经过计划的体系规划及测验，证明了POE芯片结合网络交流机实践运用的可行性，该计划规划完好，运转安稳，能充沛满意后端网络的各类受电器材的正常作业。
一、导言
POE(Power Over Ethernet)以太网供电，指的是在现有的以太网Cat.5布线根底的架构下不作任何改动，在为一些依据IP的终端设备(如IP电话机、无线局域网接入点AP、网络摄像机等)传输数据信号的一起，还能一起为此类设备自身供给直流供电的技能。POE设备包含电源输出设备PSE和电源承受设备PD,本文要点评论电源输出设备PSE.
运用POE技能，用户无需再为每个衔接POE的终端设备供给墙面电源，然后节省了为衔接IP电话、无线LAN接入点、视频监督摄像机、建筑物办理体系和长途视频亭等设备所须的电源布线本钱。
此外，凭借PoE,企业还能够将一些要害的设备锁定在一个电源上，用UPS备份电源支撑整个体系，如此一来，必将大大进步整个体系的供电确保，然后进步整个体系设备的牢靠性和安全性。
二、体系遵从的规范
跟着以太网在全球运用日渐趋于平民化，相应的组网设备敏捷得以开发，在长时间的运用中，与之配套的供电电源一直是困扰组网的终端设备进一步遍及的瓶颈之一。所以，经过以太网数据线对或备用线对来完成以太网设备供电的规范自然地跟着商场的需求和技能的开发得以公布履行。
IEEE802.3af规范对以太网供电(POE)及相关的实施细则做了翔实的规则。该规范作为一个依据以太网络的电源传输协议，详细规则了相应的送电设备(PSE)对受电设备(PD)进行供电的机理。其间包含了对受电设备进行在线测验，分级处理，发动供电，断接维护等多项技能的实施细则。协议还对以太网输电线路(PTL)作了详细的规则。
本文的体系计划彻底建立在上述规范的根底上进行规划，体系在确保现有结构化布线安全的状况下，一起确保现有网络的正常运作，然后最大极限地降低了本钱。
三、芯片挑选与电路规划
在体系规划前，咱们比对了国际上多款能完成PSE功用的芯片，美国美讯公司的MAX5980因其规划杰出，配套计划合理，整个管控途径的晓畅而引起了咱们的留意。这在为咱们今后的规划起到至关重要的效果。
MAX5980是一款四通路的电源送电设备(PSE)的电源操控器。芯片是专门为用于契合IEEE 802.3at/af及兼容的PSE设备规划的。
依据规范的要求，该器材针对后端的受电设备具有，勘探，分级，限流，和负载断开检测等功用。该器材支撑全自动操作一起支撑软件编程操控。该器材还支撑新的两事情分级和针对大功率的受电设备的第5类勘探和分级功用。
该器材支撑单电源供电，每个端口(第五类启用)可供给高达70W的功率，一起可供给对后端原有的受电设备的高容抗检测。
依据MAX5980的技能特性，咱们首要规划了一个4路PSE的电原理图，如图1所示。
依据芯片材料，PSE操控器MAX5980的输入电压规划为48V直流。芯片的输出部分选用4个大功率的场效应管作为4个网络供电输出的电流操控端。
48V直流输入由开关电源供给。电源经过网络端口输出，供给给后端的受电设备。场效应管是整个电源输出的操控回路中的要害元件。回路中场效应管的源极接0.25欧姆取样电阻，然后再返回到芯片。
输出电流经场效应管，经过取样电阻采样，监测输出回路的电流。芯片能够随时经过SENSE端口进行取样，读取后端PD设备的负载特征。经过判别，芯片可操控场效应管的G极做出各种操控呼应。
依据802.3at协议的界说和芯片的功用规划，芯片将依据不同的采样数据进行判别，然后再进行检测，分级，端口电压发动，过流维护，欠压和过压维护等动作。然后完成整个芯片体系的运转。
在调试过程中，在48V输入端并接了2个0.1uf的%&&&&&%，用来按捺电源的纹波系数，增强抗干扰才能，进步电源的牢靠性。一起，在48V的端还选用了SMIB58瞬态按捺管，用于防止大电流的冲击，防止器材受损。
MAX5980的1、2、3脚为外接串行总线的接口线，本文中不选用I2C串行总线，依据规划文献要求，有必要将这3根线接地。
芯片的5、6、7、8脚作为器材的从地址的方位编码端，在规划中也有必要接地。
依据IEEE802.3af协议对PSE和PD之间接口界说的衔接规范，POE的网络交流机的端口接线办法有两种接法，如图2、图3所示。
图2为A型接法，其间的RJ45端口在承当传输输入输出信号的一起还需求传输直流电，1、2芯线为正极输出，3、6芯线为负极输出。
图3为B型接法，图3所示的RJ45的4、5,7、8芯线用做PSE的直流电源的输出。其间的4、5芯线衔接电源的正极，7、8芯线衔接电源的负极。
因为在RJ45的端口界说中，4、5,7、8芯线不承当信号传输的功用，因而，在PSE的规划中需求考虑的电气特性相对简略。本文中挑选了B型接法作为体系规划的电源输出，这也将为之后的与交流机芯片组成带来便利。
MAX5980的取样要害在于输出电路取样电阻的测验精度，因而，在详细的PCB布线规划时选用了开尔文检测的布线方法，然后确保了电路的测验精度。这点在详细的布线布局和规划中尤为重要。每个取样电阻都选用1206的封装，能够削减因电路的走线带来的采样误差。
四、交流芯片的合作运用
本体系选用IP175C芯片作为以太网网络交流机的处理器。该芯片是专门为小型的企业和家庭级的以太网交流机规划的处理芯片，芯片现已长时间运用，状况状况杰出，功用安稳，业界点评很高，是与MAX5980相合作的抱负的交流芯片。
有关IP175C芯片这部分本文不再进行打开描绘，要点对批改部分进行必要的论述。
为确保MAX5980的作业安稳，IP175C的作业电压有必要从MAX5980的输入端接入，经过LM2594降压至IP175C所需的作业电压。一起，网络交流机和PSE的端口指示电路的供电电压也有必要从MAX5980的输入端接入。
以太网的数据信号，经过IP175C处理器进行交流处理，信号从RJ45端口输出，接口电路如图4所示。
为了确保数据信号的传输质量，芯片信号的输入输出都是成差分对的，在规划和布线时分都有必要围绕着这个特色打开。
如图4所示电路中的网络阻隔变压器首要用作传输信号中的电平转化，以增强数据信号的传输才能，进步信号的抗干扰才能。
PSE的直流输出如图所示接入，并经过RJ45端口输出为后端供电。为了确保电气特性安稳，在2个端口和机壳间都增加了滤波%&&&&&%。
五、POE网络交流机的仿真测验
下图所展现的是POE网络交流机仿真测验示意图。
MAX5980在与IP175C网络芯片构成完好的5口的带有POE功用的网络交流机后，其间的榜首端口作为网络级联口，用作衔接上层交流设备。其他的4个网络端口都具有对后端进行网络供电的带有POE功用的端口。在依据上文的体系计划规划完成后，经过仿真测验，该计划的规划彻底满意规划时所提出的要求。体系作业正常，功用安稳牢靠。
六、结束语
本文经过对MAX5980芯片与以太网网络交流机芯片进行联合剖析，提出了依据MAX5980芯片的POE网络交流机规划计划。本文规划的POE交流机作为新推出的网络交流设备，对以太网的便利架构起着十分重要的效果。
最终经过计划的体系规划及测验，证明了POE芯片结合网络交流机实践运用的可行性，该计划规划完好，运转安稳，能充沛满意后端网络的各类受电器材的正常作业。
