PoE供电原理是什么

 

PoE（Power over Ethernet）即“以太网供电”，是一种可以通过网络线缆为网络设备提供电力的技术， 可将电力和数据信号同时传输，使得设备不需要额外的电源线缆。PoE有效解决了IP电话、无线AP、便携设备充电器、刷卡机、摄像头、数据采集等终端的集中式电源供电，具有可靠、连接简捷、标准统一的优势，因而广受青睐。

 

 

 

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PoE供电原理

 

PoE供电系统包括两个部分：供电设备PSE：通过以太网给受电设备供电的PoE设备，提供检测、分级、智能功率管理等功能，例如：PoE交换机。受电设备PD：如无线AP、便携设备充电器、刷卡机、摄像头，照明等受电设备。按照是否符合IEEE标准，PD分为标准PD和非标准PD。

PSE设备上电，PD设备通过网络连接到PSE设备后，PSE与PD就开始进行供电协商：

1.检测PD：PSE在端口周期性输出电流受限的小电压，用以检测PD设备的存在。如果检测到特定阻值的电阻，说明线缆终端连接着支持IEEE 802.3af/at标准的受电端设备。

2.供电能力协商即PD设备分类过程：PSE对PD进行分类，并协商供电功率。供电能力协商不仅可以通过解析PD产生的特定分级电流实现，还可以通过链路层发现协议LLDP协议进行分类和协商。

3.开始供电：在启动期内(一般小于15μs)，PSE设备开始从低电压向PD设备供电，直至提供48V的直流电压。

4.正常供电：电压达到48V之后，PSE为PD设备提供稳定可靠48V的直流电，PD设备功率消耗不超过其在分类阶段所请求的功率。

5.断电：供电过程中，PSE会不断监测PD电流输入，当PD电流消耗下降到最低值以下，或电流激增，例如拔下设备或遇到PD设备过载、短路、超过PSE的供电负荷等，PSE会断开电源，并重复检测过程。

 

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矽力杰高频反激式PoE PD方案

 

SQ34815是一款集成式兼容 IEEE 802.3af/at的PoE PD方案，集成PD接口和反激式电源变换器, 适用于小型 13W 隔离式 PoE 应用。PD 接口具有所有 IEEE 802.3af/at 标准功能，包括检测、分类和 100V 热插拔MOS以及自动维持功率特征功能。

SQ34815反激变换器可灵活选择原边反馈或副边反馈模式，以适应不同的应用需求。为了获得更高的效率和更好的EMI性能，原边反馈模式下反激具有准谐振谷底导通和自适应PWM/PFM控制等特征，最大开关频率可达500kHz。内部180V、0.65 Ω MOSFET在紧凑封装QFN4x5中实现了良好的热性能。 

SQ34815同时提供了全面可靠的保护，包括OLP、VCC OVP、逐周期峰值电流限制、内部OTP等，是低成本、小尺寸的隔离型解决方案的理想选择。
 

 

SQ34815

高频反激式PoE PD方案

◆ 兼容 802.3af/at 规范
 

◆ 100V、0.45Ω 热插拔MOS

◆ 支持适配器ORing

◆ 13W PD输入功率

◆ 自动维持功率特征（AMPS）

◆ 原边反馈谷底导通和自适应PWM/PFM控制

◆ 副边反馈开关频率可编程及内部斜坡补偿

◆ 集成180V、0.65Ω 反激 MOSFET

◆ OLP/OVP/OTP

◆ QFN4x5封装

 

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应用优势

AMPS功能满足协议要求

当PD设备工作在轻载情况或者切换至适配器供电时，为了避免PSE误认为PD已经移除，PD设备需要从PSE拉最小的负载电流以维持其供电，该最小负载电流在IEEE 802.3协议中有明确规定。

SQ34815配备了自动维持功率特征功能，简称AMPS功能，以一个0402封装的外部电阻来调节AMPS电流的大小，轻松实现轻载维持PSE不掉电，以及PoE供电和适配器供电的无缝切换。

 

浪涌测试鲁棒性热插拔MOS，无再启动

SQ34815内置的协议热插拔MOS，可以非常好的扛住浪涌能量的冲击，在测试中反激部分始终正常工作，输出电压非常稳定，不会出现重启或者掉电。

PWM / PFM控制以获得更高效率

实际的af PD产品，往往大部分时候工作在50%~75%负载（6~10W）条件下，提高中间负载段的效率就变得很有意义。

SQ34815工作在PSR模式时，采用了PWM/PFM相结合的控制策略，相比传统固定频率的工作模式，可以提升约1.8%的半载效率和1.29%的平均效率。