7/7/2004,實踐證明，在五類雙絞線銅線上實現(xiàn)高達每秒千兆位(Gbps)數(shù)據(jù)傳輸速率的流行以太網(wǎng)不僅實現(xiàn)了極高的傳輸速度，而且實現(xiàn)了極高的可靠性和經(jīng)濟性。之后，以太網(wǎng)革命已經(jīng)從局域網(wǎng)(LAN)擴展到當前的城域網(wǎng)(MAN)。今天，全新的以太網(wǎng)領(lǐng)域已經(jīng)進入了一個嶄新的時代。除數(shù)據(jù)傳輸外，可以與數(shù)據(jù)傳輸同時在五類雙絞線銅線上傳輸13W 48 V功率。2003年6月12日，電氣和電子工程師學會(IEEE)理事會批準了通過局域網(wǎng)(LAN)供電的這一概念，這一新標準稱為IEEE802.3af或以太網(wǎng)供電(PoE)標準。自IEEE批準PoE標準以后，市場上對此進行了大量的探討，并出現(xiàn)了許多成功案例。主要網(wǎng)絡(luò)廠商如Cisco在IEEE802.3a之前就開發(fā)了自己專有標準，這些廠商進一步擴展到支持這一新的IEEE標準。類似的，其它主要以太網(wǎng)交換機廠商如北電、惠普、華為、富士通等都推出了支持PoE標準的新型以太網(wǎng)交換機。隨著以太網(wǎng)不斷增長及同一條五類電纜上可以實現(xiàn)額外的附加電源功能，IEEE802.3af可望成為市場上的流行標準。除網(wǎng)絡(luò)廠商外，對IP分組語音和視頻需求的迅猛增長也是推動PoE增長的另一個市場因素，這可望推動不同地區(qū)提高PoE IP電話、網(wǎng)絡(luò)和安全攝像機的銷售額。此外，PoE客戶端不要求額外的電源線，這不僅降低了安裝成本(power supply point不必鋪設(shè)電源插座)，而且可以在以太網(wǎng)中簡便地移動和布線這些設(shè)備，如可以方便地把無線接入集線器從一個地點移動到另一地點。此外，Wi-Fi或無線局域網(wǎng)的增長趨勢還有助于推動部署更多的 PoE無線接入點。事實上，根據(jù)3Com提供的數(shù)據(jù)，到2006年，全球無線局域網(wǎng)硬件的銷售量預計將突破4200萬臺。據(jù)PCIM urope雜志2003年10月份提供的數(shù)據(jù)，由于PoE出現(xiàn)增長勢頭，不間斷電源(UPS)的銷售量正在呈現(xiàn)出不斷提高的趨勢。預計PoE設(shè)備中UPS的全球銷售額將從2003年的2200萬美元增長到2008年的6800萬美元。盡管PoE不再需要為各臺設(shè)備提供專用UPS，但仍需要一臺集中UPS為整個網(wǎng)絡(luò)提供備份。到目前為止，前期的PoE目標市場是VoIP電話、無線/藍牙接入點和網(wǎng)絡(luò)攝像機。
IEEE802.3af 概況  
根據(jù)IEEE802.3af標準，為以太網(wǎng)客戶端設(shè)備供電的設(shè)備稱為電源設(shè)備(PSE)。PoE客戶端設(shè)備如IP電話、網(wǎng)絡(luò)和安全攝像機、藍牙/無線接入點及許多其它以太網(wǎng)設(shè)備稱為被供電設(shè)備(PD)。IEEE802.3af標準把電源定義為13W 48V，可以通過五類信號線對配置從PSE發(fā)送這一功率，其中功率從發(fā)射機(Tx)和接收機(Rx)信號變壓器中央分接。還可以通過五類備用線對配置傳送這一電源，參見圖1。但是，在通過局域網(wǎng)電纜傳送功率前，熱插拔控制器或PoE控制器IC必須在PoE一致性測試中執(zhí)行PD檢查，然后才能通過局域網(wǎng)發(fā)送不同等級的功率。功率共分成四級：0級是默認等級，功率為0-13W；1級<=4W；2級= 7W；3級位于7W和13W之間。這一過程稱為“檢測簽名”，其中低于10V的小脈沖被送到PD上，測量電流(I)。然后，計算得出的(I)將確定PD中的電阻 (R )。在 (R)等于25千歐時，將檢測到符合PoE標準的PD。然后，PSE可以繼續(xù)把分類后的功率發(fā)送到PD上。否則，PoE IC控制器將不允許把任何功率發(fā)送到PD上。目前，有許多PoE IC控制器廠商把重點放在PSE和PD一側(cè)。PoE控制器中一直有恒定的附加功能，如AC負荷斷開檢測、在故障條件后自動啟動等等。
通過安捷倫3.3V光耦合器實現(xiàn)隔離和安全絕緣 
IEEE 802.3af標準的主要指標之一是隔離。PSE和PD設(shè)備必須提供電隔離功能。根據(jù)設(shè)備標準IEC 60950中的規(guī)定，電隔離在50-60Hz時60秒內(nèi)應(yīng)承受 1500Vrms的電壓。安捷倫光耦合器明確滿足了這種PoE標準。15Mbd 3.3V雙通道光耦合器HCPL-063L在UL規(guī)定安全標準下每分鐘可以承受高達3750Vrms的電流。此外，它還通過CSA、IEC/ EN/ DIN EN60747-5-2及其它安全審批。HCPL-063L可以幫助隔離浮動接地、噪聲環(huán)境和電位接地差導致的共模信號，這些情況會導致接地環(huán)路電流流動。共模噪聲過高會導致輸出結(jié)果不準確，進而破壞安全精確的測量能力。推薦采用安捷倫HCPL-063L光耦合器，隔離48V電源和廣泛使用的飛利浦集成芯片間(I2C)地址總線標準，參見圖2。飛利浦I2C是一種專有的控制總線，它采用簡單的雙向兩線概念，即串行數(shù)據(jù)(SDA)和串行時鐘(SCL)總線實現(xiàn)IC間控制。I2C地址總線下使用三種常見的開關(guān)頻率模式，即100KHz標準模式、400KHz快速模式、3.4MHz高速模式。在PoE應(yīng)用中，最常用的I2C模式是快速模式頻率。這種3.3V、15Mbd光耦合器在15KV/us, 50V共模電壓下實現(xiàn)了非常高的共模抑制比(CMR)，特別適合高速隔離不希望的信號，如可能干擾I2C控制總線的共模噪聲。此外，HCPL-063L芯片組采用鎵砷化物磷化物 (GaAsP) 發(fā)光二極管 (LED)及集成式高增益光電檢測器，可以以最低5MHz的時鐘頻率工作，滿足了全部三種I2C工作頻率模式，參見表1。此外，HCPL-063L還是一種兼容LVTTL和LVCMOS接口的光耦合器，它提供了5mA的低輸入電流能力。最后，這種3.3V光耦合器不僅功耗低，而且不需要額外的電源、元器件和額外的電平移動電路。使用光耦合器的另一個主要優(yōu)勢是光隔離技術(shù)不會導致電磁干擾(EMI)，因此大多數(shù)網(wǎng)絡(luò)設(shè)備都不會受到電磁干擾的影響。
安捷倫的3.3V光耦合器 
安捷倫科技公司隔離產(chǎn)品分部(IPD)率先推出支持100Kbd - 15Mbd傳輸速率的3.3V數(shù)字光耦合器，參見表2。自2000年問世以來，安捷倫的3.3V光耦合器已經(jīng)廣泛應(yīng)用于于隔離線路接收機、包括RS-232的現(xiàn)場總線接口、RS-422、RS-485、CAN總線等應(yīng)用中。安捷倫一直是隔離技術(shù)創(chuàng)新的市場領(lǐng)導者.總之，IP語音和視頻、Wi-Fi和安全設(shè)備等市場因素正推動著新的IEEE PoE標準向前發(fā)展，隨著許多網(wǎng)絡(luò)廠商涉足PSE和PD，PoE標準將越來越多地被用戶采用。隔離、安全絕緣和抗EMI能力等是設(shè)備設(shè)計中需要考慮的部分關(guān)鍵因素，因為這些因素會影響數(shù)據(jù)可靠性。安捷倫的光耦合器不僅實現(xiàn)簡便，而且有助于解決這些關(guān)鍵設(shè)計因素。我們強烈推薦使用3.3V 15Mbd光耦合器，隔離48V電源和PSE中使用的I2C控制總線。