以太网供电(PoE)系统标准详解
在过程自动化系统中，必须监测和测量温度、压力、流速、湿度等重要参数。在工业4.0时代，以太网是通用通信标准。由于以太网是有线网，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？
本文介绍以太网设备如何同时使用电缆传输数据和供电。以太网供电(poe)系统在工业中广泛使用，未来也将发挥重要的作用。
poe标准
通过cat-5电缆供电在ieee 802.3af以太网供电标准中进行了定义。poe标准以前限制在几瓦以内，但更新的poe技术可实现更高的功率。例如，poe+允许每端口功率高达25 w，而poe++（四 对以太网供电系统）通过使用现有电缆的所有电线允许70 w到100 w的功率。与此poe标准并行的是adi公司定义的专有标准 ltpoe++，该标准定义高达90w的受电设备(pd)功率规范（请参见表1）。
表1. adi的最新poe标准
ltpoe++ 降低了poe系统与类似解决方案相关的技术复杂性。即插即用功能、易于实现和安全可靠的电源是ltpoe++的其他特性。此外，ltpoe++还可与ieee的标准poe规范互操作和向后兼容。但是，由于系统损耗和电缆损耗，实际可用功率略低于指定的pd功率，poe+和poe++也是如此。
poe组件
通过以太网电缆给设备供电主要需要两个组件：受电设备和供电设备(pse)。
图1. 显示poe系统的主要组件的方框图。
pse负责像电源一样供电，而pd接收并使用功率（负载）。pse设备在通电时有一个签名过程，以保护不兼容设备在连接时不受损坏。这涉及先检查pd的签名电阻。仅当此值正确时(25kω)， 才会为pd供电。如果pse检测到pd，会先开始分类；即确定连接设备的电源要求。为此，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。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。在典型的pd设计中，使用一个附加dc-dc转换器（二极管桥控制器）。该dc-dc转换器负责调整或覆盖pd提供的组件的电源要求。更新的ic已经能够将接口和dc-dc转换器集成到一个低功率等级的组件中，这就简化了设计。
根据ieee 802.3 poe规范，pd必须通过其以太网输入接受任何极性的直流工作电压，因此pd的输入前端需要两个二极管桥。因此，不管使用什么线对，pd也都可以使用反极性工作。
pd实现变得简单
在adi的lt4276中，存在符合ltpoe++-, poe+-和poe标准、具有集成隔离式开关稳压器的pd控制器。它可以同时用于正激和反激拓扑，以及2 w至90 w的功率等级。与较低功率等级的传统pd控制器不同（它也有集成功率mosfet），lt4276提供驱动外部mosfet的选项。通过这种方式，pd减少了损耗，提高了效率。
由于ieee 802.3以太网规范要求从设备外壳的接地处进行电气隔离，ltc4290/ltc4271 隔离式控制器芯片组适合用作pse。ltc4271代表非隔离侧pse主机的数字接口，而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。通过这种可靠的pse芯片组设计，可避免使用产生隔离电源的附加组件。
如果用理想二极管替换pd侧全桥整流器的两个二极管，可提高整个poe系统的功率和效率。因此，就像对待典型二极管一样使用和控制mosfet。通过这种方式，由于低通道电阻(rds(on))。正向电压大幅降低。将lt4321理想二极管电桥控制器和lt4295 pd控制器结合，可以全桥配置控制四个mosfet（参见图3）。
图2. poe电路示例。
图3. 传统二极管整流与通过二极管电桥控制器驱动。
借助poe，可在为以太网设备供电的同时通过rj45电缆进行实际数据传输。adi开发了自己的专有标准ltpoe++，该标准支持高达90w的功率，与传统poe标准并行。ltpoe++提供的可靠、端到端、高功率poe解决方案简化了电源和设计。
新的chronous 产品系列是adi创新工业以太网产品系列。它包括实时以太网交换机、phy、协议处理产品，以及完整的网络接口产品。adi推出两个可靠的工业以太网phy新产品adin1300（速率范围为10 mbps至1 gbps）和adin1200（速率范围为10 mbps至100 mbps），由此扩大了chronous产品系列。通过将这些新的phy和adi的poe技术相结合，chronous产品系列实现了出色的系统级电源和数据解决方案。
诺基亚首款5G手机或将更新Android 11
华为Mate40 Pro的性能如何?
中国移动明确“推进数智化转型，实现高质量发展”的主线
虚拟现实VR需要攻克的技术难点
利用单片机设计的高分辨率指数式数字电位器
以太网供电(PoE)系统标准详解
河南打造传感器“一谷两基地”
爆炸式增长的半导体大数据如何互联？与其应对措施及发展趋势
直发器单片机方案开发
远景维珍车队正式宣布与现任车手Robin Frijns续约
海康威视人脸识别再传捷报，保障昆明商洽会顺利举行
实现成功EMC 测试的10个技巧
动力电池极片辊压工艺四大关键控制要素详解
超讯通信成为“沐曦”品牌GPU产品特定行业总代理商
盛美上海进军PECVD市场，支持逻辑和存储芯片制造
站在风口上的传感器
小型高低温环境试验箱的压缩机维修保养注意事项-贝尔试验箱
新一代家居神器 小米1S扫地机器人
后3G时代的技术走向：四大关键技术
国产手机当自强！荣耀magic、小米mix、三星s7edge、华为mate9保时捷引领，你有没有在使用？
本文介绍以太网设备如何同时使用电缆传输数据和供电。以太网供电(poe)系统在工业中广泛使用，未来也将发挥重要的作用。
poe标准
通过cat-5电缆供电在ieee 802.3af以太网供电标准中进行了定义。poe标准以前限制在几瓦以内，但更新的poe技术可实现更高的功率。例如，poe+允许每端口功率高达25 w，而poe++（四 对以太网供电系统）通过使用现有电缆的所有电线允许70 w到100 w的功率。与此poe标准并行的是adi公司定义的专有标准 ltpoe++，该标准定义高达90w的受电设备(pd)功率规范（请参见表1）。
表1. adi的最新poe标准
ltpoe++ 降低了poe系统与类似解决方案相关的技术复杂性。即插即用功能、易于实现和安全可靠的电源是ltpoe++的其他特性。此外，ltpoe++还可与ieee的标准poe规范互操作和向后兼容。但是，由于系统损耗和电缆损耗，实际可用功率略低于指定的pd功率，poe+和poe++也是如此。
poe组件
通过以太网电缆给设备供电主要需要两个组件：受电设备和供电设备(pse)。
图1. 显示poe系统的主要组件的方框图。
pse负责像电源一样供电，而pd接收并使用功率（负载）。pse设备在通电时有一个签名过程，以保护不兼容设备在连接时不受损坏。这涉及先检查pd的签名电阻。仅当此值正确时(25kω)， 才会为pd供电。如果pse检测到pd，会先开始分类；即确定连接设备的电源要求。为此，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。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。在典型的pd设计中，使用一个附加dc-dc转换器（二极管桥控制器）。该dc-dc转换器负责调整或覆盖pd提供的组件的电源要求。更新的ic已经能够将接口和dc-dc转换器集成到一个低功率等级的组件中，这就简化了设计。
根据ieee 802.3 poe规范，pd必须通过其以太网输入接受任何极性的直流工作电压，因此pd的输入前端需要两个二极管桥。因此，不管使用什么线对，pd也都可以使用反极性工作。
pd实现变得简单
在adi的lt4276中，存在符合ltpoe++-, poe+-和poe标准、具有集成隔离式开关稳压器的pd控制器。它可以同时用于正激和反激拓扑，以及2 w至90 w的功率等级。与较低功率等级的传统pd控制器不同（它也有集成功率mosfet），lt4276提供驱动外部mosfet的选项。通过这种方式，pd减少了损耗，提高了效率。
由于ieee 802.3以太网规范要求从设备外壳的接地处进行电气隔离，ltc4290/ltc4271 隔离式控制器芯片组适合用作pse。ltc4271代表非隔离侧pse主机的数字接口，而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。通过这种可靠的pse芯片组设计，可避免使用产生隔离电源的附加组件。
如果用理想二极管替换pd侧全桥整流器的两个二极管，可提高整个poe系统的功率和效率。因此，就像对待典型二极管一样使用和控制mosfet。通过这种方式，由于低通道电阻(rds(on))。正向电压大幅降低。将lt4321理想二极管电桥控制器和lt4295 pd控制器结合，可以全桥配置控制四个mosfet（参见图3）。
图2. poe电路示例。
图3. 传统二极管整流与通过二极管电桥控制器驱动。
借助poe，可在为以太网设备供电的同时通过rj45电缆进行实际数据传输。adi开发了自己的专有标准ltpoe++，该标准支持高达90w的功率，与传统poe标准并行。ltpoe++提供的可靠、端到端、高功率poe解决方案简化了电源和设计。
新的chronous 产品系列是adi创新工业以太网产品系列。它包括实时以太网交换机、phy、协议处理产品，以及完整的网络接口产品。adi推出两个可靠的工业以太网phy新产品adin1300（速率范围为10 mbps至1 gbps）和adin1200（速率范围为10 mbps至100 mbps），由此扩大了chronous产品系列。通过将这些新的phy和adi的poe技术相结合，chronous产品系列实现了出色的系统级电源和数据解决方案。
诺基亚首款5G手机或将更新Android 11
华为Mate40 Pro的性能如何?
中国移动明确“推进数智化转型，实现高质量发展”的主线
虚拟现实VR需要攻克的技术难点
利用单片机设计的高分辨率指数式数字电位器
以太网供电(PoE)系统标准详解
河南打造传感器“一谷两基地”
爆炸式增长的半导体大数据如何互联？与其应对措施及发展趋势
直发器单片机方案开发
远景维珍车队正式宣布与现任车手Robin Frijns续约
海康威视人脸识别再传捷报，保障昆明商洽会顺利举行
实现成功EMC 测试的10个技巧
动力电池极片辊压工艺四大关键控制要素详解
超讯通信成为“沐曦”品牌GPU产品特定行业总代理商
盛美上海进军PECVD市场，支持逻辑和存储芯片制造
站在风口上的传感器
小型高低温环境试验箱的压缩机维修保养注意事项-贝尔试验箱
新一代家居神器 小米1S扫地机器人
后3G时代的技术走向：四大关键技术
国产手机当自强！荣耀magic、小米mix、三星s7edge、华为mate9保时捷引领，你有没有在使用？