问：浅谈PoE以太网供电

以太网是有线网，而发送器和传感器通常需要电源，这样问题就来了：为何不使用以太网电缆同时进行数据传输和供电？今天我们就来聊聊有关以太网供电的几个问题。

1.什么是PoE？

PoE（Power Over Ethernet），即以太网供电，是指通过网线传输数据的同时客户端设备供电。

2.为什么要通过PoE供电？

PoE在楼宇自动化，监控或交通信号灯摄像头等应用中有着广泛的应用。

PoE主要的优势包括：

PoE不需增加电源线：可以降低硬件成本。

安全性高：电压比较低，所以系统比较安全。供电设备在全功率供电前，会发出一个10V的测试电流。只有在受电设备上检测到25Ω电阻时，才会施加全电压。这样可以防止连接设备受损。

安装方便：使用Cat-5双绞线连接，供电设备（PSE）和受电设备（PD）之间最长距离可达100m。因此PoE非常适合在不宜安装电源插座的地方，如墙上，屋顶，天花板等地方应用。

即插即用：这意味着可以在网络继续运行时进行更改。当需要更改时，更换以太网连接设备和交换电缆相对容易。只需要技术人员将新设备的线缆插入网络交换机即可。

PoE供电标准

PoE一直在发展，从以太网写IEEE 802.3af发展到IEEE 802.3bt，通过PoE提供的功率越来越高。

3.PoE如何实现供电？

PoE主要由两部分组成：供电设备(PSE)和受电设备（PD），通过Cat-5双绞线传输数据以及供电。

供电设备PSE:

PSE设备是为以太网客户端设备供电的设备，同时也是整个POE以太网供电过程的管理者。常见PSE包括以太网路交换器、路由器等。

受电设备PD：

PD设备是接受供电的PSE负载，即POE系统的客户端设备。常见PD包括IP电话、网络安全摄像机。

电缆线：

POE系统使用Cat-5双绞线，可以给终端提供44V到57V直流电压，最长距离可达100m。

4.PoE握手过程是怎样的？

PSE负责像电源一样供电，而PD接收并使用功率（负载）。为了安全考虑，PSE连接PD时并不是直接连接，而是有个“握手”过程。具体如下：

1）检测：PSE在全功率供电前，会发出一个10V的测试电流，来检测PD的存在。只有在PD上检测到25Ω电阻时，才会施加全电压。这样可以防止连接设备受损。

2）分类：PSE检测到PD之后，会先开始分类；即确定连接设备的电源要求。PSE将施加规定电压并测量产生的电流。然后根据电流电平将PD分配至一个功率等级。

3）供电：如果一切正常，将供应全部电压和电流。一旦为PD供电，PD就要负责将–48 V的PoE电压转换为适合终端设备的电源电压。

5.PoE有哪些应用实例和产品？

我们以ADI提供的解决方案为例：

PSE侧：

方案中包括的核心芯片有隔离式控制器LTC4271代表非隔离侧PSE主机的数字接口；隔离式控制器LTC4290在隔离侧提供以太网接口——这两个组件通过简单的以太网变送器连接。

电缆：

Cat-5线缆是由四对双绞线组成，用来连接PSE和PD设备。

PD侧：

一旦为PD供电，PD就要负责将–48 V的PoE电压转换为适合终端设备的电源电压。理想二极管电桥控制器LT4321与PD控制器LT4295配合，可以全桥配置控制四个MOSFET。

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