以太网接口电路、POE接口电路设计说明
以太网EMC接口电路设计与PCB设计说明
以太网EMC接口电路设计及PCB设计我们现今使用的网络接口均为以太网接口，目前大部分处理器都支持以太网口。
目前以太网按照速率主要包括10M、10/100M、1000M三种接口，10M应用已经很少，基本为10/100M所代替。
目前我司产品的以太网接口类型主要采用双绞线的RJ45接口，且基本应用于工控领域，因工控领域的特殊性，所以我们对以太网的器件选型以及PCB设计相当考究。
从硬件的角度看，以太网接口电路主要由MAC（Media Access Controlleroler）控制和物理层接口（Physical Layer，PHY）两大部分构成。
大部分处理器内部包含了以太网MAC控制，但并不提供物理层接口，故需外接一片物理芯片以提供以太网的接入通道。
面对如此复杂的接口电路，相信各位硬件工程师们都想知道该硬件电路如何在PCB上实现。
下图1以太网的典型应用。
我们的PCB设计基本是按照这个框图来布局布线，下面我们就以这个框图详解以太网有关的布局布线要点。
图1 以太网典型应用1.图2网口变压器没有集成在网口连接器里的参考电路PCB布局、布线图，下面就以图2介绍以太网电路的布局、布线需注意的要点。
图2 变压器没有集成在网口连接器的电路PCB布局、布线参考a)RJ45和变压器之间的距离尽可能的短，晶振远离接口、PCB边缘和其他的高频设备、走线或磁性元件周围，PHY层芯片和变压器之间的距离尽可能短，但有时为了顾全整体布局，这一点可能比较难满足，但他们之间的距离最大约10~12cm，器件布局的原则是通常按照信号流向放置，切不可绕来绕去；b)PHY层芯片的电源滤波按照要芯片要求设计，通常每个电源端都需放置一个退耦电容，他们可以为信号提供一个低阻抗通路，减小电源和地平面间的谐振，为了让电容起到去耦和旁路的作用，故要保证退耦和旁路电容由电容、走线、过孔、焊盘组成的环路面积尽量小，保证引线电感尽量小；c)网口变压器PHY层芯片侧中心抽头对地的滤波电容要尽量靠近变压器管脚，保证引线最短，分布电感最小；d)网口变压器接口侧的共模电阻和高压电容靠近中心抽头放置，走线短而粗（≥15mil）；e)变压器的两边需要割地：即RJ45连接座和变压器的次级线圈用单独的隔离地，隔离区域100mil以上，且在这个隔离区域下没有电源和地层存在。
PoE以太网供电技术详解
PoE以太网供电技术详解技术背景随着物联网技术飞速发展，需要提供网络服务的终端越来越丰富，使用传统强电的方式为多种多样的智能终端供电变得越来越困难，以太网供电（Power over Ethernet，简称PoE）技术的普及，正逐一解决各类智能终端的供电问题。
目前PoE技术已经从传统的WLAN、网络监控、IP电话等应用场景延伸到新零售、IoT（Internet of Things，物联网）、智慧城市等多种场景被广泛应用，具有成本低、施工方便、供电稳定、运维效率高等特点，本文将结合PoE技术发展历程，讲述PoE技术实现原理。
PoE技术在现有的以太网布线结构不做任何改动的情况下，可以实现为基于IP的终端（如IP电话、无线AP、网络监控等）传输数据信号和提供直流供电，并保持了与现存以太网和用户的兼容性。
这样不必在施工环境增加开槽、铺管、穿线、调试、墙体和地面美化等工序，大幅缩短了施工周期，降低了成本。
PoE供电系统中的几个角色定义：供电设备（PSE）：Power Sourcing Equipment，给终端供电的设备；受电设备（PD）：Power Device，需要供电的终端。
图1：PSE与PD连接图PoE技术发展历程PoE技术出现较早，但早期的PoE技术无规范可循。
IEEE 802.3工作组在2003年将其标准化，后来逐渐发展到802.3af、802.3at再到最新的802.3bt，接下来，我们一起看看PoE技术的发展历程。
IEEE 802.3af（PoE）2003年发布的IEEE 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、安防系统以及无线接入点等设备供电的方式进行了规定，为符合802. 3af标准的设备提供不超过15W的电功率。
IEEE 802.3at（PoE+）PoE最大功率难以满足更大功率无线接入点、视频电话、视频监控系统等设备的供电需求，在兼容IEEE 802. 3af的基础上，2009年IEEE 802.3at标准发布，通过CAT-5或更高级别线缆最大能提供30W的功率。
[电子电路]以太网通信接口电路设计规范
![[电子电路]以太网通信接口电路设计规范](https://img.taocdn.com/s3/m/58691a836aec0975f46527d3240c844769eaa013.png)
目录1目的 (3)2范围 (3)3定义 (3)3.1以太网名词范围定义 (3)3.2缩略语和英文名词解释 (3)4引用标准和参考资料 (4)5以太网物理层电路设计规范 (4)5.1：10M物理层芯片特点 (4)5.1.1：10M物理层芯片的分层模型 (4)5.1.2：10M物理层芯片的接口 (5)5.1.3：10M物理层芯片的发展 (6)5.2：100M物理层芯片特点 (6)5.2.1：100M物理层芯片和10M物理层芯片的不同 (6)5.2.2：100M物理层芯片的分层模型 (6)5.2.3：100M物理层数据的发送和接收过程 (8)5.2.4：100M物理层芯片的寄存器分析 (8)5.2.5：100M物理层芯片的自协商技术 (10)5.2.5.1：自商技术概述 (10)5.2.5.2：自协商技术的功能规范 (11)5.2.5.3：自协商技术中的信息编码 (11)5.2.5.4：自协商功能的寄存器控制 (14)5.2.6：100M物理层芯片的接口信号管脚 (15)5.3：典型物理层器件分析 (16)5.4：多口物理层器件分析 (16)5.4.1：多口物理层器件的介绍 (16)5.4.2：典型多口物理层器件分析。
(17)6以太网MAC层接口电路设计规范 (17)6.1：单口MAC层芯片简介 (17)6.2：以太网MAC层的技术标准 (18)6.3：单口MAC层芯片的模块和接口 (19)6.4：单口MAC层芯片的使用范例 (20)71000M以太网（单口）接口电路设计规范 (21)8以太网交换芯片电路设计规范 (21)8.1：以太网交换芯片的特点 (21)8.1.1：以太网交换芯片的发展过程 (21)8.1.2：以太网交换芯片的特性 (22)8.2：以太网交换芯片的接口 (22)8.3：MII接口分析 (23)8.3.1：MII发送数据信号接口 (24)8.3.2：MII接收数据信号接口 (25)8.3.3：PHY侧状态指示信号接口 (25)8.3.4：MII的管理信号MDIO接口 (25)8.4：以太网交换芯片电路设计要点 (27)8.5：以太网交换芯片典型电路 (27)8.5.1：以太网交换芯片典型电路一 (28)8.5.1.1：典型电路： (28)8.5.1.2：典型电路分析： (28)8.5.2：以太网交换芯片典型电路二 (29)8.5.2.1：典型电路： (29)8.5.2.2：典型电路分析： (29)8.6：目前可供优选器件 (29)9RJ45标准接口 (30)以太网通信接口电路设计规范1目的上述标准为本规范各电路设计必须遵守的。
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。
poe网线设计方案
poe网线设计方案设想一种能够满足现代家庭高速网络需求的 Poe（Power over Ethernet）网线设计方案。
Poe（Power over Ethernet）是一种能够通过网络电缆同时传输数据和电力的技术，它消除了传统电源线的需求，大大简化了网络布线和设备安装的复杂性。
对于现代家庭来说，有一个高效、可靠的网络连接是至关重要的，特别是对于需要处理大量数据流量的家庭办公、娱乐和智能家居设备。
因此，设计一种适用于家庭网络的 Poe 网线方案是非常必要的。
首先，在布线设计上，Poe 网线应采用最新的 Cat6a 或 Cat7 标准，以确保更高的传输速度和更低的信号干扰。
这种高质量的网线将支持家庭网络中多种设备的同时连接，并提供最佳的网络性能。
其次，Poe 网线的端口应使用最新的 RJ45 接口规格，确保与各种网络设备的兼容性。
该接口应具备良好的物理连接性能，能够稳定地传输数据和电力，同时还应具备防护功能，防止插头的损坏和松动。
为了最大程度地保证数据和电力的稳定传输，Poe 网线应该采用高品质的传输线材和金属导线。
这些材料应具有优秀的耐用性和导电性能，能够经受住长时间的使用和高负载的要求。
此外，应在传输线材上采用屏蔽层，以降低外界信号干扰对网络性能的影响。
为了解决家庭网络中的供电问题，Poe 网线应该设计为能够提供足够功率的供电能力。
根据不同设备的需求，应考虑提供不同功率级别的电源传输能力，以满足各种设备的需求。
此外，在设计网线电源时，还应提供过流、过压和短路保护机制，以确保网络设备的安全运行。
最后，为了使网络布线更加方便和美观，Poe 网线应该设计为可定制长度的，以适应不同家庭的布线需求。
此外，网线的外皮应选用高强度的材料，具有良好的防护性能，能够抵抗撞击、弯曲和踩踏等意外情况。
总之，设计一种适用于现代家庭网络的 Poe 网线方案需要考虑到传输速度、设备兼容性、稳定供电、安全性和布线便利性等多个因素。
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。
以太网接口防雷电路
====Word行业资料分享--可编辑版本--双击可删====
以太网接口防雷电路：
/0402
说明：
1、此电路为以太网接口的标准防雷电路，包括了初级和次级防雷保护电路。
应用于以太网口可能接到
室外的产品。
2、此电路要求产品有接大地的接口，如果没有，初级防雷保护电路的共模防护将不起作用。
3、此电路采用的POE以太网接口作为例子，C700 – C703使用4个电容为POE电路考虑，如果没有
POE电路，可共用为一个电容，请参见普通的以太网接口电路。
4、防护器件：
D703 – D706，D708，D709组成初级防护，接的地为大地，U701、U702构成次级防护，接的地为数字地。
D703 – D706，D708，D709防护器件典型型号：摈城BF091F。
防护器件的选择要根据对以太网口的雷击测试要求来定。
电路的简化：
由于在很多认证中，不做以太网接口的差模雷击测试，而在实际使用中，共模雷击为主要的雷击失效原因，对电路可做简化，去掉D708、D709。
进一步的电路简化：只考虑共模雷击测试和实际使用中的共模雷击防护，最小电路为：去掉D703、D705、D708、D709、U701、U702，防护器件只保留D704、D706。
在做电路的简化前，需要明确测试和使用的要求，在成本和性能之间取得平衡。
源-于-网-络-收-集。
以太网接口电路、POE接口电路设计.
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 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
网线的做法与POE概述
网线的做法以太网线采用差分方式传输。
所谓差分方式传输，就是发送端在两条信号线上传输幅值相等相位相反的电信号，接收端对接受的两条线信号作减法运算，这样获得幅值翻倍的信号。
其抗干扰的原理是：假如两条信号线都受到了同样（同相、等幅）的干扰信号，由于接受端对接受的两条线的信号作减法运算，因此干扰信号被基本抵消，那么怎样才能保证两条信号线受到的干扰信号尽量是同相、等幅的呢？办法之一那就要将两根线扭在一起，按照电磁学的原理分析出：可以近似地认为两条信号线受到的干扰信号是同相、等幅的。
两条线交在一起后，既会抵抗外界的干扰也会防止自己去干扰别人。
一般常用的就是双绞线。
大多数局域网使用非屏蔽双绞线(UTP—Unshielded Twisted Pair)作为布线的传输介质来组网,网线由一定距离长的双绞线与RJ45头组成。
双绞线由8根不同颜色的线分成4对绞合在一起，成队扭绞的作用是尽可能减少电磁辐射与外部电磁干扰的影响，双绞线可按其是否外加金属网丝套的屏蔽层而区分为屏蔽双绞线（STP）和非屏蔽双绞线（UTP）。
在EIA/TIA-568A标准中，将双绞线按电气特性区分有：三类、四类、五类线。
网络中最常用的是三类线和五类线，超五类，目前已有六类以上线。
第三类双绞线在LAN中常用作为10Mbps以太网的数据与话音传输，符合IEEE802.3 10B ase-T的标准。
第五类双绞线目前占有最大的LAN市场，最高速率可达100Mbps，符合IEEE802.3 100Base-T的标准。
做好的网线要将RJ45水晶头接入网卡或HUB等网络设备的RJ45插座内。
相应地RJ45插头座也区分为三类或五类电气特性。
RJ45水晶头由金属片和塑料构成,特别需要注意的是引脚序号,当金属片面对我们的时候从左至右引脚序号是1-8,这序号做网络联线时非常重要,不能搞错。
双绞线的最大传输距离为100米。
EIA/TIA的布线标准中规定了两种双绞线的线序568B与568A。
网线的做法与POE概述
网线的做法以太网线采用差分方式传输。
所谓差分方式传输，就是发送端在两条信号线上传输幅值相等相位相反的电信号，接收端对接受的两条线信号作减法运算，这样获得幅值翻倍的信号。
其抗干扰的原理是：假如两条信号线都受到了同样（同相、等幅）的干扰信号，由于接受端对接受的两条线的信号作减法运算，因此干扰信号被基本抵消，那么怎样才能保证两条信号线受到的干扰信号尽量是同相、等幅的呢办法之一那就要将两根线扭在一起，按照电磁学的原理分析出：可以近似地认为两条信号线受到的干扰信号是同相、等幅的。
两条线交在一起后，既会抵抗外界的干扰也会防止自己去干扰别人。
一般常用的就是双绞线。
大多数局域网使用非屏蔽双绞线(UTP—Unshielded Twisted Pair)作为布线的传输介质来组网,网线由一定距离长的双绞线与RJ45头组成。
双绞线由8根不同颜色的线分成4对绞合在一起，成队扭绞的作用是尽可能减少电磁辐射与外部电磁干扰的影响，双绞线可按其是否外加金属网丝套的屏蔽层而区分为屏蔽双绞线（STP）和非屏蔽双绞线（UTP）。
在EIA/TIA-568A标准中，将双绞线按电气特性区分有：三类、四类、五类线。
网络中最常用的是三类线和五类线，超五类，目前已有六类以上线。
第三类双绞线在LAN中常用作为10Mbps以太网的数据与话音传输，符合10Base-T的标准。
第五类双绞线目前占有最大的LAN市场，最高速率可达100Mbps，符合100Base-T的标准。
做好的网线要将RJ45水晶头接入网卡或HUB等网络设备的RJ45插座内。
相应地RJ45插头座也区分为三类或五类电气特性。
RJ45水晶头由金属片和塑料构成,特别需要注意的是引脚序号,当金属片面对我们的时候从左至右引脚序号是1-8, 这序号做网络联线时非常重要,不能搞错。
双绞线的最大传输距离为100米。
EIA/TIA的布线标准中规定了两种双绞线的线序568B与568A。
标准568B：橙白--1，橙--2，绿白--3，蓝--4，蓝白--5，绿--6，棕白--7，棕--8标准568A：绿白--1，绿--2，橙白--3，蓝--4，蓝白--5，橙--6，棕白--7，棕--8568A和568B两者有何区别呢后者是前者的升级和完善，但是后者还处于草案阶段，包含永久链路的定义和六类标准。
poe供电原理电路
poe供电原理电路POE供电的原理是在网络线缆中传输直流电。
一般情况下，以太网线缆（通常是Cat5或Cat6）中有8根导线，其中4根用于传输数据信号，剩下的4根就可以用来传输电力。
POE供电利用了这4根多余的导线。
POE供电的电路通常包括POE供电设备（PSE）和POE供电设备（PD）两部分。
PSE一般指交换机、路由器或POE注入器等能够提供供电功能的设备。
PD则指需要供电的设备，如IP摄像头或无线接入点等。
在供电过程中，PSE设备首先检测连接的设备是否支持POE供电。
这是通过向连接设备发送检测电压来实现的。
如果设备支持POE供电，PSE设备就会发送一个供电请求。
一旦收到供电请求，PSE设备会开始向设备传输直流电。
在POE供电的标准规范中，有两种不同的供电方式：POE和POE+。
在POE供电方式下，设备从PSE设备获得最高15.4瓦特（W）的电力。
这种供电方式使用两对线（相对应的线对）进行供电，其中一对线用于正向电流，另一对线用于负向电流。
在POE+供电方式下，设备从PSE设备获得最高30瓦特（W）的电力。
POE+供电方式使用4对线（所有线对）进行供电。
这样可以提供更多的电力，以满足一些高功率设备的需求。
一旦电力到达PD设备，PD设备将电力转换为所需的电源电压。
然后，将电源电压传送到设备的各个部分，如摄像头的镜头和感应器等。
同时，设备的数据信号也通过其他线对传输。
POE供电的优势之一是简化了设备的安装和布线。
传统的供电方式需要独立的电源线，增加了系统的复杂性。
而POE供电方式在网络线缆中传输电力和数据信号，不需要额外的电源线。
另一个优势是提高了设备的可靠性。
由于POE供电方式采用直流电供电，相比交流电供电方式，可以提供更稳定和可靠的电力。
这样可以减少设备由于电源噪声和干扰而导致的故障。
总之，POE供电的原理是通过网络线缆中的多余导线传输直流电。
这种供电方式可以减少设备的安装和布线成本，提高设备的可靠性，广泛应用于各种需要供电的设备中。
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。
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。
poe供电常用接法
poe供电常用接法1.引言1.1 概述概述POE（Power over Ethernet）供电技术是一种能够通过以太网线同时传输数据和电力的技术。
在许多应用场景中，如IP摄像头、无线AP等需要电力供应的设备中，POE技术为其提供了方便和灵活的解决方案。
本文将介绍常见的POE供电接法，并重点讨论接法的要点和特点。
POE供电接法主要分为两种：直接供电和间接供电。
直接供电是指将电源直接连接到需要供电的设备上，而间接供电则是通过中继设备将电力传输到目标设备。
在实际应用中，根据不同的需求和限制，我们可以选择不同的接法。
本文将详细介绍常见的POE供电接法，并讨论每种接法的特点和适用场景。
接法一是最常见的直接供电接法，其具有简单、灵活的特点，适用于较小规模的设备供电。
接法二则是一种间接供电的接法，通过使用中继设备，可以实现更大范围的供电，并且可以根据需求进行灵活的扩展。
通过深入了解POE供电接法，我们可以更好地应用和配置POE供电设备，以满足具体的供电需求。
接下来，本文将分别详细介绍接法一和接法二的要点，以及它们在实际应用中的优缺点和适用场景。
通过本文的阅读，读者将能够了解不同接法的特点，选择合适的POE供电接法，并为实际应用中的供电需求提供可行的解决方案。
1.2 文章结构文章结构部分的内容如下：文章结构部分旨在介绍本篇长文的组织方式和各个部分的主要内容。
本文分为引言、正文和结论三个部分。
引言部分包括概述、文章结构和目的三个方面。
在概述部分，将对POE 供电常用接法进行简要介绍，概括其重要性和应用范围。
文章结构部分则是本文的组织框架，将具体介绍各个部分的内容和安排顺序。
目的部分将明确指出本文旨在提供读者对常见POE供电接法的了解和掌握。
正文部分是本文的核心，主要包括常见的POE供电接法、接法一要点和接法二要点三个方面。
在常见的POE供电接法部分，将介绍一些常用的接法方式，如端子接法、插座接法等，并给出其具体操作步骤和注意事项。
以太网供电(PoE)IEEE 802.3af标准
以太网供电（PoE）的IEEE 802.3af标准说明了通过以太网的CAT-5电缆如何分配高达12.95W的功率，使得网络设备能够在不采用AC电源线下运作。
该标准确立了一个独立于以太网数据传输的DC电源分配网络运作，它与现有的（10 Base-T、100 Base-TX和1000 Base-T）以及未来的以太网数据标准兼容。
802.3af 电源通过供电设备（PSE）来提供，该设备管理电源并区分需要电源的受电设备（PD）与单纯的数据设备。
由于PSE的检测方法可以做这个区分，用户就可以在现有网络上采用以太网供电，而不会毁坏仅用于数据传输的以太网设备。
802.3af的目的是推动一种新型的以太网设备（PD），它不需AC线电源来运作。
PD为终端用户提供了巨大的好处，使用户无需AC插座和从位于中心的不间断电源（UPS）吸取功率就可获得电源。
不用AC电源转换电路，PD需要一个符合802.3af的以太网供电接口和一个DC/DC转换器。
针对802.3af网络接口的集成电路简化了它们的实现，在缩短设计时间的同时，还有助于兼容802.3af。
集成电路不能解决以太网供电所有的问题，有一些必须在主板和系统层面来解决。
此外，没有一个解决方案能够适合每一个人。
设计师需要有自由度，能够在确保互操作的情况下为各自的应用设计相应的解决方案。
为了帮助设计师们更好地了解应用、802.3af标准和互操作等方面的要求，本文列举出PD设计必须解决的很多问题，并通过一个电路例子来说明可能的解决方案。
图1，图3中所示PD例子的I蠽曲线。
阴影部分是监测、分级和通电的IEEE限制以及作者所建议的限制。
PD的大部分IEEE 802.3af 标准是对PD的I-V曲线进行描述（如图1）。
该曲线被分割成三个不同作用的电压范围：2.7V至10.1V的检测、14.5V至20.5V的分级、电源接通/关断以及从30V 至57V的供电。
在这些范围内的PD表现受IEEE标准管理，但是这些范围之间的转换对互操作来说是同等重要的。
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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• 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
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：
• 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
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
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
知识回顾 Knowledge
Review
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
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
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
0-2.8 2.8-10.1 15.5-20.5 30-44
N/A 2.7-10 14.5-20.5 30-42
空闲 PSE空闲 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
44-57
36-57
供电 PSE向PD提供电源
POE简介
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。
PSE电压范围(V) PD电压范围(V) 状态 说明
• 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
1
9~12mA
2
17~20mA
3
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
• 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
• 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
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
• 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
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）
接到RJ45对应的RX+/RX-、TX+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
• 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
• 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. 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