ieee 802.3af标准是通过以太网数据线对或备用线对来实现以太网设备供电，从而摆脱了采用交流适配器所带来的麻烦，并将进一步拓展以太网技术的应用领域。本文详细分析了以太网供电设备和受电设备的工作过程以及实现方法。

    采用基于以太网供电的ieee 802.3af标准，如ip电话、无线接入点等功率小于12.95w的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。以太网供电不仅去除了讨厌的壁式变压器，还有助于推出一整套新的设备，这些设备结合了数据和电源接口，并可对现有的10、100或1000mbps以太网设备后向兼容。802.3af突破了以太网的应用，它主要是一个电源传输协议，而不是数据协议。

    以太网供电开始于能提供电源的供电设备(pse)，该设备通过测量其共模终端来检测需要供电的设备。一个有效的受电设备(pd)必须具有一个25kω共模电阻的“检测特征”。pse用一个称为分级的第二次测量来判断pd的峰值功率要求，掌握了这一信息后pse就能对那些需要供电的设备提供电源，而不会损坏不需要供电的设备，并能有效地分配可用功率。一旦pd在接收电源(一般为48v直流)时，消耗的功率能高达12.95w。如果pd一直未接入或处于关断状态，pse就停止输送电源，并不断检测有效pd的25kω电阻特征电阻。以太网供电连接完全由pse来进行控制，共模或端口电压(vport)向pd传递如表1所示的链路状态相关信息。

    受电设备

    802.3af标准的pd要求开始于一个25kω和小于120nf的特征识别，正是这一特征使pse将pd从不需要供电的其它以太网设备中区分出来。pd只需要具有这些检测特征，而同时链路处于检测模式即可实现检测。分级特征表明pd的峰值功耗，要求在端口电压为14.5到20.5v之间时pd吸收一个特定的dc电流。pd的分级电流必须对应于表2中五个功耗分级中的一个。pd必须对极性不敏感，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来实现，如图1所示。以上这些是pd向pse请求供电必须具备的。

    在端口电压升到30v和40v之间前pd不会吸取电源，在较低电压条件下pd保持在欠压闭锁状态(uvlo)，以避免对检测和分级产生干扰。在开始的时候，pd将5μf或更大的输入旁路电容连接到端口处。尽管旁路电容的切换会使端口电压降低到30v到42v导通阈值以下，但这一瞬态压降不会使其产生振荡。ieee 802.3af标准允许pd有50ms的启动时间，在它满足表2中所在级别的电流极限以前，足以使180μf旁路电容充满。pd能使用浪涌电流极限来对较大的电容充电,同时满足电流限制要求。一般pd会保持电路的其余部分不工作直至旁路电容充电完成，这对于dc/dc变换器特别重要，因为它们会在较低输入电压时获得更多的电流，使得对旁路电容充电特别困难。

    当旁路电容充电完成后，端口电压就升高进入供电模式，使电路的其余部分运行，并在它所在类的功耗极限内吸取电源。如果电流过高的时间超出50ms将会使电源关断。此外，pd必须吸收最低为10ma的电流，这样pse就能知道它还保持连接。像恒温调节器这类功率敏感的应用可以通过脉冲调制使“保持功耗特征(mps)”电流为10ma，并且脉冲间隔时间保持75ms到250ms之间以减少功耗。pd也必须有一个电阻小于26.25kω的mps共模阻抗与一个大于50nf电容并联。通常，pd的旁路和负载会形成一个比26.25kω低得多的阻抗。

    802.3af标准对受电设备来说相对简单，可以用少量分立器件来实现一个基本符合要求的pd接口，如凌特公司的ltc4257能提供检测特征和可编程分级特征、带迟滞的uvlo、端口电流极限，以及在傍路电容充电时使dc/dc转换器工作的电源良好指示引脚。ltc4257和几乎相同的ltc4257-1都是设计用来满足ieee 802.3af标准的，ltc4257-1使用一个140ma的低电流极限来对pd的输入电容器充电，使它能兼容在802.3af标准以前开发的电源方案。

    ltc4257和ltc4257-1电路端口可以承受高达100v的电压，使它们能在很恶