試析以太網供電技術的分析和設計

楊國慶　孔香云　黃海霞

摘要：本文在對以太網供電技術的特點以及性能進行分析的基礎上，探討了以太網受電設備的設計以及供電設備的選擇，以期促進國內以太網供電技術的提升，從而促使以太網技術更廣泛的應用。

關鍵詞：以太網供電技術；分析；設計

0 引言

互聯網技術的發展，促使以太網技術的出現以及不斷發展，在科技的發展推動之下，以太網的應用領域不斷拓展，以太網供電技術在快速發展的同時，其使用場合更加的廣泛。

1 以太網供電技術特點及性能分析

以太網供電技術的性能分析具體如下：

1.1 供電量適中

以太網能夠為每個用電設備進行10～350mA、48VDC以及最大達到13W的輸出功率的供給。以太網供給的該功率能夠很好的滿足智能建筑中相關低功耗電器所需要的用電，比如說網絡監視器、防盜傳感器、門窗傳感器、臺燈以及電動剃須刀等低功耗的電氣設備。

1.2 節約成本

以太網中的電源線以及網絡數據線是合二為一的，大大促進了布線成本以及布線空間的節省。以太網所構建的整個系統的電源供給由供電設備進行統一的管理，相比各個設備的分散狀態而言使得供電成本大大節省。同時供電設備還能夠對受電設備用電等級進行細分，并且能夠實現對設備用電的切斷，以此實現系統總耗電量的減少。

1.3 供電可靠

以太網中供電設備能夠實現對受電設備用電情況的實時監視，以及對設備出現的比如短路或時斷路的情況及時進行處理。除此之外，供電設備還能夠在服務器提供的SNMP技術之上實現對受電設備其用電情況的遠程監測以及控制，比如說出現黑客侵入到系統設備用電之中的情況能夠進行強制性的切斷。

1.4 系統升級方便

有網線覆蓋的局域網區域，比如說辦公區域，以太網能夠有效的為系統進行PoE技術的增加。對交換機進行更換或者是將其連接到使用以太網供電技術的集線器之中，則對該受電設備進行上網線端口的連接即可完成。以太網供電技術具有兼容原有系統卻不以網線進行供電的設備，同時原有的設備能夠繼續保持使用。

1.5 布線范圍大

在網線覆蓋范圍之內就能實現受電設備的接入。在智能建筑之中，網線的到達范圍大大超過電源線的覆蓋范圍，從而使得智能建筑之中能夠進行受電設備的接入地點得到極大的增加。

2 以太網受電設備的設計以及供電設備的選擇分析

2.1 受電設備的設計分析

受電設備通常由非隔離性降壓電路部分或者具備隔離功能的開關電源電路以及相關的受電設備的控制芯片電路部分構建而成。換句話說就是，相關工程師在對一個符合以太網供電方式的受電設備技術產品進行設計，所進行的工序是在原有電源電路部分前端進行以太網供電方式的受電設備功能的增加。這種增加功能有4種方式可以幫助實現：第一種是對于符合以太網供電方式的受電設備要求的開關電源以直接購買的方式實現；第二種是進行內置式的受電設備電源模塊，比如所MsPD0805-DC或者是TRX-03-5的購買；第三種是利用分立元件進行受電設備功能的實現；第四種為利用受電設備的控制芯片進行一個電路板的制作或者是對原有的電源電路進行升級。其中所使用的受電設備的控制芯片有比如說德州儀器的TPS2375、以及凌特公司的LTC4267或者LTC4257等等均可以。四種方式相比較而言，最后一種設計以及制作方式最為簡便同時也最為可靠。對于制作過程中應選擇何種芯片，應在具體需求情況以及公司相關資料充分了解的情況之下根據手電設備的具體電源需求進行選擇。

2.2 供電設備的選擇分析

對于供電設備而言可以很好的通過使用相關控制芯片進行電路的設計或者是對已有產品直接購買的方式來實現。其中可以使用的相關控制芯片的型號有比如MAX5945或者是LTC4258等均可，可供直接購買的已有產品有比如說型號為GemtekE-820的以太網供電交換機或者是戈德牌型號為GemtekE-120的單口以太網供電器。供電設備的設計相對比較復雜，除了需要對供電過程的邏輯進行實現之外，還對供電過程進行管理以及網絡的監控。目前使用控制芯片進行供電設備的設計相對比較困難，比較建議在實際應用之中根據相關需求進行可供直接購買的已有產品的選擇。除此之外，供電設備還須對網絡所需的電源容量進行考慮，務必保持一個辦公局域網內可以實現1000～2000W。事實上，將一個網絡的總體用電進行集中到一個設備的以太網的供電方式致使集線器或者是交換機所在的機房等同于一個小型的配電站。同時在實際的應用之中需要對機房中的交換機柜散熱情況進行考慮，其所對應的UPS應使用相應的能夠滿足應用功耗的需求等級。

3 結束語

本文針對以太網的供電技術以及相關設計問題進行了一定的探討和分析，希望有助于以太網供電技術的發展。同時本文由于篇幅有限，對于以太網供電技術的研究尚不全面，還需要更深入的研究。