原创 MPS | 浅谈 POE 握手协议

生活中，我们会接触到很多电子类产品，而它们都离不开供电，供电的方式多样。

今天我们就来介绍一种别样的供电方式：POE 供电。

POE（Power Over Ethernet），即通过网线由 PSE（Power Souring Equipment）端设备向 PD（Power Device）端设备供电。

现在越来越多的应用都采用 POE 供电，比如我们常见的 POE 供电设备---POE 交换机，以及受电端设备---无线 AP，IP 摄像头以及 IP 电话等。

那为何这么多应用都采用 POE 供电呢？

主要是因为 POE 供电有如下几点优势：

• 简化布局，节约成本

• 多设备远程管理

• 安全可靠

在讨论 POE 供电握手的过程之前，我们先了解下网口内部的排线结构。

网线内部是四对双绞线，其中1,2和3.6线对是传递数据信号的，剩下的4.5和7.8线对是空闲线对。

采用2线对供电

Alternative A(Mid-Span): 利用信号线(1,2,3,6)同时传递数据信号和48V电源；

Alternative B(End-Span): 利用空闲线(4,5,7,8)传递48V电源。

2或4线对供电，其中>30W功率采用4线对供电。

了解完网线的家底，接下来我们就进行友好的连线啦！

标准的POE在正式供电之前，会经过检测（Detection），分级（Classification），启动(Start-up)三个阶段。

连线的第一步是检测（Detection）阶段，是为了检测待供电的设备是否是标准的POE供电设备，这样可以保证48V电压不至于直接加在非PD设备上，保证设备的安全供电。

在检测阶段，PSE 会给出两组2.7~10.1V的电压，通过测到的电流去判断PD设备的特征电阻（Rdet）是否在协议的范围内，只有特征电阻在协议标准范围内，才会被判定为支持POE供电的设备，然后进入下一阶段。

此阶段主要是为了确定 PD 设备的功率等级，这一阶段的 PSE 会向 PD 端给出14.5~20.5V的电压，通过检测的电流对 PD 设备的功率等级进行分类。其中 class0~3 等级只会给一组电压检测功率等级，后面就开始启动过程；而 class 4 等级会给两次电压确定功率等级，然后才会开始启动后续的供电过程。

启动阶段主要是给 VDD 和 RTN 之间的电容进行充电，因协议限制了此阶段的最大允许浪涌电流（Inrush current），所以会限制通过 RTN 到 VSS 之间 MOS（Pass Switch）的电流，达到软启的目的，直到VDD和RTN之间的电容充电到指定值，才会完全打开RTN到VSS的 Pass Switch 进行正常的 POE 供电。

BT 协议相对于 at 协议不同点在于分类（Classification）阶段，因 BT 协议包含8个class等级，所以分类 (Classification) 阶段会根据 class 的等级进行多次分类以确定 PD 端的功率等级。

对应到电路图中，BT 协议会有两个 Class 电阻，而 af/at 协议只有一个 Class 电阻。其他阶段是类似的。

前面介绍了 af/at/BT POE 握手协议的区别，那大家了解这三种 POE 在终端产品应用上又有什么侧重吗？

其实 MPS 也是有支持这三种 POE 协议的 IC 的，且应用非常广泛，比如：

• MP8007 和 MP8017 是只支持 af 协议的 POE，它们主要应用上 IPC 上；

• MP8009 是支持 af/at 协议的，这种功率稍微高一点的多用在企业 AP 上；

• MP8030 是可以支持 af/at/BT 协议的，这么高功率的可以用在一些小基站，或者需要加热的球机上面。