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Designers and end users now consider USB as a general-purpose, somewhat-universal charging source delivering up to about 100 Watts under best-case conditions (USB 3.1/Type C). We're seeing many application notes, articles, and ICs on managing the latest USB standard with respect to its power-delivery and handling specification.   Similarly, power over Ethernet (PoE) has gone through three standards, each increasing the power-delivery capacity and also adding to the complexity of wiring and cabling issues. The original PoE specification, IEEE 802.3af-2003, provided up to about 13 W at the load; the updated IEEE 802.3at-2009 standard (also called PoE+ or PoE plus) doubles that to about 25 W, and the recently-released IEEE 802.3bt standard doubles and even triples PoE+, depending on the cabling specifics and connector wiring (CAT5, CAT6, and other factors).   In both cases, implementing the power-delivery function is not a simple design. Though they are very different, both USB and PoE topologies require significant "negotiation" and confirmation between the source and load, between intervening ICs and, in order to assure that power is available and acceptable by a peripheral, that there are no conflicts in hardware or software. While these may become simple "plug and go" power sources to users (similar to our basic AC/DC wall warts), there is a lot that has to go on inside those cables, connectors, and ports to make USB- or PoE-based power transfer possible and safe.   With present and even foreseeable technology, there's no way we can use an optical fiber for power transfer other than perhaps a few milliwatts. The photonic energy is too low, there are optical/electric/optical conversion losses, high-intensity optical energy would cause all sorts of issues with the fiber, and launching a very-high-power LED source would be a lossy situation. Though history demonstrates we should "never say never" when it comes to technology progress, I'll wager we won't see power over fiber (should I trademark "PoF"?) for a very long time.   But that doesn't mean that the fiber-optic link can't also carry power, in an adjunct way. There's a trend in the fiber installations to use what is called Powered Fiber Cable System (PFCS) which uses a hybrid optical-fiber cable which has a DC-supply copper wire alongside, housed in the same outer jacket. This makes a lot of sense since in the real world of both new and retrofit projects, much of the system's total cost is in installation and cable-laying, not the bill of materials. (Note that submarine fiber-optic links have long used an advanced form of this hybrid structure, with their optical repeaters getting DC power via a solid-copper wrap.)   What's interesting about PFCS is that in addition to the power it delivers, the topology integrates with PoE, below. The Powered Fiber Cable System uses copper literally in parallel with optical fiber, thus letting each do what each does best: transmit data and power, respectively; it then segues to a PoE-based distribution scheme. Source: CommScope, Inc.   There are special connectors, below, for the hybrid optical/copper cable termination, and then the power port is split off to a PoE node. An integrated media converter and PoE chipset work in conjunction to deliver a basic PoE or PoE+ output into a standard RJ45 jack.   The hybrid optical-fiber plus copper-wire cable is designed toi serve its dual roles and address termination-connector issues. Source: TE Connectivity PFCS seems to me to be a clever scheme, since it leverages the advantages of each medium (optical + copper, PoE) without either one getting in the way of the other one, and the associated complexity. In fact, PFCS claims a range of up to 3 Km, which is 30 times greater than the 100 meter limit of PoE – a very significant increase (yes, I 2 R loses and IR drop will affect the maximum deliverable power and voltage, but it’s still impressive). From a system standpoint, it seems to me that by using the long run of copper just for power and not for data, the technical difficulties will be reduced while the performance will be more consistent and easier to manage. There's a little irony here as we try to add power-delivery capability on top of data in our network media. Historically, the availability of the AC power line spurred many efforts to use it as a data-transmission medium, with some success but only in limited situations. It never really succeeded for several reasons: the AC line is a terrible channel, with noise of many types and numerous disturbances; the processing power needed at each end to make it function as useful, consistent medium was much too intense and costly compared it achieved in throughput and BER; user's needs for ever-faster links dramatically outpaced whatever progress was made in using the power line; and the wired and wireless alternates improved rapidly in both performance and price. What's your view of the viability of fiber plus copper hybrids, such as PFCS? Do you see it as a superior alternative to PoE alone?

这个W5500 Ethernet Shield是WIZnet的W5500接口板设有PoE和Micro-SD设计的Arduino平台。 5V / 3.3V的操作电压兼容Arduino，leafmaple，和其他的Arduino兼容的主板。   惊艳的 PoE 支持  W5500 Ethernet shield 支持 PoE, 如何做到的呢? 你需要一个 SPD8001 插入以太网插板。在你的UNO中烧入网页服务器 demo程序, 你拔掉你的micro USB线，并组装 W5500, SPD8001 PD 模块, PoE 供电器, 以及and Iteaduino UNO。如下图所示。   来源: wiki.iteadstudio.com

    一、PoE+电路为用电设备(PD)提供13W至70W功率   摘要： 本文介绍了一种结构简单的高性价比准IEEE® 802.3at PoE+用电设备(PD)的解决方案，采用MAX5941B设计。本文讨论了PoE+ PD的主要需求，以及扩展MAX5941B的现有电路实现PoE+ PD的优势。本文提供了针对3.3V、30W PD电路的测试结果，包括：浪涌电流、效率、输出纹波以及动态响应。 概述 随着PoE (以太网供电)应用的迅速发展，对功率的需求也越来越高，已经高出目前IEEE 802.3af标准(12.95W)的指标。为了满足这一需求，IEEE于2005年9月开始于制定新标准(IEEE 802.3at)，旨在扩展以太网供电功率(30W以上)。预计该标准将在2008年的第二季度推出，新的PoE升级标准(PoE+)将为用电设备(PD)提供大约双倍的有效功率。 在IEEE 802.3at获得正式批准之前，业内需要一个“准PoE+"电路，以满足当前的应用需求。本文介绍了一个简单的、能够提供PoE+功率(30W)的PD电路，利用外部MOSFET和针对原802.3af标准设计的控制器实现。 图1所示电路利用MAX5941B PoE控制器构建为准PoE+ PD供电的电源，能够满足多数大功率PoE+应用的要求，并保持了802.3af标准的向后兼容性。通过增加一个外部MOSFET，可以按比例调节或增大PD接口的有效功率，功率范围可以从802.3af的标准等级扩展到70W，远远超出了802.3at PD推荐的最大功率。 图1. “准PoE+”供电电路提供3.3V、30W输出，为了达到这一目的，电路在MAX5941B PoE电路的基础上简单增加了一个MOSFET PoE+要求 IEEE 802.3at¹标准建议的PoE+设计目标如下： • IEEE 802.3at应当遵循802.3af制定的电源安全性规则和限制 • 802.3at PSE必须向后兼容802.3af：能够为802.3af和802.3at PD供电 • 802.3at PSE能够提供PD允许的最大功率(最少30W)，受限于实际应用 • 802.3at PD连接到早期的802.3af PSE时，能够向用户显示需要802.3at PSE   802.3at PD必须能够由802.3at PSE识别、检测和供电，为其下游负载提供足够的功率。为满足新的802.3at功率的需求，目前的PD控制器面临以下问题和设计挑战： • 4级PD分级 • 这些控制器的内部PD接口隔离开关不能处理高于最大12.95W的功率等级 • 许多目前PD控制器的电流限制低于802.3at要求的功率等级   幸运的是，MAX5941B控制器能够为“准PoE+” PD提供70W的功率，而外部元件只需很少改动。为了满足PoE系统中的PD供电需求，它集成了一个完整的802.3af兼容电源IC，包括一个PD接口和紧凑的DC-DC PWM控制器，该控制器可以在隔离或非隔离电源设计中用作反激或正激转换器。² 结构简单的高性价比准PoE+方案 通过以下调节，能够使MAX5941B控制器满足PoE+的要求: • 4级PD分级 该控制器已经包含了4级PD分级，仅仅需要改变外部的分级设置电阻。   • PD接口隔离开关的额定功率：所有现有的PD控制器都包含一个MOSFET，在开启协议检测和分级时隔离PD。由于这个MOSFET为802.3af规定的功率级(12.95W)设计，所以低于802.3at应用的功率等级。 MAX5941B内部MOSFET的栅极输入连接到引脚7，简单地在该引脚连接一个外部MOSFET可以提高PD接口开关的功率。新的功率要求可以从12.95W到70W以上，具体取决于外部MOSFET的额定功率。外部MOSFET的RDS(ON)必须保证流经内部开关的电流在其安全工作范围内。 • 改变电流限制：很多当前的PD控制器提供两级限流门限。第一级设置为低于400mA，用于限制上电时PD的输入浪涌电流；第二级设置为高于400mA。不但802.3af标准不需要第二级限流，在实际的PoE+应用中也禁止使用这些PD控制器。 MAX5941B控制器允许用户编程输入浪涌电流，但却不需要加入第二级限流。由于用户可以设置低于400mA的输入浪涌电流限制，从技术上解决了PoE+应用的兼容性问题。输入浪涌过程结束后，PD准备就绪，可以工作在更高功率的PoE+系统，无需更换IC或更改外部电路。 在PoE+系统中，电缆所能承载的电流是限制功率传输的瓶颈。在相关标准中，例如TR42.7³，为了确定不同条件下电缆的电流承载能力，对PoE+电缆进行了大量的测试。目前，TR42.7推荐在45°C最大环境温度下，5e类、6类和6A类电缆每线对能够承载的最大电流是720mA (每根导线360mA)。超过45°C时，受I²函数的影响，60°C时额定值降到0mA，其中I是流经电缆的电流。因此，对于两线对的PoE+系统，所允许的PD最大功率约为30W。据此，我们为准PoE+ PD设计了一个30W的供电电路。 PD接口 图2. 30W PD接口原理图 30W PD供电电路的原理图如图2所示。N10是增加的外部MOSFET，用于增强PD接口隔离开关，以达到PoE+的功率等级。R8 (178Ω)是用来设置4级功率等级的RCL。这个30W的PD能够从准802.3at PSE接收功率。两对UTP线缆连接到快捷插座连接器FastJack™ J1，连接器集成了10/100 Base-TX VoIP磁模块。两个二极管桥功率整流器(D4，D5)用于分离PSE送出的-48V直流电源。 隔离开关(由MAX5941B内部功率MOSFET和外部MOSFET N10组成)限制启动时的输入浪涌电流。MAX5941B通过一个典型10µA 的恒流源给MOSFET的栅极充电。MOSFET漏极至栅极之间的电容通过限制漏极电压的上升速度限制输入浪涌电流。可以通过在GATE和OUT之间外加一个电容进一步减小输入浪涌电流。以下公式用于计算输入浪涌电流： PoE+应用的输入浪涌电流限制在400mA (最大值)以内。 图 3 波形(从图2电路中测得)显示当输入电压大约为39V时，输入浪涌电流低于108mA，39V是缺省的欠压锁定电平(UVLO)。当负载电流为7A时，流经隔离开关的总平均电流是680mA。 图3. 准PoE+ PD输入浪涌电流的限制 Ch1：3.3V输出，1VDC/格 Ch4：输入电流，200mA/格 时基：100ms/格 3.3V、30W DC-DC转换器 PD的DC-DC转换器如 图 4 所示，用于PoE的电源转换有两种主要架构：反激和正激转换器。反激转换器需要的器件数最少、成本最低，但峰值电流较高，因此需要更大的输出电容和/或两级滤波器，以减小输出电压纹波。   图4. 用于30W PoE+ PD的DC-DC转换器原理图   对于单输出、大电流转换器，推荐使用具有同步整流的单端正激变换器，这种架构非常适合PoE应用，具有高效、低EMI、成本低等优势，本设计选择了这种架构。由于同步整流正激变换器的原理在MAX5941B评估板的数据资料中进行了详细描述，这里不再赘述。 测试结果 为了评估DC-DC转换器性能我们进行了大量测试， 图 5 给出了电源电压为48V时测得的效率与输出电流的对应关系曲线，这里没有考虑两个二极管桥整流器(D4，D5)的功耗(如果考虑这些因素，效率下降约5%)。 图4所示PD电源的输出纹波(图6)是在最差工作条件下测试的：57V输入电压、9A负载。所得结果(大约50mV)基本符合PoE+应用的要求，例如802.11n接入点、大功率VoIP视频电话以及监控摄像头等。增加一个低ESR陶瓷电容有助于得到更低的输出纹波，转换器的波特图(图7)显示相位裕度为45°，增益裕度为10dB，具有较好的响应能力。 对于一些特定应用，只需用PD接口的前级(图2)配合用户已有的DC-DC转换器工作即可。针对这种要求，可以选择Maxim的PD控制器系列(MAX5940B)产品，配合外部MOSFET和MAX15000 DC-DC控制器使用。 图5. 准PoE+ PD效率与输出电流的关系 图6. 准PoE+ PD的输出纹波 Ch1：3.3V输出，50mVAC/格 Ch2：3.3V的负载电流，5A/格 时基：2µs/格   图7. 最大输入电压和输出电流下DC-DC转换器的波特图 结论 在IEEE 802.3at标准发布之前，本文提供的PD电路(图2)是解决PoE+供电问题的一个快速、有效、灵活的方案。它符合该标准的电流要求(草案0.9)4，并保持了向下兼容性，兼容于当前的IEEE 802.3af标准。采用同步整流正激DC-DC转换器可以获得高效、低EMI以及低成本设计。如果连接PSE和PD的电缆能够承载足够的电流，电路中的MAX5941B控制器能够轻松升级PD设计，输出功率可以达到甚至超过70W。                     二、业内首款四通道PSE控制器，支持大功率(PoE+)及IEEE 802.3af应用       关键特性   • 符合IEEE 802.3af标准/pre-IEEE 802.3at兼容 • 通过I²C接口随时读取端口电流 • 每端口可提供高达45W的功率 • 为早期设备提供大电容侦测 •• 引脚兼容于MAX5945和LTC4258/LTC4259A • 四路独立的功率开关控制器 •  PD侦测和分级 • 侦测期间提供负载稳定性安全检测 • 同时提供直流和交流负载断开检测 •  I²C兼容3线串行接口 • 折返式限流以及占空比受控的电流限制 • 漏极开路/INT输出 • 可直接快速关断   应用/使用   • 中跨电源注入 • 供电设备(PSE) • 交换机/路由器          深圳市恒大创新科技有限公司 创建于公元2006年，除了从事电子元器件贸易外，在半导体产品领域最初为一家小型半导体技术支持提供商，从高压非标电源技术开始，我们逐步发展融入到锂电池技术、RFID、AVR、工控技术、光纤通讯、医疗设备、仪器仪表、电力设备、航空航天等领域半导体方案推广。我公司目前已经成功代理SINOWEALTH(中颖)单片机、COILCRAFT(线艺)电感和OMNIVISION(豪威)图象传感器，并成为国际知名品牌NXP、ADI、TI、ST、ON、 IR、NS、AVAGO、MAXIM、ATMEL、MINI-CIRCUITS、MICREL、MICROCHIP、INFINEON、INTERSIL、DAVICOM、MARVELL、SENSIRION的专业增值分销商，另外在ATMEL、ST、XILINX和ALTERA宇航产品等偏冷门军品集成电路芯片方面有较强的资源优势。 按照立足海外采购，面向国内服务的需求，除了香港的采购中心、香港新界的物流储仓和深圳市恒大创新科技有限公司(运行中心)外，还在德国慕尼黑、北美、以色列、日本、香港、台湾建有採购合作中心、技术支持中心、产品支持中心和客户服务中心，并且在中国一直和台湾友尚企业、世健系统、 伟博电讯、世平基通储仓、昭田电气、MOUSER、爱益华、品佳、安富利、新晔、文晔、联宝中国等国际知名元件代理保持亲密合作关系。感谢广大客户的支持和信赖以及公司全体员工的共同努力，我们用多年时间把公司发展成为科技产品研发，电子产品贸易和电子产品製造为一体的恆大创新实业股份有限公司。     恆大创新实业股份有限公司同时也是亚太地区优秀的电子产品研发制造及电子产品周边零件供应商和增值服务商之一，经过近6年的发展，已成为中国优秀的电子产品技术和销售服务商。通过遍布全国的零售网络、连锁销售中心和新近开通的电子商务网站，服务于包括军用及商用客户。 国有企业： 中国科学研究院兰州研究所、中国航空工业总公司洛阳613所、中国航空工业第608研究所、铁道部株洲电力机车研究所、中国船舶重工集团7院722所、中国运载火箭技术研究所、国营711所、中国信息产业部40所、等中国军备企业。 合作院校： 长沙国防科技大学、武汉华中科技大学、上海复旦大学、大连理工大学、长春光华学院等中国高科技技术英才之教育机构。     恒大创新实业股份有限公司 深圳市恒大创新科技有限公司 服务据点:香港 深圳 北京 上海  成都 长沙 东莞  宁波 ------------------------------------------------------------------- 联系人: 侯顺涛    销售主管     Mobile:13631588303  主营业务:国际半导体通路   产品方案及开发   OEM/ODM制造   ADD:香港.新界.沙田火炭坳背湾街45-47喜利佳工业大厦10-O 座     TEL:00852-63385528           FAX:00852-26014125 ADD:深圳市福田区益田路3008号皇都广场A座1304-1305室(会展中心南侧) TEL:86-755-88250080-8009     FAX:86-755-88250089 Emial:houst@cnhenda.com      WEB:www.cnhenda.com MSN:houshuntao@hotmail.com   QQ:228289156 ------------------------------------------------------------------- 上善若水，水善利万物而不争。  

对于电力线网络通讯端口，电子界的朋友或许并不陌生，然而在大陆市场的应用和推广与国外市场比较起来是少之又少的。然而，这却是实后续市场的主导力量和开发方向，今年的几次展会和高交会都有他的身影，他的光芒照耀了整个会场，相信他给大家的感觉是不错的，至少我也是觉得的。 对于电力线网络通讯端口，以下简称POE ,他是一种网络通讯与供电系统相集成的一种技术，即POE技术，他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，大大简化了布线和施工难度。他遵循IEEE802.3相关标准，完整的POE系统包括供电端设备(PSE, Power Sourcing Equipment)和受电端设备(PD, Powered Device)两部分。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。 典型工作电流为10～350mA。 当然，最近IEEE出了一个最新的802.3AT，其中规定了POE可以提供更高的功率，超过了13W，可以达到50W。

首先, 我先介绍一下什么是PoE。 Power over Ethernet，简称PoE，是一个可以在以太网络中透过双绞线来传输电力与数据到装置上的技术。透过这项技术包括网络电话、无线基地台、网络摄影机、集线器、计算机……等装置都能采用PoE技术供电，由于能藉由以太网络获得供电的电子设备无需额外的电源插座就可使用，所以同时能省去配置电源线的时间与金钱，使整个装置系统的成本相对降低。而目前全球均普遍采用RJ-45网络插座，因此各种PoE设备都具备兼容性。这项技术常常被跟同样也是在同一条电缆上接收电源与数据（虽然是模拟数据）的传统电话网络（POTS）来对照。PoE不需要更改以太网络的缆线架构即可运作，所以采用PoE系统不但节省成本易于布线安装还具备了远程通电、断电的能力。   一个由PoE分线器供电的无线网路基地台   现在介绍一下, 如何使WIZnet的硬件TCP/IP芯片(例如:W5200，请参照附件一)和串口转以太网模块(例如:WIZ100SR，请参照附件三)支持PoE功能.   1. W5200–高速SPI以太网控制芯片     特点: - 支持高速SPI总线(SPI Mode 0,3) - 支持硬件TCP/IP协议： TCP, UDP, ICMP, IGMP, IPv4, ARP, IGMP, PPPoE,Ethernet - 内嵌10/100Mbps以太网物理层 - 支持自动应答（全双工/半双工模式） - 支持自动极性变换（MDI/MDIX）(Straight-through or Crossover) - 支持ADSL连接 (支持PPPOE协议带PAP/CHAP验证) - 支持8个独立的端口（sockets）同时连接 - 内部32K字节存储器作TX/RX缓存 - 多种指示灯信号输出（Full/Half duplex. Link, Speed） - 休眠模式 - 网络奂醒 - 0.18μm CMOS工艺 - 3.3V工作电压，I/O口可承受5V电压 - 极小巧的48 Pin QFN无铅封装   如果要使硬件TCP/IP芯片(例如:W5200)支持PoE功能, 需要选择兼容PoE功能的MAG-JACK(RJ45)和PoE模块(例如:AG960X)。 电路图如下:       2. WIZ100SR----串口转以太网网关模块 功能: - 即插即用串口转以太网网关模块 - 性能稳定可靠(使用WIZnet芯片W5100—全硬件TCP/IP协议) - 支持10/100Mbps以太网,串口通信速度高达230Kbps - 小巧的尺寸 50mm X 30mm - 提供简单易用的配置程序(Configuration tool) - 符合RoHS标准   如果要使串口转以太网模块(例如:WIZ100SR)支持PoE功能, 需要选择兼容PoE功能的MAG-JACK(RJ45)和PoE模块(例如:AG960X)。 电路图如下:   请参阅附件二PoE模块AG960X的相关数据文档。 如果您有什么疑问请直接留言也可以登录我们的官网： http://www.wiznettechnology.cn 或者来信：Tel: 86-10-84539974（转166），QQ：2464237212，邮箱：wiznetbj@wiznettechnology.com，联系人：Lily Zhang ，谢谢！ 欢迎大家留言评论！