针对以太网电源(PoE)的高功率设计

四对小电流方案

为了增加传递到PD的功率，另外一种技术是在CAT-5电缆中为所有四对线供电。图4a所示为四对PSE电路，其中每一对都具有标准的802.3af电源。对传感器电阻的数值不需要作出变更。




图3a：四对802.3af电源。

四对PD电路是最大的变化(图4b)。现在需要采用两个LTC4257器件，电源电路必须具备足够的智能，以便把从每一个通道吸取的电流限制在 802.3af规范容许的范围之内。要做到这一点，就要平衡从每一对线吸取的电流或平衡从每一对线吸取的功率，直到它接近(但是不超过)ICUT极限，然后，才从其它线对吸取电流。这种电路可能相当复杂，不同的设计之间差异也很大。



图3b：四对小电流PD。

四对技术(four-pair　ｔechnique)的优点是利用了电缆中的所有导线，最大限度地减少了总的电缆阻抗及长电缆所产生的功率损耗。任何利用标准电流的大功率技术也完全接近符合802.3af标准，因为仅仅采用信号对或备用对就能够符合标准的要求。主要缺点是复杂性高，价格昂贵。PSE的每一个端口需要两个通道的控制器芯片，将端口密度减少了一半；而PD需要两个通道和附加的电流平衡电路，以确保从每一对线吸取的电流不超过最大值。此外，如果只有信号对具有连续性，四对技术就不管用，正如在一些CAT-3建筑安装中看到的那样。

因为四对线方案的成本昂贵且复杂性高，在中等功率级别，人们宁愿采用两对大电流技术。只有当PD功率上升到35W以上，四对系统才最为适用。

四对大电流方案

把大电流电路与四对连接结合起来，可以沿着电缆比其它任何技术传递更多的功率。四对大电流容许沿着100米的CAT-5电缆向PD传递50W的功率，如果电缆长度缩短的话，所传递的功率要更大。尽管这种方案存在所有以前方案的缺点，但是，所传输的功率却最大。对于50W以上的功率，长的电缆很快会出现“阻抗匹配”问题，在此，电缆所消耗的功率比传输给PD的功率还要大。如果缩短电缆的长度，就可以进一步增加电流，其数值最终受限于RJ45连接器、磁性元件的偏置电流和CAT-5电缆中温度上升的程度。极大功率(＞50W)电路只应该用于由同一供应商指定整个解决方案的系统之中。

分类：何时适用大功率

特别情况下，如果不采用上述电路，一种办法就是确定何时把大功率施加在线路上。在正常情形下，所有技术都将成功地为符合802.3af标准的PD供电。双门限电路需要从PD获取一些信息以了解何时切换门限；而四对方案需要了解何时才适合切换到第二组导线。IEEE　802.3at委员会正在努力解决这些问题，但是，还没有确定最终方案。在过渡时期，需要采用特殊的方案来识别大功率PD。

802.3af定义了不使用的类(第四类)，看起来就像为大功率PD特制的；LTC4258/59　PSE芯片和LTC4257/67PD芯片都支持第四类。幸运的是，第四类PD如果插入标准的 802.3af　PSE之中的话，它就可以采用第三类限制电流供电；而如果它试图吸取更大的功率，它就会重复地打开和关闭。第四类可以被用作为连接了大功率PD的“报警”信号，但是，建议在传输更大功率之前，先发出一个附加的握手信号。理想情况下，大功率PD应该从大功率PSE接收某种信号，确认“工作在大功率模式”是可接受的。如果没有收到握手信号，PD就应该向用户发出某种信号，表示它插入了错误类型的PSE。

本文引用地址：//m.amcfsurvey.com/article/180241.htm