供電，其中>30W功率采用4線對供電。

標準 POE 的供電過程

了解完網(wǎng)線的家底，接下來我們就進行友好的連線啦!

標準的POE在正式供電之前，會經(jīng)過檢測(Detection)，分級(Classification)，啟動(Start-up)三個階段。

01檢測(Detection)

連線的第一步是檢測(Detection)階段，是為了檢測待供電的設(shè)備是否是標準的POE供電設(shè)備，這樣可以保證48V電壓不至于直接加在非PD設(shè)備上，保證設(shè)備的安全供電。

在檢測階段，PSE 會給出兩組2.7~10.1V的電壓，通過測到的電流去判斷PD設(shè)備的特征電阻(Rdet)是否在協(xié)議的范圍內(nèi)，只有特征電阻在協(xié)議標準范圍內(nèi)，才會被判定為支持POE供電的設(shè)備，然后進入下一階段。

02分級(Classification)

此階段主要是為了確定 PD 設(shè)備的功率等級，這一階段的 PSE 會向 PD 端給出14.5~20.5V的電壓，通過檢測的電流對 PD 設(shè)備的功率等級進行分類。其中 class0~3 等級只會給一組電壓檢測功率等級，后面就開始啟動過程;而 class 4 等級會給兩次電壓確定功率等級，然后才會開始啟動后續(xù)的供電過程。

03啟動 (Start-up)

啟動階段主要是給 VDD 和 RTN 之間的電容進行充電，因協(xié)議限制了此階段的最大允許浪涌電流(Inrush current)，所以會限制通過 RTN 到 VSS 之間 MOS(Pass Switch)的電流，達到軟啟的目的，直到VDD和RTN之間的電容充電到指定值，才會完全打開RTN到VSS的 Pass Switch 進行正常的 POE 供電。

IEEE 802.3 af/at/bt 握手協(xié)議對比

BT 協(xié)議相對于 at 協(xié)議不同點在于分類(Classification)階段，因 BT 協(xié)議包含8個class等級，所以分類 (Classification) 階段會根據(jù) class 的等級進行多次分類以確定 PD 端的功率等級。

對應到電路圖中，BT 協(xié)議會有兩個 Class 電阻，而 af/at 協(xié)議只有一個 Class 電阻。其他階段是類似的。

IEEE 802.3 af/at/bt POE 應用場合

前面介紹了 af/at/BT POE 握手協(xié)議的區(qū)別，那大家了解這三種 POE 在終端產(chǎn)品應用上又有什么側(cè)重嗎?

其實 MPS 也是有支持這三種 POE 協(xié)議的 IC 的，且應用非常廣泛，比如：

MP8007 和 MP8017 是只支持 af 協(xié)議的 POE，它們主要應用上 IPC 上;

MP8009 是支持 af/at 協(xié)議的，這種功率稍微高一點的多用在企業(yè) AP 上;

MP8030 是可以支持 af/at/BT 協(xié)議的，這么高功率的可以用在一些小基站，或者需要加熱的球機上面。

這次的 POE 握手協(xié)議就簡單介紹到這里了，感謝大家觀看 POE 的短視頻，希望您對 POE 握手協(xié)議可以獲取更直觀的理解。

審核編輯：湯梓紅