摘要：介绍了maxim公司推出的以太网供电（poe）系统中的受电设备（pd）电源设计方案，该方案符合ieee 802.3af标准。可广泛用于ｉｐ电话、无线接入点和因特网设备等。

关键词：以太网供电（poe）；电源供电设备（pse）；受电设备（pd）；ieee 802.3af

ｉｅｅｅ ８０２．３ａｆ标准对以太网供电（ｐｏｅ）做出了详尽的规定，它允许通过以太网传输数据的同时提供４８ｖ电源，ｉｅｅｅ ８０２．３ａｆ 标准中定义的电源供电设备（ｐｓｅ）是能够通过１０ｂａｓｅ－ｔ、１００ｂａｓｅ－ｔ或者１０００ｂａｓｅ－ｔ网络提供电源的ｄｔｅ或者ｍｉｄｓｐａｎ设备，而ｉｅｅｅ ８０２．３ａｆ 标准中定义的受电设备（ｐｄ）则是通过网络从电源供电设备（ｐｓｅ）取得电源的设备。ｉｅｅｅ ８０２．３ａｆ 标准中规定的ｐｓｅ可以提供约１３ｗ功率。从而使小型数据设备可以通过它们的以太网连接获得电源，而不需要从墙上的交流电源插座获取电源。这些设备包括数字ｖｏｉｐ电话、网络无线接入点、因特网设备、计算机电话、安全摄像机或任何以太网连接的数据设备。ｉｅｅｅ ８０２．３ａｆ 标准的推出，大大扩展了以太网的应用，同时也给以太网带来了巨大的发展空间。

１　ｍａｘ５９４１的功能

ｍａｘ５９４１ａ／ｍａｘ５９４１ｂ是一款高度集成的电源ｉｃ，适用于以太网供电（ｐｏｅ）系统中的受电设备（ｐｄ）。ｍａｘ５９４１ａ／ｍａｘ５９４１ｂ有两个功能，一是提供ｐｓｅ与ｐｄ之间的接口，二是通过ｄｃ－ｄｃ ｐｗｍ控制器实现４８ｖ电源转换以输出５ｖ或者ｐｄ所需要的电压，输出电压可实现隔离或者非隔离。ｍａｘ５９４１ａ的最大占空比为８５％，可用于反激式转换器。ｍａｘ５９４１ｂ的占空比限制在５０％以内，主要用于单端正激式转换器中。

２ ｉｅｅｅ ８０２．３ａｆ标准的ｐｄ接口特性

ｍａｘ５９４１的ｐｄ接口特性符合ｉｅｅｅ ８０２．３ａｆ标准，可为ｐｄ提供侦测特征信号和分级信号，此外，ｍａｘ５９４１还集成了一个具有可编程浪涌电流控制功能的集成隔离开关，同时还具有宽滞回供电模式欠压锁定（ｕｖｌｏ）以及“电源好”状态输出等功能。

在侦测和分级期间，由于集成的ｍｏｓｆｅｔ可提供ｐｄ隔离，ｍａｘ５９４１可保证侦测阶段的泄漏电流失调小于１０μａ。其可编程限流功能可防止上电期间产生很高的浪涌电流。这些器件的ｕｖｌｏ供电模式具有宽滞回和长故障消隐时间等特性，因而可补偿电压在双绞电缆上的阻性衰减，并确保系统在侦测、分级和上／掉电诸状态间无扰动地转换。ｍａｘ５９４１的ｕｖｌｏ门限可调，并具有一个兼容于ｉｅｅｅ ８０２．３ａｆ标准的缺省值。ｍａｘ５９４１可工作于ｐｄ前带有或不带二级管桥的设计中。

图1

ｍａｘ５９４１有三种不同的工作模式：ｐｄ侦测、ｐｄ分级和ｐｄ供电模式。

侦测模式（１．４ｖ≤ｖｉｎ≤１０．１ｖ）下，供电设备（ｐｓｅ）将向ｖｉｎ施加两种１．４ｖ～１０．１ｖ范围内的电压（最小步长１ｖ），然后记录两个点的电流值，并由ｐｓｅ计算δｖ／δｉ，以确认２５．５ｋω特征电阻是否存在。在此模式下，ｍａｘ５９４１内部的大部分电路处于关闭状态，失调电流小于１０μａ。如果施加在ｐｄ上的电压有可能被颠倒，则需要在输入端安装保护二极管，以免对ｍａｘ５９４１造成内部损伤。由于ｐｓｅ使用斜率技术（δｖ／δｉ）来计算特征阻抗，这样，保护二极管引起的直流偏差已被扣除，因而不会影响侦测过程。

分级模式（１２．６ｖ≤ｖｉｎ≤２０ｖ）下，ｐｓｅ根据ｐｄ所要求的功率对ｐｄ进行分级。以便ｐｓｅ高效地管理功率分配。ｉｅｅｅ８０２．３ａｆ标准定义了五个不同的级别。分级电流可由连接在ｒｃｌ与ｖｅｅ之间的外部电阻（ｒｃｌ）来设定。ｐｓｅ通过在ｐｄ输入端施加一个电压，以及测量流出ｐｓｅ的电流来确定ｐｄ的分级。当ｐｓｅ施加一个介于１２．６ｖ～２０ｖ之间的电压时。