以太网供电PoE技术与应用分析_图文

1、年月第十四届全国半导体集成电路、硅材料学术会议珠海以太网供电（）技术与应用分析代军马勋电子科技大学微电子与固体电子学院成都杭州中科微电子有限公司杭州摘要：本文对基于标准的以太网供电（，）系统与应用作分析介绍，同时对其供电设备（）的工作方式与控制、受电设备（）的捡测与分类技术作出分折，最后分析讨论了该技术目前市场应用及前景。关键词：标准（供电设备）（受电设备）概述术则不仅大大减少了组网工作量，而且支以太网供电（）是一种电源分配技持一点对多点的电力传输架构，并可与数术，它主要是一个电源传输协议，而不是据网络并行传输，从而可在网络核心部署数据协议。目的是能同时将电源和数据传一个不间断电源或后备电源系

2、统的方式用输至任何连到以太网上的设备，于内所有网络设备。此外，还提供为此于年月作为标了基于和简单网络管理协议的远准获得通过，用于在以太网上传输和接收程访问与管理功能，简化网络管理，降低电源信号。系统示意图见图。维护成本。也代表了全球真正统一的电源电压接口标准，使设备制造商能够基于全球统一的规范研发产品，而这正是此前以太网技术赖以大获成功的关键所在。以太网供电系统分析系统原理定义了两类主要元件：供电设备（）和受电设备（）。以太网供电开始于能提供电源的供电设备（），该设备通过测量其共模终端来检测需要供电的设备。一个有效的受电设备（）必须具图系统示意图有一个共模电阻的“检测特征”。我们知道，包括无线

3、接入点、便携用一个称为分级的第二次测量来判断电脑、电话等在内的网络设备以前均需的峰值功率要求，掌握了这一信息后要两类连接，即与企业的连接和与电就能对那些需要供电的设备提供电源，而力网络的连接。而且，对重要网络设备，不会损坏不需要供电的设备，并能有效地还需要提供独立的不间断电源或后备电分配可用功率。一旦在接收电源（一般源。随着设备数量的急速增加，为每为直流）时，消耗的功率能高达。一设备提供这两类连接的工作量开始呈级如果一直未接入或处于关断状态，数增加。同时，为了获得最佳运行效果，就停止输送电源，并不断检测有效的部分网络设备有时需要部署于某些特殊位电阻特征电阻。以太网供电连接完全 置，进一步加大了

4、部署难度与成本。技由来进行控制，共模或端口电压（）年月第十四届全国半导体集成电路、硅材料学术会议珠海向传递链路状态（表所示）相关信息。电电压状态说明压范范围围检测探测到的特征电阻分级测量分级电流特征启动离开状态图端点供电示意图供电向提供电中间源中间安装在数据交换机和之间空闲不在其它状的连线上，这类称为中间（）或态称中跨，电源可利用中间方式注入网表链路状态线。中间通过电缆中的“空闲设备线对”提供电源，见图所示。而数据线对以太网供电设备是，它负责检测、则直接通过，即对于基于中间的网络而言，分级和控制电源，以符合网络中从一个已有的非交换机接收数的电源要求。网络可用端点或中间据而从中间获得电源。方式实

5、现。端点端点在同一设备内集成了以太网交换机和电源，即结合了电源供电功能与数据终端设备（）功能，或目前以太网交换机和集线器的转发器功能。这些位于以太网连线的另一个端点（即网络连接的终端）上，并称为端点（）。这些端点一般通过数据线对（信号线对）输送电源，因为这些线对肯定图中间供电示意图连在上。这种以太网交换机有时被称为端点与中间的不同具有“在线电源”（见图）。端点最适端点不同于中间的地方是合于新的网络基础设施的部署。它可以选择利用信号线对同时传输电源和信号，也可以选择空闲线对传送电源。通常来讲，必须能够通过信号线对或空闲线对提供电源，但不需要两者同时提供电源。设备标准中定义的受电设备（ ）就是通过

6、网络从电源供电设备（年月第十四届全国半导体集成电路、硅材料学术会议珠海）取得电源的设备。设备检测当受电设备（）被接入以太网链路先为那个端口加电，或者当或备用电源能量快用完时，哪些端口应该首先被切断。然后，交换机就可维持最重要的以太网端口的供电。这样的端口可能包括电话、标记阅读器、某些监视摄像头或接入点、或者一些经营性的数据电路。这些失效保护特性被整合于控制器内部，可通过硬件接线或软件方式进行配置，有助于紧急情况下管理功率预算。因此，应寻找软件可配置的控制器。时，必须检测每个以太网设备是否需要电源。标准的要求开始于一个和小于的特征识别，正因如此，使通过测量这一共模终端来检测需要供电的设备，将从不

7、需要供电的其它以太网设备中区分出来。只需要具有这些检测特征，同时其链路处于检测模式，则即可实现检测。对检测的具体方法：为实现这种检测，通过测量两个（电压一电流）分类电流最大功率最小等级说明无分类低功塞中室功等级功率点和从它们之间的斜率来计算电阻以判断端口的共模终端来检测需要供电的设备，就是利用至的限流电压探测信号线。像以太网供电的其它部分一样，以太网线的共模抑制对检测而言并没有什么好处，必须通过累积多个交流周期（但不可太多）来抑制信号，检测必须在内完成。大功窒保留功率分级标准还包含了一个可选的功能，称为功率分级（见表）。这项功能使能够更加精细地管理其功率预算。如果一直未接入或处于关断状态，就停

8、止输送电源，并不断检测有效的表分级电流及功率表设备启动在端口电压升到和之间前不会吸取电源，在较低电压条件下保持在欠压闭锁状态（），以避免对检测和分级产生干扰。在开始的时候，将特征电阻。这个信息便于管理任意给定时刻它向已连接的传递的最大功率。表列出了可以供应一个使用的不同功率级别，以及它们所对应的分级特征，表中的分类电流是上的电流，电流范围更宽一些。在成功完成检测后，对端口提供的电压，并将置于分级模式。在对进行分级（测量端口电流）前会给它的时间使它稳定下来。为保持合理的功耗，必须在内完成分级。另外一些紧急情况下非常有用的功能是，能够排出一个优先级顺序，决定首或更大的输入旁路电容连接到端口处。尽管

9、旁路电容的切换会使端口电压降低到到导通阈值以下，但这一瞬态压降不会使其产生振荡。标准允许有的启动时间，在它满足表中所在级别的电流极限以前，足以使旁路电容充满。能使用浪涌电流极限来对较大的电容充电，同时满足电流限制要求。一般会保持电路的其余部分不工作直至旁路电容充电完成。供电年月第十四届全国半导体集成电路、硅材料学术会议珠海当旁路电容充电完成后，端口电压就止，除上述应用之外，它还可以为一系升高进入供电模式，使电路的其余部分运列形状很小的装置供电，譬如蜂窝电话、行，并在它所在类的功耗极限内吸取电源。、无线耳机、便携电脑，甚至交直流两如果电流过高的时间超出将会使电源用式剃须刀。关断。如果能提供所在级

10、别要求的随着网络中电话、视频监控的应功率，将对提供电源。如果能用，加之无线以太网应用越来越广泛，通向每一个端口提供的功率，则可以选过以太网本身提供电力支持的要求也越来择完全跳过分级。通过分级能更有效地利越迫切，所以以太网供电也成了必然趋势。用电源，降低提供电源的成本，因此大多已经成立新的小组准备扩展现有的以数都要采用分级。无论是否对进行太网供电标准，主要目的就是支持更大范分级，在对提供电源前必须在围的设备，可以说数据与电力的集成即将内完成有效检测，否则如果等待时间迈上一个新的台阶。太长将会损坏插在原本是位置上不需要技术应用难点分析供电的以太网设备。这其中最突出的是标准支持的检测断开的电源最大功

11、率仅为瓦，仅能满足加电给后，按照电话与接入点等功耗较小的设备，标准它必须监视的“维持功率”特征。但对于功率稍大的设备则明显捉襟见肘，必须吸收最低为的电流，这样与技术期望满足便携机电源供应的长就能知道它还保持连接。标期目标，更相去甚远。准定义了交流和直流两种检测断线的方缺乏更多的关键应用，这项技术目前主法。对进行交流阻抗测量一般要比纯直要是用于电话和无线局域网供电的应用，流电阻测量方法更精确。一个小幅度的共因此尚需要探索更多的应用领域。散热、模交流电压与数据信号和被同时送电气需重新设计。预测未来年内，所有到以太网线上。然后测量交流电流并算出的以太网交换机均支持以太网供电功能，端口阻抗，如果还没有

12、被断开，这个值则可以想象对配线间的电气环境和散热提应该低于。交流电压的频率应该出了极大挑战。在至之间。应用现状及前景分析参考文献：一度完全是某些厂商提供的专利马云飞未来以太网供电新技术实性技术，而现在则基于，这现方案简介赛迪网是全球第一个通用供电标准。现主要应用电源解决方案电子产品世界于语音传输（）、无线局域网（）、吴星华电源和数据可同一传输的新视频监视和建筑物安全领域。到目前为以太网供电系统亚太资源网 以太网供电(PoE技术与应用分析作者：作者单位：代军， 马勋代军(电子科技大学微电子与固体电子学院,成都,610054， 马勋(杭州中科微电子有限公司,杭州,310053相似文献(9条1.期刊

13、论文 王平. 余刚. 胡向东. 袁李. WANG Ping. YU Gang. HU Xiang-dong. YUAN Li 基于MSP430单片机的以太网供电设备的硬件设计 -重庆邮电大学学报（自然科学版）2007,19(22.期刊论文 苗海涛. 王发茂. 袁李. Miao Haitao. Wang Famao. Yuan Li 基于MAX5945的以太网供电设备 -单片机与嵌入式系统应用2007,""(93.期刊论文 王平. 余刚. 胡向东. 袁李. WANG Ping. YU Gang. HU Xiang-dong. YUAN Li 基于MSP430单片机的以太网供电

14、设备的软件设计 -重庆邮电学院学报（自然科学版）2006,18(5网络供电是EPA的求和总体设计,选用MSP430F148单片机和TPS2383A以太网供电电源管理器,基于I2C-BUS通信规范,开发了符合IEEE802.3af标准的以太网供电设备,着重论述了该以太网供电设备的软件实现过程,最后给出了该供电设备在EPA系统中的应用实例,具有良好的使用效果.4.期刊论文 梅兰日兰电子(中国有限公司. MGE(ChinaLtd 新型话音和数据网络应用已对电气规划产生深远影响VoIP和PoE技术为电源管理市场带来了全新机遇和挑战 -智能建筑电气技术2007,1(1随着过去几年中一些新型网络技术的不断

15、涌现,一种通过计算机网络进行通话传输的技术-IP语音技术(VoIP获得了迅猛发展,并已经成为商业运作中十分经济的重要手段.相比过去使用了几十年的传统的自行供电式POTS(简单旧式电话业务网络系统和统一供电式交换机(Centrex系统,这些新型的VoIP 电话实际上相当于一些需要独立电源的小型计算机.可以通过两种方式实现独立供电:一种方法是每部电话使用单独的外置电源("壁电"或"墙电",另一种方法就是通过一种新型或现有以太数据网络供电.无论是采取上述何种方法,都会对整个系统的电气规划产生重大影响,其中包括一些我们由此而经常忽视的问题.5.期刊论文 Amit

16、 Gattani 以太网供电新标准促热网络化电源管理应用市场 -电子元器件资讯2010,""(16.期刊论文 R&D技术讲座PoE以太网络供电 -电子与电脑2008,""(107.期刊论文 Phil Callahan. Matthew Landry. Phil Callahan. Matthew Landry 高压元器件整合简化PoE用电装置设计高压元器件整合与工艺技术选择是缩小电路板面积和提高直流电源转换效率的关键 -今日电子2007,""(6自从IEEE StdTM 802.3af以太网络供电(Power-over-Eth

17、ernet,PoE标准于2003年6月通过后,已有数百万台具备PoE功能的VoIP电话、无线按入点(WAP和安全摄影机在世界各地销售.PoE能够方便地同时提供数据与电源功能,所以许多应用现在都开始内置这项功能,例如销售点终端装置(POS、网络传感器和楼宇自动化.以太网络供电设备(PSE和用电装置(PD等PoE产品的出货量预计到2008年将超过一亿.8.期刊论文 GE Fanuc智能平台推出适合严格军事应用的高性能加固型单插槽图形解决方案/美盛科技发表新型嵌入式以太网络供电系统受电端模块 -电子与电脑2009,""(129.学位论文 江晓华 基于网络供电监控系统的研究 200

18、6电台具有重要的政治经济地位，其供电系统都应按照一级负荷的要求进行设计，要配有可主各自动投切的市电双电源供配电设备，静态不间断电源及备用柴油发电机等。由于以上电源设备往往安装在大楼的不同位置，因此对用户来说存在着如何把它们联系起来，进行合理有效的监控和管理，以达到最大程度的保证电台供电安全的问题。本文从电台不间断供电系统的需求和功能分析入手，结合当今飞速发展的计算机软、硬件技术，设计了一套电台供电系统的监控系统。这一系统运用了以太网通讯、MODEM通讯和GSM通讯的有关技术，通过网络实现了供电电源系统电量及设备的远程监控。基于网络通讯是实现监控的难点，本文分别对的监控系统中远程终端的硬件和软件进行研究。在硬件的研究方面，探讨了在单片机中实现TCP