| 以太網(wǎng)供電是一種能在同一根電纜上向聯(lián)網(wǎng)裝置提供電源和數(shù)據(jù)的技術。 與以太網(wǎng)供電(Power over Ethernet,也稱為局域網(wǎng)供電)相關的IEEE802.3af規(guī)范,于2003年6月得到了批準。它將PoE的實施方法標準化,并且規(guī)定了部署Ethernet供電設備(PSE)和用電終端的方式。早期邁入PoE市場的廠商包括3Com、Intel、PowerDsine、Nortel、Mitel和National Semiconductor。  點擊看原圖 圖1 以太網(wǎng)供電方案(Power over Ethernet,PoE) 圖中 Midspan——中跨,outlet——插座,uninterrupt power supply——不中斷電源(UPS),NMOS Switch——NMOS交換,Power Source Equipment——電源設備,device address——裝置地址,Microcontroller——微控制器,PD Power controller——PD電源控制器,current mode PWM controller——電流模式PWM控制器,buck converter——降壓變換器,boost converter——升壓變換器。 該PoE標準被視為第一個真正國際化的電源分配標準,其支持者相信它將在幾年內變得無所不在。這些支持者表示,相應的發(fā)展推動力,將是在為以太網(wǎng)交換添加電源時可保證更低的成本這一點。實際上,PoE可以簡化功率要求在15W以下的用電裝置的安裝和部署,如IP電話、網(wǎng)絡攝像機和WLAN接入點。由于能將電源和LAN電纜連接合二為一,人們將不再需要為每個終端設置一個額外的AC插座。 它是一種足夠簡單的概念,但是其背后的內涵與外沿卻深遠而寬廣:在商業(yè)上,各行業(yè)在通信基礎架構方面節(jié)省的金額可達到數(shù)百萬的規(guī)模,而在家用方面,PoE將成為智能家庭的推廣的關鍵。 將來,PoE兼容的裝置將包括移動電話、PDA、電吉他,甚至剃須刀。為了將以太網(wǎng)電纜變成電源線,就必須給以太網(wǎng)電纜(具體來說其型號是5/5e類,帶或不帶屏蔽。)內兩對雙絞線中的一對強加電源。另一端的裝置將是PoE兼容型的,或者,設計者也可以用一個“集電器”(‘picker’)或者“分接器”(‘tap’)將電流從電纜上引走,并讓其流向電源插座。因此,PoE系統(tǒng)包括以太網(wǎng)交換和供電集線器,或者PoE使能的以太網(wǎng)交換(起到電源的作用)外加多個能獲得供電的數(shù)據(jù)終端設備,這些終端將構成負載。該系統(tǒng)采用星形拓撲,其中每一個負載都連接到一起,其中包括了到中心供電集線器的專門連接。 上述規(guī)范定義了兩種類型的電源設備:端跨(End-span)和中跨(mid span)。端跨是指采用了嵌入式PoE技術的以太網(wǎng)交換。這些交換通過同一線對來傳輸數(shù)據(jù)和電源——傳輸對1/2和3/6。 中跨裝置一般有6到24路通道,通過未用到的線對4/5和7/8來承載電源,數(shù)據(jù)則由其他線對傳輸。目前有兩種中跨裝置:供電集線器和可供電的插線面板。 供電集線器為每個PoE端口提供兩個RJ45插座,一個用于輸出,另一個則是輸出,這兩個插座都位于正面。一個面板跳線將交換端口與集線器輸入連接到一起,另一路跳線電纜連接器則將相匹配的集線器輸出連接到一個插線面板上,然后再連接到所供電的裝置。現(xiàn)在已有多種中跨裝置可以供貨,它們被推薦用于網(wǎng)絡升級。 12.95W電源 &n bsp; 該規(guī)范規(guī)定了48V的名義電壓值,可以在裝置處提供約13W的功率。具體來說,能在100m 5類電纜上提供的最大功率為12.95W。隔離的DC/DC變換器可以將48V變換為一個較低的、符合所供電的裝置需要的電源,同時,為了安全起見而維持1500V的隔離度。 PoE規(guī)范的一種重要方面是與現(xiàn)有設備的后向兼容性。為此,提供電源的設備將運行一個“發(fā)現(xiàn)流程”來檢查以太網(wǎng)電纜,尋找滿足規(guī)范的裝置。其做法是:給電纜施加一個很小的、對應有限電流的電壓,檢查遠端的裝置上是否存在一個25k_的電阻。只有在發(fā)現(xiàn)存在這一25k_電阻時,才施加全部48V電壓。 PoE的支持者極力稱道的一個優(yōu)點是它的可靠性。由于實現(xiàn)了電源的集中化,它可以更為方便的提供對功率過載、中斷、浪涌和尖峰的防護。當然,與不間斷電源或者后備電池一起使用時,那么,即使AC電源中斷的話,也能保證電源的供給。 市場上已出現(xiàn)的種種可供選擇的PoE裝置,意味著該技術正在快速脫離成長型市場階段。中跨集線器已經(jīng)可以廣泛獲得,正在用于VoIP、藍牙接入點和網(wǎng)絡攝像機等應用。然而,這僅僅是個開頭。 市場上出售的元件級產品來自于Texas Instruments、Linear Technology和Maxim,而Micrel可以提供評估板。 舉例來說,Linear已經(jīng)發(fā)布了2款4種PoE控制器,它保證供電設備的自治化的工作,實現(xiàn)所有必需任務的順序控制,而無需處理器介入。Texas Instruments在過去一年多的時間內一直在提供PoE電源管理IC,并提供了一片完整的PoE IP電話SoC。 在那些為PoE標準的發(fā)展提供了大部分支持的公司中,有一家稱為PowerDsine的公司,現(xiàn)在提供與802.3af相兼容的供電集線器及其SPEAR產品,該產品是一種內置的電源控制和監(jiān)測電路。 SPEAR可以在每一個電源通道上實現(xiàn),僅在滿足PoE條件的Ethernet終端出現(xiàn)時才接通電源。它能夠防止功率的強制注入,并保護不兼容裝置免受損傷,還能提供針對通道過載、短路、極性顛倒的防護。 在終端裝置一側,Toshiba發(fā)布了802.3af兼容的IP商用電話,在此之前還發(fā)布了一款網(wǎng)絡攝像機。同時BRG Precision Products和DSP Design已經(jīng)制造了利用單根電纜實現(xiàn)時間同步和電源傳輸?shù)臄?shù)字時鐘。 既然以太網(wǎng)供電將被普遍接受,也許現(xiàn)在正是開始將一些電源插座扔掉的時候了。
|