针对以太网电源(PoE)的高功率设计

针对以太网电源(PoE)的IEEE　802.3af标准规定将直流电源与10/100/1000　Mbps数据一起传输，从而为以太网带来了新的面貌。其中，PoE带来了一系列独特的问题，对于许多具备设计以太网设备经验的工程师来说，他们并不熟悉针对这些问题的新的思维方式。PoE现在常用于VoIP 电话、无线接入点和安全摄像机。随着PoE的发展，有必要增强对该标准的了解以使新的应用成为可能。

通过回顾标准可见，PoE链接容许受电设备(PD)从供电设备(PSE)吸取最多12.95W的功率。PoE链接或端口受到PSE的控制，PSE通过在上电前的检测和分类，可以识别 PD并监测该端口(ICUT、ILIM和断开)。PSE承担了大部分PoE的负担，它必须检测PoE并无缝地断开电源，以避免损坏原有的设备。如果PSE 不能充分地执行分类、供电和监测等功能，那么，就可能出现间歇性故障并造成供电不稳定。PSE不能控制一切；当它提供电源的时候，它相信PD是符合标准的，并以无振荡的方式打开电源，从而避免吸取比要求更多的功率。因为两类设备都必须协作，所以，PD和PSE设计工程师要从两设备的观点出发考虑设计问题。

新兴应用需要更大的功率

13W对于基本功能IP电话是足够的，但是，对于电动摄像机、多点无线接入和大屏幕彩色显示器等应用，功率却严重不足。IEEE目前正在制订更大功率的标准，称为PoE+(官方称为IEEE　802.3at)将与目前可用的 802.3af设备共存。由新标准定义的最终功率级别还没有确定，但是，到目前为止，很可能我们将看到30W的两对供电系统和60W的4对供电系统。 IEEE?802.3at委员会已经下达了令人畏缩的任务，要定义一种安全、更大功率、后向兼容并与现已部署的802.3af设备互通的全球标准。因为编写这种规范的复杂性很高，我们预期从现在开始算起，一到两年内不可能看到最终规范。

虽然典型的CAT　5电缆有四对双绞线，但是， 802.3af标准仅仅容许其中两对线在给定时间内传送电流。一种选择是容许第三和第四对线传送额外的电流，从而使可用功率翻一番。第二种选择是提大电流的限制，容许相同的线对传送更大的功率。这些技术都已经出现在专用的PoE系统之中。然而，每一种方法都有缺点，使在它们之间作出选择更为复杂。

实现准标准大功率PSE

在过渡时期，有些应用需要大功率，等待新标准的到来显然是不现实的。为此，有几种解决方案。下列是构建在符合基本802.3af标准之上的电路(翻译注释： complaint应该是compliant)，图1a所示PSE电路采用LTC4258，图1b所示PD电路采用LTC4257。如果该应用需要断开交流，在PSE电路中可以用LTC4259取代；如果应用要集成开关调整器，在PD电路中可以采用LTC4267取代。



图1a：采用LTC4258实现的符合基本802.3af标准的PSE电路。




图1b：采用LTC4257实现的符合基本802.3af标准的PD电路。

大功率工作

下列电路例子展示了实现大功率工作的几种办法。注意：在下面的一些PSE电路中，通道4被用于描述电路的变化，但是，也可以采用任何其它通道。