本文描述一种用于PoE(Power-over-Ethernet以太网供电)用电装置(PoweredDevice-PD)的易用、低成本、隔离电源。以太网供电是通过已有的CAT-5Ethernet 缆线为以太装置提供数据和电源新功能。PoE由IEEE802.3af标准决定。PoE正在迅速得到制造商和用户(如VoIP电话，无线接入点，保密相机、售货终端)的喜爱。PoE系统优点是：

    ·低成本—可以消除墙上电源。

    ·灵活的接入点配置—无线接入点不再需要配置在AC电源的周围(或需要有AC电源线通过)。

    ·远程管理能力：IP电话和WLAN接入点可以远程上电或下电。远程主机可以确定有多少装置需要电源和决定哪些装置应该通电。

    ·较高的可靠性：在开关末端可以用冗余电源。

    ·全球兼容性：PoE建立一个通用全球电源连接器。

    为了依从IEEEE802.3afPoE标准，Ethernet线上的用电装置(PD)必须在起动时能被识别，被分类，被控制并满足隔离要求。按802.3af的隔离要求，一个PD应该在电源接口(PI)线，外部导线和机架地之间提供电气隔离。隔离必须满足IEC60950-1:200子项6.2的1500VSELV要求。安装在塑料壳中的VoIP电话(无外部连接器或缆线)可满足这种要求。实现隔离的另一种方法是用带变压器的电源变换器，它具有1500V隔离和光隔离输出电压反锁。电气隔离对VoIP电话和WLAN接入点制造商来讲是一种应留心的选择，希望在其用于下游台式PC的产品中包含另外的Ethernet端口。

    本文所描述的隔离电源能经Ethernet缆线为PD工作提供系统电压。电源由下列部分组成：PoE控制器，EMI滤波器，隔离电源变换器和第二变换器。尽管此电源是专门为VoIP电话设计时，但其特性是通用的，并可容易适用于其他PoE应用，此电源的主要设计目标是：低成本、小尺寸、高效率和符合IEEE802.3af标准。此电源的完整电路示于图1。

    PoE控制器

    TPS2370是做为电源设备(PSE)和用电装置(PD)的接口。执行IEEE802.3af标准所需的所用检测，分类起动电流限制和开关FET控制。当PSE加电压1.8V~10V到24.9KΩ显示电阻R2时，检测Ethernet的存在，当PSE加15V~20V到分类电阻R5时，设置PD的分级。PD的分类电平标记PD需要多小来自Ethernet线路的电源。内部FET和控制电路限制来自Ethernet线路的启动和稳态电流，用户可用R4设置启动电流限制。C10用于消除线路电感引起的启动振荡。IEEE802.3af标准限制该输入电容器大小为0.15mF，D9防止任何耦合进Ethernet线路的瞬变。在此应用中，D1~D4隔离Ethernet电源和外部稳压48VDC电源。二极管通常也用在Ethernet线路保护极性反向和提供自动极性校正。

    输入EMI滤波器

    PD和隔离电源所产生的噪声可能干扰所传输的数据和连接在同一Ethernet线路上其中PD装置的工作。IEEE820.3af规定为保证数据完整性在PI/PD接口上所允许的最大纹波。此电源工作在100KHz，而在此频率峰—峰电压纹波限制是200mV。应注意，基频100KHz的谐波和PD也可产生噪声，这会增加滤涉要求。L1、L2和C3是一个差分滤波器，用于降低隔离电源所产生的电流脉冲，由于杂散电容所致在输入电源线上也会产生噪声。L3和L5滤波这些共模电流。IEEE802.3af限制是共模和差分模式纹波。很多PD也必须满足FCC/EU辐射标准，所以，共模滤法器设计应把此需求考虑进去。