關(guān)于PoE - PD的作用介紹和應(yīng)用

PoE是什么呢？

PoE（Power over Ethernet）供電技術(shù)，是在現(xiàn)有的以太網(wǎng)布線基礎(chǔ)架構(gòu)，在不做任何改動(dòng)的情況下，借助一根常規(guī)以太網(wǎng)線纜在傳輸數(shù)據(jù)的同時(shí)并可以供應(yīng)電力，可以保證該線纜在為以太網(wǎng)設(shè)備如IP電話機(jī)、無(wú)線AP、網(wǎng)絡(luò)攝像機(jī)傳輸數(shù)據(jù)信號(hào)的同時(shí)，還能為這些設(shè)備提供直流供電的技術(shù)。

PoE系統(tǒng)包括兩部分，供電設(shè)備（PSE）和受電設(shè)備（PD），PoE供電過(guò)程需PD跟PSE通過(guò)溝通握手成功后，PSE才能會(huì)給設(shè)備供48V的直流電。

圖1: PoE系統(tǒng)構(gòu)成

PD是怎樣跟PSE握手的呢？

PSE跟PD握手分為2個(gè)階段：信號(hào)檢測(cè)階段，分級(jí)階段。

圖2: PoE處理期間的PSE信號(hào) (IEEE 802.3af)

1信號(hào)檢測(cè)階段（Detection）

PSE給PD供電前，需要先檢測(cè)是否有受電設(shè)備存在，以免將造成48V電源損壞非標(biāo)準(zhǔn)PD設(shè)備。PSE會(huì)用2.7V~10.1V的檢測(cè)電壓去檢測(cè)電源輸出線對(duì)之間的特征阻抗，來(lái)判斷受電設(shè)備是否為標(biāo)準(zhǔn)的PD設(shè)備。IEEE802.3標(biāo)準(zhǔn)定義PD存在的特征為:

a. 直流阻抗在19K～26.5Kohm之間；

b. 容值不超過(guò)150nF。

2分級(jí)階段（Classification）

一旦檢測(cè)到是標(biāo)準(zhǔn)PD設(shè)備，PSE需要判斷該P(yáng)D設(shè)備的用電量，便于系統(tǒng)對(duì)電源進(jìn)行管理。PSE 給出一個(gè)14.5V -- 20.5V的探測(cè)電壓來(lái)檢測(cè)PD設(shè)備的功率級(jí)別。PD通過(guò)從母線上拉一個(gè)恒定電流（分級(jí)特征信號(hào)）向PSE表明自己所需的最大功率。PSE 測(cè)量這個(gè)電流，以確定PD屬于哪個(gè)功率級(jí)別。分級(jí)期間使用的PSE電流必須限制到100mA，以避免損壞PD，而且它的連接時(shí)間不能超過(guò)75ms，以對(duì)PD功耗加以控制。

成功檢測(cè)和分級(jí)后，PSE才會(huì)向PD正式供電。

PoE供電標(biāo)準(zhǔn)是什么？

IEEE 在2003年制定了IEEE802.3af PoE 供電標(biāo)準(zhǔn)，IEEE802.3af規(guī)定PSE最大的輸出功率是15.4W，PD端最大的功率是12.95W。但隨著PD設(shè)備功能多樣化，13W 的供電功率已不能滿足需求，IEEE委員會(huì)在2009年制定了IEEE802.3at標(biāo)準(zhǔn)，將PSE和PD的輸出供電能力擴(kuò)大到約2倍。

不過(guò)近兩年來(lái)智能時(shí)代的來(lái)臨，AI技術(shù)的火熱，越來(lái)越多需要PoE供電設(shè)備的功率已經(jīng)超過(guò)25W，IEEE802.bt的更大功率的Po供電需求被提出，也讓我們拭目以待正式IEEE802.3bt的新標(biāo)準(zhǔn)的發(fā)布。

表格1： 三種標(biāo)準(zhǔn)的協(xié)議對(duì)比

PoE供電有哪些鮮明特點(diǎn)呢？

節(jié)省成本：PoE 無(wú)需進(jìn)行獨(dú)立的數(shù)據(jù)和電源基建安裝，故可節(jié)省時(shí)間和金錢。

簡(jiǎn)易性：電源與以太網(wǎng)基建完全整合，因此在不方便提供電源的地方供電時(shí)變得更簡(jiǎn)易。

安全性：通過(guò)PoE供電，前端沒有強(qiáng)電，系統(tǒng)的安全性好，不會(huì)因?yàn)殡娫磫?wèn)題發(fā)生事故。

PoE可以應(yīng)用在哪些地方？

互聯(lián)網(wǎng)設(shè)備的普及，AI技術(shù)也越來(lái)越成熟，越來(lái)越多的設(shè)備會(huì)跟互聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)生交互，平常接觸比較多的像 IP phone, 網(wǎng)絡(luò)攝像機(jī)（IPC）, 智能門禁系統(tǒng)等都已經(jīng)采用了PoE供電。相信不久的將來(lái)與我們生活息息相關(guān)的設(shè)備都有可能會(huì)采用PoE的供電，PoE供電將在我們的工作生活中隨處可見。

重點(diǎn)

想知道MPS公司可以提供哪些PoE的PD應(yīng)用方案嗎？

MPS公司開發(fā)了一系列的PoE PD產(chǎn)品，包括PD af/at的協(xié)議芯片（MPS也正在積極研發(fā)PD BT的協(xié)議芯片），集成的PD DCDC的芯片，以及單獨(dú)的DCDC方案。

下圖展示了MPS公司的一些PoE PD系列產(chǎn)品：

按照功能總結(jié)下來(lái)我們主要的PD芯片，如下表：

在我們PD眾多成員中，有一顆PoE PD的大神，那就是我們高顏值且肌肉發(fā)達(dá)的產(chǎn)品MP8007，如下美圖：