實現(xiàn)數(shù)據(jù)與直流電源在以太網(wǎng)上共線傳遞
英飛凌汽車電子生態(tài)圈
PD 的功率分級
推動電源與以太網(wǎng)相結(jié)合的最早動力是語音 IP電話(VoIP)。因為有非常多的以太網(wǎng)設(shè)備（RFID閱讀器、PDA充電器、移動電話甚至筆記本電腦等）可以采用這種方便的供電方式，因此 IEEE 802.3af標(biāo)準(zhǔn)包括了一個可選的特性，名為功率分級(Power Classification)，它可以讓PSE更準(zhǔn)確地管理功率預(yù)算。表3列出了一臺 PD 可以提供的不同功率等級(Power Classes)，以及各自相應(yīng)的分級標(biāo)志(Classification Signatures)。
為實現(xiàn)可選的功率分級方法，PSE先施加一個14.5V至20.5V的探測電壓。PD發(fā)出一個標(biāo)志（分級電流）作為回應(yīng)，該標(biāo)志向PSE指示PD可以消耗的最大功率。這一信息使PSE交換機在任何時候都能管理提供給所連接PD的最大功率。你可以通過選擇一個適當(dāng)?shù)腜SE控制器IC，實現(xiàn)另一個IEEE 802.3af標(biāo)準(zhǔn)以外的功能，即對 PSE 各個端口的輸出功率進行硬件的限制。
除非網(wǎng)絡(luò)主管保證所有的PD都不會換成功耗更大的設(shè)備，否則有時交換機預(yù)計的功率預(yù)算會出現(xiàn)超標(biāo)現(xiàn)象。在這種情況下，PSE 將拒絕為該端口供電，直到PD的功率分級符合要求為止。
另一個在突發(fā)情況下很靈活的功能就是，PSE可以決定哪個端口優(yōu)先接受電源，或者當(dāng) UPS 或備用發(fā)電機快要耗盡能量時決定先斷掉哪個端口。這樣交換機就可以保持對最重要端口的供電，如火警電話、出入證件閱讀機、某些監(jiān)控攝像頭以及接入點，或者其它數(shù)據(jù)電路。PSE 控制器IC中帶有這種故障恢復(fù)功能——這可以通過硬件實現(xiàn)或軟件編程實現(xiàn)——有助于將緊急情況下的功率預(yù)算降到最低程度。此時，應(yīng)找一個可軟件編程的 PSE控制器IC。
對斷開連接PD的檢測
在PSE開始為一臺PD供電后，它必須監(jiān)控符合IEEE 802.3af標(biāo)準(zhǔn)的PD“保持供電”(Maintain Power)標(biāo)志。PSE 還必須檢測PD是否已經(jīng)斷開連接。標(biāo)準(zhǔn)定義了檢測PD斷線的交流和直流方法。例如，我們可以考慮這樣一種情況：一臺PD從交換機上拔下，馬上有一臺老式以太網(wǎng)設(shè)備插入同一個端口。如果在PD移走后48VDC電源沒有及時斷開，老式設(shè)備就可能損壞。
對一臺 PD 進行交流阻抗測量一般要比純直流電阻的測量更準(zhǔn)確。一個小的共模交流電壓同數(shù)據(jù)信號和48VDC一起同時沿以太網(wǎng)鏈路傳遞下去。然后你就可以測量交流電流，并計算各端口的阻抗，該阻抗值應(yīng)小于 26.25kΩ（在 PD 未拔出的情況下）。這個交流電壓的頻率必須在1MHz和100MHz之間。有關(guān)斷線檢測交、直流方法的更多細節(jié)，設(shè)計者應(yīng)查閱 IEEE 802.3af標(biāo)準(zhǔn)。無論采用哪種方法，測量與隨后中止供電的速度都要足夠快。
芯片中的先進特性
在所有已面市的多端口PSE芯片中，最常見的是可控制四端口線上電源的PSE控制器?？梢詫ふ夷切2C兼容的串行接口，帶有可編程寄存器，便于配合 MCU使用。多工作模式的優(yōu)勢對于緊急事件更顯重要。
舉例來說，Maxim的MAX5935提供自動、半自動、手動、關(guān)斷以及調(diào)試等運行模式。自動模式可以使器件在沒有軟件管理的情況下運行。半自動模式（根據(jù)請求）對連接到一個端口上的設(shè)備進行不間斷的檢測與分級，但只在軟件指定的情況下才為該端口供電。手動模式在系統(tǒng)診斷時非常有用，可以通過軟件實現(xiàn)對設(shè)備完全的控制。關(guān)斷模式終止所有的活動，切斷各端口的電源。最后，調(diào)試模式可以通過設(shè)備狀態(tài)機的精細步進，作詳細的系統(tǒng)診斷。
圖 3，由于千兆PoE網(wǎng)絡(luò)連接使用所有四個線對來傳輸數(shù)據(jù)，不能用中跨PSE方法來為PD供電。100BASE-TX和10BASE-T的回退模式照例可以用于數(shù)據(jù)傳輸。所以，在千兆以太網(wǎng)上運行的PD必須由一個端點PSE交換機供電。
圖3是PoE系統(tǒng)設(shè)計的一個實例，這個簡化的框圖演示了使用千兆以太網(wǎng)PSE與PD的連接。由于千兆以太網(wǎng)不能引入中跨式電源，所以 100/10M 以太網(wǎng)模式也只能連接到一個端點PSE交換機上（MAX5940 PD接口控制器不需要二極管橋，但也可以在需要時帶二極管橋工作）。今天的PD接口控制器IC（如MAX5941和MAX5942）包括一個脈沖寬度調(diào)制(PWM)控制器，雖然PD一般都包括一個 DC/DC 變換器。本文引用地址：http://m.butianyuan.cn/article/176964.htm
評論