poe供电是什么原理_POE供电的具体过程

POE，即以太网供电(Power Over Ethernet)，是指通过以太网电缆供电，不使用额外电源线的方案。该方案广泛应用于安防摄像机、网络文章存储等场合。POE标准的发展过程经历了2003年IEEE 802.3af标准的发布、2009年IEEE 802.3at标准的发布和2018年IEEE 802.3bt标准的发布。POE中的系统架构分为两部分：PSE(电源设备)和PD(电源设备)。IEEE 802.3af(我们常说的Type1)对应的功率水平是PSE=15.4w，Pd=13W。IEEE 802.3AT(我们常说的Type2)对应的功率水平是PSE=30W，PD=25.5W，IEEE 802.3BT (Type 4)对应的功率水平是PSE=90W，PD=71W。

POE供电的具体流程如下：

检测：PSE向PD发送电压，通过PD端24.9kohm的电阻判断有效PD的存在。在这个过程中，电压为2.7v~10v。(TI芯片在4点检测中比2点检测更可靠)

分类：检测，PSE会在PD端子上施加14.5v~20.5v的电压，通过检测CLS电阻上的电流来判断PD的功率大小。

通电：检测和分级正常后，通电。

下图显示了TPS23753A上电的实际过程波形。芯片在4个点进行测试，然后分级并通电。

Bt会因为功率比at的高而分级不一样，会有两个分级电阻，分5次分级实现90w分级，如下图。

PD方案主要由两部分组成，PD握手芯片和反激/正激控制电路。目前市场上有很多针对TI的PD方案，包括TPS23755、TPS23753A、TPS23756 TPS 23756等一体化方案。其中TPS23755是TI最新的af标准芯片，集成了PD握手芯片、反激控制器和功率开关管。使用初级反馈控制模式可有效降低次级反馈环路的成本和PCB面积。同时采用CCM控制模式，相对于常规DCM控制明显提高了系统的EMI性能，可以帮助客户节省输入端的共模滤波电感，有效降低系统成本和尺寸。虽然使用了初级反馈控制模式，但是仍然可以实现良好的负载调节率。因此，TPS23755非常适合低功耗、小体积和低成本的IPC应用。TPS23753A和TPS23756分别是af和at标准的次级反馈方案。

本文重点研究at和bt。TPS2378 LM5155是符合at应用的主流方案。LM5155是TI 2018年最新的反激式控制器方案。它有很多与众不同的功能，比如输出短路保护的打嗝功能，比如过流点补偿功能在不同的输入电压下保持输出电流极限点不变，极低的电流采样电压可以很好的解决采样电阻发热的问题。TPS2373-4 UCC2897A是符合bt应用的主流方案。TPS2373-4是一款符合bt标准的PD芯片。UCC2897A设计的正激电路可以实现90W的功率输出(参考TI参考设计PMP6547)。另外，如果需要输出短路打嗝功能，也可以考虑用LM5025A代替UCC2897A。这种大功率方案主要用于大功率球机等产品。

总体而言，TI的PD产品广泛应用于安全行业。可以根据自己的需求选择TI相应的方案来设计。

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