PEM3000系列30W以太网供电增强（POE+）受电模块深度解析

在当今的网络设备中，以太网供电（PoE）技术凭借其便利性和高效性，成为了许多设备供电的首选方案。PEM3000系列30W以太网供电增强（POE+）受电模块，作为一款符合IEEE 802.3at标准的产品，为众多以太网设备提供了可靠的供电解决方案。下面就来详细了解一下这款模块。

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产品概述

PEM3000系列受电模块完全符合高功率IEEE 802.3at以太网供电增强（PoE+）标准，能够从CAT5以太网电缆中提取电力，无论是IEEE 802.3at（POE+）还是IEEE 802.3af（POE）兼容的供电设备（PSE）都适用。该系列模块提供完整的双事件PoE+和单事件POE签名，用于第1层分类，并通过“AT Detect”引脚支持第2层分类。其高效的DC - DC转换器可提供高达30瓦的功率，输出稳压、低噪声、低纹波，还具备内置的浪涌电流、过载和输出短路保护功能。

产品特性

标准兼容性

完全符合IEEE 802.3at和802.3af标准，确保与各种PSE设备的兼容性。

高功率输出

可提供高达30瓦的输出负载（30瓦峰值持续最长30秒，占空比10%），满足大多数设备的供电需求。

功率分类

属于IEEE功率类别4，能准确告知PSE所需的功率水平。

高效设计

具有较高的效率，能有效减少能量损耗。

紧凑封装

采用紧凑的封装形式，占用最小的PCB面积，适合空间有限的设计。

外部组件少

所需的外部组件极少，降低了设计复杂度和成本。

成本效益高

为制造商提供了一种快速、简单且经济高效的方法，使以太网设备具备PoE功能。

第2层分类支持

通过“AT Detect”引脚支持第2层分类，方便设备进行更精确的功率管理。

电气隔离

输入到输出具有1500伏直流隔离，提高了设备的安全性。

保护功能

具备过载保护和连续短路保护功能，当超过最大功率时，模块会进入过流模式，并在过载条件消除后自动恢复。

低输出纹波和噪声

输出纹波和噪声低，能为设备提供稳定的电源。

多电压输出

提供12V、18V和24V直流输出电压型号，且输出电压可调节，满足不同设备的电压需求。

辅助电源支持

支持外部辅助电源，增加了供电的灵活性。

环保合规

符合RoHS 2002/95/EC标准，环保无污染。

产品选型

PEM3000系列有三款不同输出电压的产品可供选择，分别是PEM3012（12V）、PEM3018（18V）和PEM3024（24V）。它们的效率均为85%，均为固定的IEEE功率类别4，连续输出功率为24瓦，峰值输出功率为30瓦。

电气特性

绝对最大额定值

• 电源电压（VCC）：0V ~ 57V DC
• 存储温度（TS）：-25°C ~ +100°C
• 输出电压（VOUT）：0V到受控输出电压（工作或非工作状态）

输入特性

• 输入电压（DC）：36V ~ 57V，典型值为51V
• 欠压锁定（DC）：30V ~ 36V
• 输入电流（DC）：最小100mA，最大600mA
• 最大浪涌电流：最大650mA
• 工作温度：-20°C ~ 70°C
• IEEE 802.3at/af功率分类：固定类别4

直流输出特性

• 线路调节率：典型值0.2%
• 负载调节率：典型值0.5%
• 输出纹波和噪声：典型值150mVp - p
• 隔离电压（DC）：1500V
• 温度系数：100 ~ 300ppm/°C
• 输出短路持续时间：无限

引脚说明

PEM3000模块的引脚分为输入引脚和输出引脚。输入引脚包括EMI、VIN+、VIN - 、ATD、RSD等，输出引脚包括EMO、+VDC、OADJ、 - VDC等。每个引脚都有其特定的功能，例如EMI和EMO引脚可用于改善EMI过滤，OADJ引脚可用于调节输出电压。

功能描述

输入兼容性

PEM3000系列与所有IEEE 802.3af / at兼容的供电设备（PSE）兼容，支持数据/信号对（模式A）或备用对（模式B）的不同功率注入选项。模块还提供外部输入桥式整流器，提高了系统设计的灵活性和散热分布。

工作模式

模块有五种工作模式：复位、签名检测、分类、空闲和开启。在复位模式下，所有模块块都被禁用；在检测模式下，模块向PSE提供有效的POE PD响应；在分类模式下，模块通过单事件分类（IEEE 802.af）或双事件物理层（第1层）分类（IEEE 802.3at）向PSE表明功率需求；在空闲模式下，模块等待全功率输入电压的应用；在开启模式下，模块为DC - DC控制器和本地应用电路供电。

受电设备（PD）签名

当PEM3000连接到IEEE 802.3af / at兼容的PSE时，它会自动向PSE呈现受电设备（PD）签名，PSE识别后会提供电力。

IEEE POE功率分类方法

为了确保正确的功率分配和管理，IEEE 802.3af和802.3at标准提供了PD向PSE告知所需功率水平的类系统。PEM3000支持双事件第1层（物理层）分类，通过ATD引脚可以识别PSE是类型1（15.4W）还是类型2（33.6W）。

AT检测（ATD引脚）

在第2层（链路层）分类中，为了从PSE提取超过15.4W的功率，主机板控制器需要通过数据链路层向PSE确认它是类型2 PD。ATD引脚可以通过光耦合器连接到主机板，当连接到类型2 PSE时，ATD引脚变高，光耦合器导通，主机板控制器可以确认这是类型2 PD。

远程关机（RSD）

PEM3000系列具有远程关机选项，当主机板需要关闭模块时可以使用。通过RSD引脚，设计师可以决定POE电源或辅助电源的优先级。

隔离

PEM3000模块满足IEEE 802.3af / at标准中对受电设备的安全隔离要求，通过了1500V的脉冲测试。

输出电压调节

模块的OADJ引脚允许使用1/16W功率额定值或更高、1%公差的电阻来调节输出电压，但电压变化不得超过标称电压的±10%或±1.5V（PEM3024最大24.5V）。

热性能

PEM3000模块在工作时会产生热量，因此在设计阶段需要考虑足够的通风和气流。模块的热性能可以通过强制气流冷却、使用散热片或功率平面散热片来改善。

应用说明

以太网供电（PoE）技术允许数据电缆在传输数据的同时为终端设备提供电力，减少了安装网络所需的电线数量，降低了成本，提高了维护便利性和安装灵活性。PEM3000系列模块为以太网设备制造商提供了一种模块化解决方案，使他们能够轻松地为设备添加PoE功能。

应用领域

PEM3000系列模块适用于多种领域，包括安全和报警系统、IP语音电话、访问控制系统、IP摄像机、显示器、网络监视器、公共广播系统、无线接入点、环境控制、遥测和远程环境监测等。

在设计使用PEM3000系列模块的系统时，你是否考虑过如何优化模块的散热设计，以确保其在高温环境下的稳定运行？欢迎在评论区分享你的想法和经验。