淺談 POE 握手協(xié)議

生活中，我們會(huì)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(yīng)用都采用 POE 供電，比如我們常見的 POE 供電設(shè)備---POE 交換機(jī)，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(yīng)用都采用 POE 供電呢？

主要是因?yàn)?POE 供電有如下幾點(diǎn)優(yōu)勢(shì)：

簡(jiǎn)化布局，節(jié)約成本

多設(shè)備遠(yuǎn)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(duì)雙絞線，其中1,2和3.6線對(duì)是傳遞數(shù)據(jù)信號(hào)的，剩下的4.5和7.8線對(duì)是空閑線對(duì)。

IEEE 802.3af/IEEE802.3at

采用2線對(duì)供電

Alternative A(Mid-Span):利用信號(hào)線(1,2,3,6)同時(shí)傳遞數(shù)據(jù)信號(hào)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(duì)供電，其中>30W功率采用4線對(duì)供電。

標(biāo)準(zhǔn) POE 的供電過程

了解完網(wǎng)線的家底，接下來我們就進(jìn)行友好的連線啦！

標(biāo)準(zhǔn)的POE在正式供電之前，會(huì)經(jīng)過檢測(cè)（Detection），分級(jí)（Classification），啟動(dòng)(Start-up)三個(gè)階段。

01

檢測(cè)（Detection）

連線的第一步是檢測(cè)（Detection）階段，是為了檢測(cè)待供電的設(shè)備是否是標(biāo)準(zhǔn)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(cè)階段，PSE 會(huì)給出兩組2.7~10.1V的電壓，通過測(cè)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(biāo)準(zhǔn)范圍內(nèi)，才會(huì)被判定為支持POE供電的設(shè)備，然后進(jìn)入下一階段。

02

分級(jí)（Classification）

此階段主要是為了確定 PD 設(shè)備的功率等級(jí)，這一階段的 PSE 會(huì)向 PD 端給出14.5~20.5V的電壓，通過檢測(cè)的電流對(duì) PD 設(shè)備的功率等級(jí)進(jìn)行分類。其中 class0~3 等級(jí)只會(huì)給一組電壓檢測(cè)功率等級(jí)，后面就開始啟動(dòng)過程；而 class 4 等級(jí)會(huì)給兩次電壓確定功率等級(jí)，然后才會(huì)開始啟動(dòng)后續(xù)的供電過程。

03

啟動(dòng) (Start-up)

啟動(dòng)階段主要是給 VDD 和 RTN 之間的電容進(jìn)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(huì)限制通過 RTN 到 VSS 之間 MOS（Pass Switch）的電流，達(dá)到軟啟的目的，直到VDD和RTN之間的電容充電到指定值，才會(huì)完全打開RTN到VSS的 Pass Switch 進(jìn)行正常的 POE 供電。

IEEE 802.3 af/at/bt 握手協(xié)議對(duì)比

BT 協(xié)議相對(duì)于 at 協(xié)議不同點(diǎn)在于分類（Classification）階段，因 BT 協(xié)議包含8個(gè)class等級(jí)，所以分類 (Classification) 階段會(huì)根據(jù) class 的等級(jí)進(jìn)行多次分類以確定 PD 端的功率等級(jí)。

對(duì)應(yīng)到電路圖中，BT 協(xié)議會(huì)有兩個(gè) Class 電阻，而 af/at 協(xié)議只有一個(gè) Class 電阻。其他階段是類似的。

IEEE 802.3 af/at/bt POE 應(yīng)用場(chǎng)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(yīng)用上又有什么側(cè)重嗎？

其實(shí) MPS 也是有支持這三種 POE 協(xié)議的 IC 的，且應(yīng)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(yīng)用上 IPC 上；

MP8009 是支持 af/at 協(xié)議的，這種功率稍微高一點(diǎn)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(jī)上面。找元器件現(xiàn)貨上唯樣商城

審核編輯 黃宇