以太网接口电路POE接口电路设计
poe受电方案
poe受电方案POE 受电方案POE（Power over Ethernet）是一种技术，它允许通过以太网电缆传输电力和数据信号。
POE 受电方案的设计和实施对于实现设备的高效供电至关重要。
本文将就POE 受电方案的选择、实施和优点进行探讨。
一、POE 受电方案的选择在选择POE 受电方案时，需要考虑以下几个因素：1. 供电需求：首先需要确定所需供电的设备类型和功耗。
根据设备的功耗需求，选择适合的POE 受电标准和设备型号。
2. 电缆标准：POE 受电方案通常基于以太网电缆传输电力和数据信号。
因此，需要选择符合POE 标准的以太网电缆，如CAT5e 或CAT6。
3. POE 受电设备：POE 受电设备通常由PoE供电器和POE受电器组成。
在选择POE 受电设备时，可以考虑其功率输出、安全性能和可靠性等方面。
二、POE 受电方案的实施实施POE 受电方案的过程包括以下几个步骤：1. 网络设计：根据实际需求设计网络拓扑结构，包括终端设备的位置和连接方式等。
2. 考虑供电点：确定供电点的位置，这些位置通常是网络设备所在的地方。
根据供电点的数量和位置，选择合适的POE 受电设备。
3. 安装设备：按照设计方案，将POE 受电设备安装在合适的位置。
同时，根据供电需求，连接相应的PoE供电器。
4. 连接设备：使用符合POE 标准的以太网电缆，将PoE供电器与POE 受电设备连接起来。
确保连接的质量和稳定性。
5. 测试和调试：安装完毕后，进行测试和调试。
确保POE 受电方案的正常运行和设备的供电质量。
三、POE 受电方案的优点POE 受电方案在供电便利性、管理灵活性和成本效益等方面具有以下优点：1. 供电便利性：POE 受电方案可以通过以太网电缆传输电力和数据信号，省去了传统电源线的布线和管理。
这样可以实现灵活的布线和快速的设备迁移。
2. 管理灵活性：通过POE 受电方案，可以集中管理供电设备，实现对供电负载的监控和控制。
以太网接口电路POE接口电路设计
以太网接口电路POE接口电路设计
主要内容
以太网接口电路 POE接口电路设计
以太网接口的标准定义
以太网设备满足正常通信IEEE802.3对RJ45端口信号有规定要求电脑与HUB用直通线连接能正常通信则要求电脑的网卡NIC的TX、RX分别连接到HUB的RX、TX所以它们的RJ45接口的PIN脚定义是不一样的具体如下： 网卡NIC对RJ45接口PIN脚定义： RJ45 PIN： 1 2 3 4 5 6 7 8 信号定义： TX+ TX- RX+ NA NA RX- NA NA HUB对RJ45接口PIN脚定义： RJ45 PIN： 1 2 3 4 5 6 7 8 信号定义： RX+ RX- TX+ NA NA TX- NA NA 随着以太网技术的不断发展出现了新类型的产品对以下产品进行分类： 与NIC同类型的有：HUB和交换机上联口Router、Gateway、IPphone等设备的WAN口称为MDI口 与HUB同类型的有：HUB和交换机下联口Router、Gateway、IPphone、XDSL等设备的LAN口称为MDIX口 MDI口与MDIX口被称为两种不同类型设备端口它们之间被指定用直通线连接而同类型设备端口之间用交叉线连接如果芯片支持AUTO MDII-X功能的端口可以用交叉线或直通线连接任何类型的端口
POE接口电路设计规范
POE接口电路设计规范
整流桥D1、D2、浪涌抑制电路D3作为输入保护极性电路有一些芯片集成了该电路IEEE802.3af规定允许PSE最大输出电压为57V所以选取D3额定反向关断电压为58VD1、D2可以是整流二极管要求参数：电流大于等于1A、耐压大于等于100V 由R1/C1、R2/C2、R3/C3、R4/C4组成的平衡电路的作用是抑制引入的干扰以及抑制对外的辐射C1、C2、C3、C4作用是隔直流 POE电源接在网络变压器的自耦线圈T3中间抽头T3连接在共模扼流圈T2端经扼流圈的高阻抗隔离这样POE电路的并入就不会影响该终端T1变压器的阻抗应该注意DC电流对T1变压器的影响保证DC电流不会使变压器T1饱和而堵塞数据传输要求T3由2线并行缠绕使中心抽头到两端的电阻相同尽量减小DC差分电压T3的直流电阻应该远小于T1和T2的直流电阻使得大部分DC差分电流流经T3
poe以太网电源方案介绍
POE以太网电源方案介绍上海皇华信息科技POE (Power over Ethernet，也称为局域网供电)指的是在现有的以太网布线基础架构不作任何改动的情况下，在为一些基于IP的终端（如IP电话机、无线局域网接入点AP、网络摄像机等）传输数据信号的同时，还能为此类设备提供直流供电的技术。
简单是说以太网供电是一种能在同一根电缆上向联网装置提供电源和数据的技术。
以太网供电相关的规范，于2003年6月得到了批准。
它将PoE的实施方法标准化，并且规定了部署Ethernet供电设备（PSE）和用电终端的方式。
1 标准简介标准概念了一种允许通过以太网在传输数据的同时输送48 V直流电源的方式,它将以太网供电（Power over Ethernet，PoE）技术引入到现有的网络基础设施中，最大传输距离为100m。
PoE由供电设备PSE和受电设备PD组成。
PSE分为端接式和中跨式两种类型，主要实现对PD的检测、功率分级（可选）、供电和断电等功能；PD主要作为标准识别设备，返回各种符合标准的信号以及持续工作信号，从而完成整个供电过程。
初期迈入PoE市场的厂商包括3Com、Intel、PowerDsine、Nortel、Mitel 和National Semiconducto r。
PoE标准被视为第一个真正国际化的电源分配标准，其支持者相信它将在几年内变得无所不在。
这些支持者表示，相应的发展推动力，将是在为以太网交换添加电源时可保证更低的成本这一点。
实际上，PoE可以简化功率要求在15W以下的用电装置的安装和部署，如IP电话、网络摄像机和WLAN接入点。
由于能将电源和LAN电缆连接合二为一，人们将不再需要为每个终端设置一个额外的AC插座。
它是一种足够简单的概念，但是其背后的内涵与外沿却深远而宽广：在商业上，各行业在通信基础架构方面节省的金额可达到数百万的规模，而在家用方面，PoE将成为智能家庭的推广的关键。
未来，PoE兼容的装置将包括移动、PDA、电吉他，乃至剃须刀。
以太网POE供电详细工作过程
以太网POE供电详细工作过程华强盛导读：做为网络变压器生产厂家，要想了解POE网络变压器应该具备什么样的特性和要求，我们首先得要去认识在以太网POE 供电是个什么样的工作过程，了解POE供电工作过程及要求、特性才知道网络变压器应该具备什么样的特性才能满足POE供电功能。
今天我们仔细谈POE以太网供电的整个工作过程POE以太网供电工作过程一个完整的以太网POE供电系统首先应该包括供电端设备(PSE,Power Sourcing Equipment)和受电端设备(PD,Power Device)两部分。
PSE设备是为以太网客户端设备供电的设备，同时也是整个POE以太网供电过程的管理者。
而PD 设备是接受供电的PSE负载，即POE系统的客户端设备，如IP电话、网络安全摄像机、AP及掌上电脑(PDA)或移动电话充电器等许多其他以太网设备(实际上，任何功率不超过13W的设备都可以从RJ45插座获取相应的电力)。
两者基于IEEE802.3af标准建立有关受电端设备PD的连接情况、设备类型、功耗级别等方面的信息联系，并以此为根据PSE通过以太网向PD供电.当在一个网络中布置PSE供电端设备时，POE以太网供电工作过程如下所示：1.检测：首先PSE会发送一个测试电压给在网设备以探测受电设备中的一个24.9kΩ共模电阻。
测试信号开始为2.5V，然后提升到10V，这将有助于补偿Cat-5电缆自身阻抗带来的损失。
因为这种电缆最长可达100m。
如果PSE检测到来自PD的适当阻抗特征(24.9kΩ)，它便会继续提升电压。
如果检测不到特征阻抗，PSE将不会为电缆加电。
受电设备电路中的齐纳二极管会保证系统其余部分不受测试信号的干扰2.PD端设备分类：当检测到受电端设备PD之后，PSE将向PD施加15～20V的电压，并通过测量电流大小来确定PD的特定级别。
如果除了探测到第一级的电阻外没发现其他分级电路，该设备被定义成零级别。
在此阶段，PD的电源部分将被欠压锁定(UVLO)电路维持在无源状态，以便隔离开关级，直至特征和分级阶段完成。
POE网线供电技术及接线图详解
POE网线供电技术及接线图详解POE （Power Over Ethernet）指的是在现有的以太网Cat.5布线基础架构不作任何改动的情况下，在为一些基于IP的终端（如IP电话机、无线局域网接入点AP、网络摄像机等）传输数据信号的同时，还能为此类设备提供直流供电的技术。
POE技术能在确保现有结构化布线安全的同时保证现有网络的正常运作，最大限度地降低成本。
PoE也被称为基于局域网的供电系统（PoL， Power over LAN ）或有源以太网（ Active Ethernet），有时也被简称为以太网供电，这是利用现存标准以太网传输电缆的同时传送数据和电功率的最新标准规范，并保持了与现存以太网系统和用户的兼容性。
IEEE 802.3af标准是基于以太网供电系统POE的新标准，它在IEEE 802.3的基础上增加了通过网线直接供电的相关标准，是现有以太网标准的扩展，也是第一个关于电源分配的国际标准。
IEEE在1999年开始制定该标准，最早参与的厂商有3Com，Intel， PowerDsine， Nortel， Mitel和National Semiconductor。
但是，该标准的缺点一直制约着市场的扩大。
直到2003年6月，IEEE 批准了802. 3af标准，它明确规定了远程系统中的电力检测和控制事项，并对路由器、交换机和集线器通过以太网电缆向IP电话、安全系统以及无线LAN接入点等设备供电的方式进行了规定。
IEEE 802.3af 的发展包含了许多公司专家的努力，这也使得该标准可以在各方面得到检验。
POE网线供电技术POE （Power Over Ethernet）指的是在现有的以太网Cat.5布线基础架构不作做何改动的情况下，在为一些基于IP的终端（如IP电话机、无线局域网接入点AP、网络摄像机等）传输数据信号的同时，还能为此类设备提供直流供电的技术。
POE技术能在确保现有结构化布线安全的同时保证现有网络的正常运作，最大限度地降低成本。
基于poe++协议的取电电路设计
基于poe++协议的取电电路设计取电电路设计基于poe++协议的设计考虑了两个方面：供电方面和数据传输方面。
在本文中，将详细介绍poe++协议的原理以及取电电路的设计。
POE（Power over Ethernet）是一种技术，允许通过网络线缆传输数据和电力。
这种技术在许多应用中非常有用，特别是在现代网络设备和远程传感器方面。
POE最初由IEEE标准802.3af定义，后来又进一步发展为802.3at和802.3bt，其中802.3bt中的POE++（POE Plus Plus）标准提供了更高的功率输出。
POE++协议的原理是将电力通过网络线缆传输到终端设备。
网络以太网线缆中有四对导线，其中一对用于数据传输，另一对则用于电力传输。
POE++协议使用两对导线来传输电力，这使得可以提供更高功率的能力。
取电电路的设计需要考虑传输的功率和电流，以及POE++协议的要求。
由于POE++标准允许传输功率高达90W，因此取电电路需要能够提供足够的功率。
同时，取电电路还需要考虑电流的稳定性和过载保护。
为了实现这个目标，取电电路一般由以下几个部分组成：1. 输入端口：包括RJ-45端口和连接线缆的插槽。
RJ-45端口用于连接网络设备，而插槽用于插入网络线缆。
2. 输入滤波器：用于滤除网络线缆中的噪声，并保护后续电路不受干扰。
3. 直流/直流转换器：将网络线缆传输的直流电压转换为适合终端设备使用的直流电压。
转换器需要具备高效率和低功耗的特点。
4. 供电管理器：负责监测电流和电压，以及控制功率输出。
管理器还需要实施过载保护和短路保护，以保护终端设备不受损坏。
5. 输出端口：该端口连接到终端设备，提供电力和数据传输。
在取电电路的设计过程中，需要考虑以下几个关键因素：1. 功率：根据POE++标准的要求，取电电路需要提供高达90W的功率。
因此，转换器和供电管理器的设计必须能够承受和稳定输出这一功率。
2. 效率：为了减少能源浪费和热量产生，取电电路设计需要具备高效的特性。
以太网供电1(POE)
以太网供电(PoE)为数据终端、无线接入点、网络摄像头或网络电话之类连接到以太网端口的设备提供一种有效的电源解决方案。
在以太网供电应用中，电源管理器件在以太网交换机和PoE“中跨”集线器中以及用电设备的DC-DC电源中用来转换电压和电流。
本文作者介绍了如何用电源管理器件在网络交换机、用电设备中实现高性能供电。
以太网指的是IEEE802.3标准所涵盖的各种局域网系统，这一术语还用来指用于如由高速数据线缆网络系统连接的中央文件服务器和多台PC机的协议。
任何像数据终端、无线接入点、网络摄像头或网络电话之类连接到以太网端口的设备都需要用电池或独立的交流电源为其供电，如果在传输数据的同时为连接到网络上的设备提供电源将非常好，而如果这种供电方式能利用现有的以太网电缆来传送，这样就将具备100%的向后兼容能力，那就再好不过了。
这正是IEEE802.3af标准定义的PoE标准所提供的，该标准的优点在于：由于每一个设备仅需要一套线缆，简化了连接各个设备的布线，并降低了布线成本；省去交流电源线以及交流适配器，使得工作环境更加安全、整洁并且开销更低；可以很容易地将设备从一处搬移到另一处；图1：向后兼容以太网交换机的"中跨"式集线器。
当交流主电源发生故障时，可以用不间断电源向设备继续供电；连接到以太网的设备可以被远程监控。
正是这些优点使得PoE成为一项从本质上改变了低功耗设备供电方式的全新技术。
能通过PoE技术供电的设备不胜枚举，可以在网站上查看其具体的门类与品种。
但是，当下推动PoE总有效市场增长(TAM, Total Available Market)的主力是两类用电设备：WLAN接入点和VoIP电话。
到2007年，前者的年复合增长率(CAGR)将为38%，达到1,500万台(数据来源：iSuppli)。
同时间，支持后者的企业网络预期将达到300万单位。
而这些用电设备的需求反过来也推动着现有的以太网交换机升级，从而具备支持PoE的能力。
POE以太网供电
┊┊┊┊┊┊┊┊ ┊┊┊┊┊装┊┊┊┊ ┊订┊┊┊┊1.绪论1.1 数据采集&数据采集系统 数据采集是指从传感器和其它待测设备等模拟和数字被测单元中自动采非电量或者电量信号,送到上位机中进行分析,处理。
数据采集系统是结合基于计算机或者其他专用测试平台的测量软硬件产品来实现灵活的、用户自定义的测量系统。
数据采集系统在今日广泛用于工业和生活的各个方面，使生产效率大大的提高，生活品质有所提高。
1.2 AVR 单片机简述 本设计主要采用ATMEL 公司生产的ATmega64型单片机。
AVR 单片机是由ATMEL 公司挪威设计中心利用ATMEL 公司的Flash 新技术所研发出的的RISC 精简指令集的告诉8位单片机。
相对于更早出的51单片机来说，其具有的优势特征更为明显。
首先，A VR 单片机简便易学，便于升级，费用低廉在开发的时候可以降低开发成本。
其次，A VR 单片机是高速嵌入式单片机、低功耗、保密性能好。
再者，其具有的I/O 口功能强劲，具有A/D 转换等电路。
最后，其具有强大的定时器/计数器及通讯接口。
1.3 当今数据采集器和以太网的发展前景和趋势 数据采集系统是对传感器或所需测量或处理信号进行采集、数字化、存储、分析和显示的一个完整信号处理链路。
近20年来，与数据采集系统相关的PC 技术及数字信号处理得到了飞速的发展，处理速度提高了三个数量级，PC 总线的带宽获得了500倍的提高，同时系统工程师的设计难度、系统设计成本都随着技术的进步和工艺的提高大大降低。
另外，USB 和以太网接口等接口技术正在数据采集系统中。
┊┊┊ ┊┊ ┊┊┊┊┊┊┊┊装┊┊┊ ┊ ┊ 订 ┊ ┊ ┊ ┊的得到越来越广泛的使用。
PC 、笔记本电脑甚至PDA 基本都配有以太网、USB 或IEEE1394接口，数据采集系统越来越得到用户的青睐。
仅仅经过不到20年的发展时间，以太网经历了非常令人惊讶的变革。
它的运行速度已经提高了两个数量级，从10Mbps 到100Mbps 在到了1000Mbps ，乃至最近出现的10Gbps 的以太网原型。
以太网供电系统中受电设备的电源设计
以太网供电系统中受电设备的电源设计以太网供电技术（PoE）使一些小型网络设备，例如IP电话、WLAN接入点、网络相机等，可以直接从以太网线获得电源，不必再单独铺设电力线。
这样大大简化了布线，降低了网络基础设施的建设成本。
另外，通过UPS备份的局域网供电，还可以使网络设备免受电网掉电的影响，象传统电话那样，在停电的时候仍然可以运转。
为了规范和促进PoE市场的发展，IEEE 802.3工作组专门制定了一个标准，即IEEE 802.3af，作为以太网标准的延伸。
标准的制订工作开始于1999年，并于2003年6月最终获得通过。
标准的订立，再加上VoIP、WLAN市场的迅猛增长，使得PoE也迅速被市场所接受。
为了安全、可靠地将PoE技术引入现有的网络基础设施中，并且和原有的网络设备相兼容，IEEE 802.3af标准对于网络供电的电源、传输和接受都作了细致的规定。
在设计依靠网络供电的应用时，必须严格遵守这些规定，才能够从网络获得电源。
本文首先对PoE系统的构成作一简单介绍，然后重点说明受电设备接口和电源设计中需要注意的一些问题，并介绍几种可用的器件和参考设计。
PoE系统的构成在PoE系统中，提供电源的设备被称为供电设备（PSE — Power Sourcing Equipment），而使用电源的设备称为受电设备（PD — Power Device）。
PSE负责将电源注入以太网线，并实施功率的规划和管理。
可以采用两种类型的PSE，一种为“Endpoint PSE”,另一种为“Midspan PSE”。
Endpoint PSE就是支持PoE的以太网交换机、路由器、集线器或其它网络交换设备。
Midspan PSE是一个专门的电源管理设备，通常和交换机放在一起，在机架中位于交换机的下方。
对应于每个端口有两个RJ45插孔，一个用短线连接至交换机，另一个连接远端设备（图1）。
电源在机箱内被注入网线而信号未作任何调整。
以太网通信接口电路设计规范
以太网通信接口电路设计规范1.通信标准选择：以太网通信接口电路设计应符合IEEE802.3标准，并根据具体应用场景选择适当的以太网标准，如10BASE-T、100BASE-TX或1000BASE-T。
2.电路布局设计：以太网通信接口电路布局应遵循信号完整性原则，电源和地线应分开布局，采用合适的终端电阻和衰减器以减少信号反射和串扰。
电路板上的噪声源应尽量避开关键信号传输路径。
3.信号线设计：以太网通信接口电路应采用高速差分信号线传输数据，信号线的长度应尽量短，保持相同长度以减小信号延迟和失真。
信号线的阻抗应匹配传输线特性阻抗以确保信号传输的完整性。
4.EMI设计：以太网通信接口电路应采取合适的电磁干扰（EMI）抑制措施，如添加滤波器、电源线柔性涂层和屏蔽罩等，以减少电磁辐射和敏感器件对外界电磁干扰的敏感性。
5.電源设计：以太网通信接口电路设计应确保电源电压稳定，并避免电源波动和噪声对接口电路的干扰。
为了提高系统的稳定性和抗干扰能力，可以采用分离式电源或添加稳压电路等措施。
6.技术参数要求：以太网通信接口电路的设计应满足相关技术参数的要求，如传输速率、最大传输距离、带宽等。
设计人员应仔细考虑电路组件的选型和参数设置，确保在实际应用中能够稳定可靠地工作。
7.抗干扰性能测试：以太网通信接口电路设计完成后，应进行抗干扰性能测试，包括共模噪声、差模噪声和电磁干扰等方面的测试，以确保接口电路可以在复杂的工作环境中正常工作。
8.安全性设计：以太网通信接口电路应考虑安全性设计，包括对传输数据的加密和解密、身份验证、访问控制等安全措施的支持。
总之，以太网通信接口电路设计规范旨在确保以太网通信接口电路的稳定性、可靠性和安全性。
设计人员应根据具体应用需求和相关标准要求，合理选择电路布局、信号线设计和EMI抑制等方面的措施，并通过测试和验证确保接口电路的性能符合预期。
以太网接口电路电路设计解读
信号连接规范
• • 由R3/R4/R9/R10/C3组成的平衡电路将有效的抑制引入的干扰以及抑制对外的辐射 变压器属于电磁敏感器件，容易接收到磁场信号，所以，大电流走线及其它电感应该尽量 远离，避免变压器接收到干扰信号；同时，它也有一定的漏磁，所以，它的底部任何层面 不能有铜箔，避免高频干扰信号耦合到铜箔对外传导辐射 由于网线引入的浪涌电压会加在C3上，或XDSL的电话线感应到的浪涌电压经C3耦合到网线 ，经电脑或交换机泄放到大地，所以，要求其耐压大于2KV。与RJ45引脚相连的走线与地 线以及其它任何走线间距越大越好，建议不小于4mm，以提高绝缘度 如果设备有接大地，要求金属机壳、RJ45屏蔽层、C4接大地GND_EARRTH，设备安装时有良 好的接地，得到更可靠的屏蔽防止辐射干扰，抑制ESD、雷击浪涌等冲击 如果设备没有接大地，如塑胶外壳设备，应该选用没有屏蔽层的RJ45，如果有屏蔽层，则 要求屏蔽层悬空
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POE接口电路设计规范
POE接口电路设计规范
• 整流桥D1、D2、浪涌抑制电路D3，作为输入保护极性电路。有一些芯片集成了该电路。 IEEE802.3af规定允许PSE最大输出电压为57V，所以选取D3额定反向关断电压为58V。D1、 D2可以是整流二极管，要求参数：电流大于等于1A、耐压大于等于100V 由R1/C1、R2/C2、R3/C3、R4/C4组成的平衡电路的作用是抑制引入的干扰以及抑制对外的 辐射。C1、C2、C3、C4作用是隔直流 POE电源接在网络变压器的自耦线圈T3中间抽头，T3连接在共模扼流圈T2端，经扼流圈的 高阻抗隔离，这样POE电路的并入就不会影响该终端T1变压器的阻抗。应该注意DC电流对 T1变压器的影响。保证DC电流不会使变压器T1饱和而堵塞数据传输，要求T3由2线并行缠 绕，使中心抽头到两端的电阻相同，尽量减小DC差分电压。T3的直流电阻应该远小于T1和 T2的直流电阻，使得大部分DC差分电流流经T3
PoE 接口过压保护电路
ShenZhen LangTuo Electronic Technology CO., LTD======================================================================------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------ PoE 接口过压保护电路典型的PoE 系统利用供电设备(PSE)通过以太网双绞线把直流电压发送到远程受电设备(PD)。
由于PoE 系统经常受到瞬态电压的威胁，在设计时需要考虑的重要问题之一，就是保护以太网物理层收发器(PHY)能够抵御过压冲击。
在PoE 应用增长的同时，以太网PHY 的尺寸也在迅速缩小。
另外要实现有效的芯片级保护成本也过高。
为满足全球标准的要求、并保证系统的可靠性，时下基于以太网的系统设计越来越强烈地要求使用更好的片外电路保护。
瞬态电压威胁以太网接口易于受到各种瞬态过压事件的攻击，其中最常见的是静电放电(ESD)、电缆放电和闪电电涌。
另外，在PoE 系统中，通过双绞线传送直流功率会引入一些特有的由差分模式连接引起的瞬态故障。
ESD 是一种速度非常快的瞬态脉冲。
根据IEC61000-4-2标准给出的模型，ESD 波形的上升时间为700皮秒到1纳秒，从脉冲峰值电流衰减到50%的脉冲持续时间为60纳秒。
大的电流尖峰和瞬态过程中包含的能量可能会损坏硅芯片的亚微米输入结构。
在网络连接中，闪电电涌是一种常见的威胁。
闪电冲击可以在以太网线上感生出可能会传送到以太网PHY 的高压脉冲。
与纳秒级的ESD 事件不同，闪电电涌的持续时间为毫秒级。
EMC 业界用上升时间(毫秒级)、尖峰脉冲电流和下降时间来描述这种脉冲。
以太网接口电路POE接口电路设计
以太网接口电路POE接口电路设计1.接口类型：以太网接口有多种类型，包括RJ45、光纤和同轴电缆等。
根据需要选择合适的接口类型，并设计相应的电路。
2. 数据传输速率：根据以太网标准，常见的数据传输速率有10Mbps、100Mbps和1Gbps等。
根据所需的传输速率，设计相应的电路来支持高速数据传输。
3.接口保护：以太网接口通常需要提供过电流和过压保护，以防止外部干扰对电路的损害。
设计接口保护电路以确保接口的可靠性和稳定性。
4.电磁兼容性：以太网接口电路应具有良好的电磁兼容性，以减少干扰对其产生的影响。
采取适当的屏蔽和滤波措施，设计电路以提高电磁兼容性。
5.信号质量：以太网接口电路应确保传输的信号质量，以避免数据包的丢失或错误。
设计电路时，要考虑信号的传输特性，并采取合适的措施提高信号的质量。
在实际的以太网接口电路设计中，可以参考以下设计流程：1.确定接口要求：根据应用需求，确定接口的类型、传输速率和其他相关要求。
2.选择器件：根据接口要求选择合适的接口芯片和其他相关电子器件。
选择的器件应具有良好的性能和可靠性。
3.电路设计：根据器件的规格和接口要求进行电路设计。
根据接口的类型和传输速率，设计相应的电路，并包括接口保护和信号调整等功能。
4.PCB布局：根据电路设计完成PCB板的布局。
合理布局电路和元器件，以减少信号干扰和电磁辐射。
5.仿真和优化：通过电磁仿真软件对设计的电路进行仿真，分析信号的传输特性和性能。
优化电路设计，以提高接口的性能和可靠性。
6.制造和测试：根据最终设计完成PCB板的制造，并进行电路的测试和调试。
确保接口的正常工作和符合要求。
7.验证和认证：对设计的接口电路进行验证和认证。
验证电路是否满足接口标准和相关要求，并进行必要的调整和改进。
POE（Power over Ethernet）接口电路用于在以太网中同时传输数据和电力。
在设计POE接口电路时，需要考虑以下几个方面：1.电力需求：根据所需供电设备的功率需求，确定传输的电力范围。
POE网线供电方案、距离及优势
POE网线供电方案、距离及优势随着安防网络监控工程的迅猛发展，安防市场的PoE供电设备也是呈现百花齐放的姿态。
在华强北、各地安防展、某宝等平台上的PoE供电设备参差不齐，在实际工程项目使用中让工程商朋友们困惑不已。
一、POE供电方案及优势1、POE的由来什么是POE——POE(PowerOverEthernet)指的是在现有的以太网Cat.5布线基础架构不作任何改动的情况下，在为一poe供电些基于IP的终端（如IP 电话机、无线局域网接入点AP、网络摄像机等）传输数据信号的同时，还能为此类设备提供直流供电的技术。
POE也被称为基于局域网的供电系统(POL,PoweroverLAN)或有源以太网(ActiveEthernet)，有时也被简称为以太网供电，这是利用现存标准以太网传输电缆的同时传送数据和电功率的最新标准规范，并保持了与现存以太网系统和用户的兼容性。
POE的两种供电方案——POE标准为使用以太网的传输电缆输送直流电到POE兼容的设备定义了两种方法：•一种称作“中间跨接法”(Mid-Span),使用以太网电缆中没有被使用的空闲线对来传输直流电（即1236线序走数据，4578线序走电力),相应的EndpointPSE支持POE功能的以太网交换机、路由器、集线器或其他网络交换设备。
•另一种方法是“末端跨接法”(End-Span),是在传输数据所用的芯线上同时传输直流电,其输电采用与以太网数据信号不同的频率（即1236线序同时走数据和电力）。
MidspanPSE是一个专门的电源管理设备,通常和交换机放在一起。
它对应每个端口有两个RJ45插孔,一个用短线连接至交换机,另一个连接远端设备。
可以预见,End-Span会迅速得到推广,这是由于以太网数据与输电采用公用线对,因而省去了需要设置独立输电的专用线,这对于仅有8芯的电缆和相配套的标准RJ-45插座意义特别重大。
2、POE供电的工作过程•当在一个网络中布置PSE供电端设备时,POE以太网供电工作过程如下所示。
POE_供电原理详解
POE 供电设备原理详解标准的五类网线有四对双绞线但是在10M BASE-T和100M BASE-T中只用到其中的两对。
IEEE80 允许两种用法： 1.应用空闲脚供电时4、5脚连接为正极，7、8脚连接为负极。
下图为利用空闲线（4,5,7,8）传递48V的电源。
2.利用信号线（1,2,3,6）同时传递数据信号和48V的电源。
应用数据脚供电时,将DC电源加在传输变压器的中点,在这种方式下线对1、2和线对3、6可以为任意极性。
传输数据所用的芯线上同时传输直流电,其输电采用与以太网数据信号不同的频率，不影响数据的传输。
标准不允许同时应用以上两种情况。
电源提供设备PSE只能提供一种用法,但是电源应用设备PD必须能够同时适应两种情况。
该标准规定供电电源通常是48V、13W的。
PD设备提供48V到低电压的转换是较容易的,但同时应有1500V的绝缘安全电压。
下面谈一下1000M BASE-T POE 供电系统图3 RJ-45插座示意图图4 供电电路分解细化1000M BASE-T POE 供电系统 4个线序对均传输数据，故无空闲对，均采用数据对供电,图4左图，1脚和2脚、3脚和6脚通过网络变压器进行电压、信号的分频、分离出来的电压连接到桥式整流进行整流供电，如图5图5 后段整流电路以上讨论的是POE adapter 供电模式，典型的POE adapter 如下图图6 POE adapter另一种是通过POE供电交换机供电图7 POE供电交换机POE 交换机供电示意图以太网交换机/集线器Midspan设备的供电通道受电设备协商供电当在一个网络中布置PSE供电端设备时,POE以太网供电工作过程如下所示。
1. 检测：一开始,PSE设备在端口输出很小的电压,直到其检测到线缆终端的连接为一个支持标准的受电端设备。
端设备分类：当检测到受电端设备PD之后,PSE设备可能会为PD设备进行分类,并且评估此PD设备所需的功率损耗。
以太网接口电路、POE接口电路设计.
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POE接口电路设计规范
POE接口电路设计规范
• 整流桥D1、D2、浪涌抑制电路D3，作为输入保护极性电路。有一些芯片集成了该电路。 IEEE802.3af规定允许PSE最大输出电压为57V，所以选取D3额定反向关断电压为58V。D1、 D2可以是整流二极管，要求参数：电流大于等于1A、耐压大于等于100V 由R1/C1、R2/C2、R3/C3、R4/C4组成的平衡电路的作用是抑制引入的干扰以及抑制对外的 辐射。C1、C2、C3、C4作用是隔直流 POE电源接在网络变压器的自耦线圈T3中间抽头，T3连接在共模扼流圈T2端，经扼流圈的 高阻抗隔离，这样POE电路的并入就不会影响该终端T1变压器的阻抗。应该注意DC电流对 T1变压器的影响。保证DC电流不会使变压器T1饱和而堵塞数据传输，要求T3由2线并行缠 绕，使中心抽头到两端的电阻相同，尽量减小DC差分电压。T3的直流电阻应该远小于T1和 T2的直流电阻，使得大部分DC差分电流流经T3
4.
POE简介
• • • • • PD必须对电压极性不敏感，并且能在备用线对和数据线对上正常工作(提供检测和分级 特征以及接受供电)，这个自动极性电路通常用二极管桥堆（或二极桥式整流电路）来 实现 以太网75Ω 共模终端电阻必须 AC 耦合，这样才能不干扰PSE对PD的检测、分类和供电 PSE供电电压为44~57V，典型值为48V。在正常情况下最大输出电流为350mA。输出连续 功率大约为15.4W PD正常受电电压为37~57V。平均输入功率为12.95W，输入峰值电流为400mA。典型工作 电流为10～350mA，超载检测电流为350～500mA 对于PSE，馈送电源可以是RJ45的1-2/3-6线对，也可以是4-5/7-8线对，而且只能选用 其中一对；对于PD，要求两线对都能吸收电源
poe供电网线接法及线芯功能
poe供电网线接法POE指的是现有的以太网CAT5布线的基础架构不作任何改动的情况下，在为基于IP的终端传输信号的同时，还能提供电功能。
POE供电就是通过以太网供电，这种方式仅凭借那根连接通信终端的网线就可完成为它们供电。
POE提供的是典型的48V直流电，供电距离最长可达100m。
一条网线有8条线芯，POE供电一般有两种模式连接网线进行供电。
poe供电网线接法模式A（空闲线45，78供电）：45（蓝、蓝白）为，78（棕白、棕）为-模式B（数据线12，36供电）：36（绿白、绿）为，12（橙白、橙）为-IEEE802.3af标准定义的供电电压是直流44-57v IEEE802.3at标准定义的供电电压是直流50-57v 但一般情况下会用1236（橙白、橙、绿白、绿）传输数据，45（蓝、蓝白）电源正极 78（棕白、棕）电源负极。
POE交换机是有供电和受电的两个过程，如果前端是标准POE，那么末端也必须是标准的POE，这样POE交换机正常工作。
poe供电网线接法如果交换机和终端都不支持POE功能，那么交换机要接POE供电器，再接分离器，最后传输给终端。
交换机不支持而终端支持就需要同样是交换机接POE供电器再接受电设备，POE供电器将电力加到网线上之后传输给终端。
poe供电网线接法最好的就是选择交换机和终端都可以支持POE供电的，这样POE交换机可以直接通过网线接到POE供电的无线AP和网络摄像机上。
POE供电要通过网线来进行工作，对网线质量的要求比较高，选择网线时，建议选择无氧铜材质的网线，因为无氧铜材质电阻小，传输效果稳定，且距离较远。
可以选择国标五类网线和国标六类网线作为传输介质。
poe供电网线接法网线在布线的时候，线芯通常都会分配工作，一方承担发送数据，一方承担接受数据，而在百兆网络和千兆网络的情况下，线芯的作用是不一样的。
百兆网络是可以依靠4芯进行收发，而千兆是要依靠8芯来收发的。
同样的，当网络运用到网络监控POE供电时，线芯分配的工作也是不同的，POE供电系统是需要4条芯来收发，4条芯来进行供电的，所以POE供电一定要选择8芯网线。
以太网供电(POE,802.3.af)解析
以太网供电（POE）标准IEEE 802.3af1、概述早在1999年，以太网供电已经不是什么新的理念了。
实际上，当时已经有许多公司提供了专用解决方案，其中包括3Com、PowerDsine和Cisco等。
但比较新颖的想法是制定一项工业标准，以保证各种设备之间实现全面的互操作性。
IEEE在1999年开始制定该标准，最早参与的厂商有3Com, Intel, PowerDsine, Nortel, Mitel和Nationa l Semiconductor。
但是，该标准的缺点一直制约着市场的扩大。
直到2003年6月，IEEE批准了802. 3 af标准，它明确规定了远程系统中的电力检测和控制事项，并对路由器、交换机和集线器通过以太网电缆向IP电话、安全系统以及无线LAN接入点等设备供电的方式进行了规定。
2、POE的关键技术1) POE的系统构成及供电特性参数一个完整的POE系统包括供电端设备(PSE, Power Sourcing Equipment)和受电端设备(PD, Power Dev ice)两部分。
PSE设备是为以太网客户端设备供电的设备，同时也是整个POE以太网供电过程的管理者。
而PD设备是接受供电的PSE负载，即POE系统的客户端设备，如IP电话、网络安全摄像机、AP及掌上电脑( PDA)或移动电话充电器等许多其他以太网设备（实际上，任何功率不超过13W的设备都可以从R J45插座获取相应的电力）。
两者基于IEEE 802.3af标准建立有关受电端设备PD的连接情况、设备类型、功耗级别等方面的信息联系，并以此为根据PSE通过以太网向PD供电。
POE标准供电系统的主要供电特性参数为：电压在44～57V之间，典型值为48V。
允许最大电流为550mA，最大启动电流为500mA。
典型工作电流为10～350mA，超载检测电流为350～500mA。
在空载条件下，最大需要电流为5mA。
为PD设备提供3.84～12.95W五个等级的电功率请求，最大不超过13W。
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POE接口电路设计规范
POE接口电路设计规范
• 整流桥D1、D2、浪涌抑制电路D3，作为输入保护极性电路。有一些芯片集成了该电路。 IEEE802.3af规定允许PSE最大输出电压为57V，所以选取D3额定反向关断电压为58V。D1、 D2可以是整流二极管，要求参数：电流大于等于1A、耐压大于等于100V
Ethernet接口电路、 POE接口电路设计
主要内容
• 以太网接口电路 • POE接口电路设计
以太网接口的标准定义
• 以太网设备满足正常通信，IEEE802.3对RJ45端口信号有规定，要求电脑与HUB用直通线连 接能正常通信，则要求电脑的网卡NIC的TX、RX分别连接到HUB的RX、TX，所以，它们的 RJ45接口的PIN脚定义是不一样的，具体如下： 网卡NIC对RJ45接口PIN脚定义： RJ45 PIN： 1 2 3 4 5 6 7 8 信号定义： TX+ TX- RX+ NA NA RX- NA NA HUB对RJ45接口PIN脚定义： RJ45 PIN： 1 2 3 4 5 6 7 8 信号定义： RX+ RX- TX+ NA NA TX- NA NA
POE简介
3. PSE对PD供电：通过PSE对PD检测和分类，对那些需要供电的PD设备提供电源，而不会损 坏不需要供电的设备，并能有效地分配可用功率。PSE提高输出电压，在PD端电压在 30~40V较低电压时，PD保持欠压闭锁状态(UVLO)，以避免对检测和分级产生干扰。当电 压上升到42V时，PD打开内部电源开关，把电源送到DC/DC电源电路上给旁路电容充电， 充电期间保持电路的其余部分不工作直至旁路电容充电完成，PD设定50毫秒延时时间给 电容充电。电容充电完成后，端口电压就升高进入供电模式，使电路的其余部分运行， 并在它所在分级的功耗范围内工作。如果电流过高的时间超出50ms，PSE将会关断电源 ；关断期间PD必须吸收5~10mA的电流，这样PSE就能知道它还保持连接。如果电压下降 到30V时，PD停止DC/DC电源部分电路工作
• 随着以太网技术的不断发展，出现了新类型的产品，对以下产品进行分类： 1. 与NIC同类型的有：HUB和交换机上联口，Router、Gateway、IPphone等设备的WAN口，称
为“MDI口” 2. 与HUB同类型的有：HUB和交换机下联口，Router、Gateway、IPphone、XDSL等设备的LAN
PD功率等级 分类电流
0
0~4mA
19~12mA217~20mA3
26~30mA
4
36~44mA
最小PSE功率 15.4W 4.0W 7.0W 15.4W 15.4W
最大PD功率 12.95W 3.84W 6.49W 12.95W 12.95W
等级说明 PD无分类 低功率PD 中功率PD 大(全)功率PD 保留
• 由R1/C1、R2/C2、R3/C3、R4/C4组成的平衡电路的作用是抑制引入的干扰以及抑制对外的 辐射。C1、C2、C3、C4作用是隔直流
• POE电源接在网络变压器的自耦线圈T3中间抽头，T3连接在共模扼流圈T2端，经扼流圈的 高阻抗隔离，这样POE电路的并入就不会影响该终端T1变压器的阻抗。应该注意DC电流对 T1变压器的影响。保证DC电流不会使变压器T1饱和而堵塞数据传输，要求T3由2线并行缠 绕，使中心抽头到两端的电阻相同，尽量减小DC差分电压。T3的直流电阻应该远小于T1和 T2的直流电阻，使得大部分DC差分电流流经T3
接到RJ45对应的RX+/RX-、TX+/TX1. 变压器的TDP与TXP、TDN与TXN、RDP与RXP、RDN与RXN分别为变压器初次级之间的同相端。
由IC接到变压器，必须经各自同相端连接到RJ45对应的脚位。不能反相连接，否则会导致 10M无连接 2. 注意：“TD+接TDP、TD-接TDN、TXP接TX+、TXN接TX-”与“TD+接TDN、TD-接TDP、TXP接 TX-、TXN接TX+”一样正确，都符合同相端相连。RD/RX通道也一样 • 一般变压器指定收发通道，收与发通道不能互换，而具备AUTO MDII-X功能的变压器的收 发各参数是一样的，它们之间可以互换。信号线连接规则同样要求满足同相端相连 • 支持AUTO MDII-X功能的芯片，需要具备AUTO MDII-X功能的变压器来实现MDII-X功能。因 为端口被禁止自适应功能时，AUTO MDII-X功能也会失效，所以，建议完全遵循5.1要求来 设计，不能随意交换收发通道，也就是说， MDIX口不能改为MDI口， MDI口不能改为MDIX 口
信号连接规范
• 由R3/R4/R9/R10/C3组成的平衡电路将有效的抑制引入的干扰以及抑制对外的辐射 • 变压器属于电磁敏感器件，容易接收到磁场信号，所以，大电流走线及其它电感应该尽量
远离，避免变压器接收到干扰信号；同时，它也有一定的漏磁，所以，它的底部任何层面 不能有铜箔，避免高频干扰信号耦合到铜箔对外传导辐射
4. PD断电：若PD设备从网络上断开时，PSE就会快速地(一般在300～400ms之内)停止为PD 设备供电，并重复检测过程以检测线缆的终端是否连接PD设备
POE简介
• PD必须对电压极性不敏感，并且能在备用线对和数据线对上正常工作(提供检测和分级 特征以及接受供电)，这个自动极性电路通常用二极管桥堆（或二极桥式整流电路）来 实现
• 以太网75Ω 共模终端电阻必须 AC 耦合，这样才能不干扰PSE对PD的检测、分类和供电 • PSE供电电压为44~57V，典型值为48V。在正常情况下最大输出电流为350mA。输出连续
功率大约为15.4W • PD正常受电电压为37~57V。平均输入功率为12.95W，输入峰值电流为400mA。典型工作
口，称为“MDIX口” 3. “MDI口”与“MDIX口”被称为两种不同类型设备端口，它们之间被指定用直通线连接，
而同类型设备端口之间用交叉线连接。如果芯片支持AUTO MDII-X功能的端口，可以用交 叉线或直通线连接任何类型的端口
以太网接口电路设计规范
• 没有接大地的MDIX口标准设计（图一）
• 没有接大地的MDI口标准设计（图二）
以太网接口电路设计规范
• 有接大地的LAN口标准设计（图三）
• 有接大地的MDI口标准设计（图四）
信号连接规范
• 注意MDIX口与MDI口的RJ45 PIN脚定义的差别 • 芯片的差分收发信号RD+/RD-、TD+/TD-必须连接到变压器对应的收发通道，经变压器再连
• 由于网线引入的浪涌电压会加在C3上，或XDSL的电话线感应到的浪涌电压经C3耦合到网线 ，经电脑或交换机泄放到大地，所以，要求其耐压大于2KV。与RJ45引脚相连的走线与地 线以及其它任何走线间距越大越好，建议不小于4mm，以提高绝缘度
• 如果设备有接大地，要求金属机壳、RJ45屏蔽层、C4接大地GND_EARRTH，设备安装时有良 好的接地，得到更可靠的屏蔽防止辐射干扰，抑制ESD、雷击浪涌等冲击
PSE电压范围(V) PD电压范围(V) 状态 说明
0-2.8
N/A
空闲 PSE空闲
2.8-10.1 15.5-20.5 30-44 44-57
2.7-10 14.5-20.5 30-42 36-57
检测 PSE检测PD的25K特征电阻 分级 PSE强制电压测量PD分级电流特征 启动 PSE提供电源，PD离开UVLO状态 供电 PSE向PD提供电源
电流为10～350mA，超载检测电流为350～500mA • 对于PSE，馈送电源可以是RJ45的1-2/3-6线对，也可以是4-5/7-8线对，而且只能选用
其中一对；对于PD，要求两线对都能吸收电源
POE接口电路设计规范
• 为了降低成本，出现如下图所示省略T3的变压器，应该注意T1、T2的磁芯应该满足规定的 DC饱和电流，不能用普通的网络变压器替代POE要求的的网络变压器
POE简介
• IEEE 802.3af标准是通过以太网数据线或备用线来实现以太网设备供电，由以太网供电控 制器PSE供电给以太网受电设备PD
• POE电源传输原理:
1. PSE检测合法PD：PD通过PSE对PD检测来获得或者请求供电。PSE送出2.8V～10V的电压到网 络链路，有效的PD检测到此电压后就将一个23.75KΩ ～26.25KΩ 电阻（统称25KΩ特征 电阻）置于供电回路上，电流就会随输入电压而变化。PSE通过检测该电流，知道在以太 网线缆终端有一个有效的PD需要供电。如果放置的电阻阻值在12KΩ ～23.75KΩ 或 26.25KΩ ～45KΩ 范围内，PSE则认为PD有效但不需要供电，其它范围的电阻值则意味着 无效的PD检测。PSE对PD的识别时还要求PD特征电容小于120nF。
POE简介
2. PSE对PD进行分类：PSE监测到合法PD后，将送到网络链路上的电压升高到14V～22V，PD 使用内部的调节器产生固定的电压施加到PD的CLASS引脚，此引脚与VEE之间接有分类电 阻(RCLASS)，由此得到一固定电流，因而实现了PD分类。PSE根据PD分类决定PD常规操 作所需的功率。IEEE802.3af标准定义了五个不同的等级分类：
• 在变压器的TX通道的中间抽头和RX通道的中间抽头输入（输出）48V电源的正负两级，或 者RJ45插座的pin4/pin5，pin7/pin8输入（输出）48V电源的正负两级
• IP电话、无线接入点、VoIP电话、WLAN接入点、网络摄像机、安全性系统、POS终端等功 率小于12.95W的PD设备都可通过一根传输以太网数据的CAT-5电缆来提供电源