1 简介
PoE(Power over Ethernet)是以太网供电的简称。通俗说就是以太网能同时传输数据和电能,不需要额外的线缆。今天我们主要讲述的村田相关的PoE电源传输方案,后续还会设计TI的相关方案。
2 PoE组成
POE一般由以下两个部分组成:
- PSE(Power Sourcing Equipment):电源设备,提供电能。
- PD(Powered Decive):受电设备,用电设备,常见有IP摄像头,交换机等。
在PoE方案中,
3 POE协议标准
PoE的协议标准主要有一些三种,分别是PoE、PoE+、PoE++。详见下:
Standard | Type | Class | PSE's maximum suppling power | PD's maximum power | Main application |
---|---|---|---|---|---|
PoE IEEE802.3af | Type1 | 0 | 15.4W | 12.95W | Network CameraWireless Access PointIP Phone |
1 | 4W | 3.84W | |||
2 | 7W | 6.49W | |||
3 | 15.4W | 12.95W | |||
PoE+ IEEE802.3at | Type2 | 4 | 30W | 25.5W | PTZ CameraWireless Access PointIP Video Phone |
PoE++ IEEE802.3bt | Type3 | 5 | 45W | 40W | 4K/8K PTZ CameraWireless Access PointDigital SignageDisplayEdge Computer for Industry |
6 | 60W | 51W | |||
Type4 | 7 | 75W | 62W | ||
8 | 90W | 71.3W |
4 PoE方案设计
今天参考设计主要以村田的模组为例,后续还有设计TI的相关方案。
- PSE方案
PSE的方案以MYBSS054R6EBF为例,实物和内部框图见下:
具体的参数见下:
Output power (W)Max | 30W |
---|---|
Vin(V) | 10.8V to 27V |
Vin(V)typ | 24V |
Vout(V) | 54V |
Vout(V)typ | 54V |
Isolation Voltage (V) | 2250V |
Efficiency (%) | 90.5% |
Size(mm)W | 35.5mm |
Size(mm)L | 22.4mm |
Size(mm)T | 8.9mm |
Operatingtemperature(degC) | -40℃ to 85℃ |
Outputs (#) | 1 |
Iout(A)Max | 0.6A |
Package | SMD |
该模块的使用方法比较简单,仅包含四个PIN脚,每个PIN脚的功能如下:
- PIN1:电源输入引脚。
- PIN4:电源输出引脚;
- PIN2、PIN3:分别输入电压和输出电压的参考地。
电路设计相对也比较简单,其中C1为100uF电解电容,C2为33~56uF电解电容。RL为电子负载。
- PD方案
PD的方案以MYBSP0122BABFT为例,实物和内部框图见下:
具体的参数见下:
Output power (W)Max | 25.5W |
---|---|
Vin(V) | 37V to 57V |
Vin(V)typ | 48V |
Vout(V) | 12V |
Vout(V)typ | 12V |
Isolation Voltage (V) | 2250V |
Efficiency (%) | 92.5% |
Size(mm)W | 35.5mm |
Size(mm)L | 22.4mm |
Size(mm)T | 10.55mm |
Operatingtemperature(degC) | -40℃ to 85℃ |
Outputs (#) | 1 |
Iout(A)Max | 2.125A |
Package | SMD |
该模块的使用方法比较简单,仅包含四个PIN脚,每个PIN脚的功能如下:
- PIN1:电源输入正极性。
- PIN2:检测以使能引脚。
- PIN3:PSE在线指示。
- PIN4:电压控制。
- PIN5:电源输入负极性,一般为输出端的参考地。
- PIN6:电源输出负极性,一般为输入端的参考地。
- PIN7:电源输出正极性。
电路设计相对比较复杂,其中C1为0-400uF电解电容,RL为电子负载,常见的有IP摄像头,交换机。
5 POE的优势
- 安装方便
PoE安装比较比较方便,无需额外的电源线缆。
- 简化布线,降低安装与日常维护成本
采用 PoE 供电的设备,由于只需要一根网线便能同时完成供电和传输数据的作用 ,所以可以避免过多的电源适配器和电缆的连接。还将有助于降低基础设施的安装和日常运营成本,因为可以利用现有网络基础设施,所以能够轻松完成部署,用户还能通过交换机集中管理电力输出节约成本。
- 安全可靠
主动 PoE 在设备接通前会有“握手”测试,确认两者间的兼容性。(在文末有提及具体的原理)此外,面对断电等突发状况,PoE 技术也能够提供可靠性保障。例如,对于配备了不间断供电系统的现代化机房,使用 PoE 供电的安全摄像头、门禁系统等设备不会因电力中断而被解除安全保护。
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