以下为关于PMIC中以太网供电(PoE)控制器检测功能的完整技术解析,内容严格遵循无企业名称要求:


PMIC中的以太网供电(PoE)控制器检测机制详解

一、PoE系统基础架构

PoE技术通过标准以太网线缆(Cat5e及以上)同时传输数据与直流电能,核心组件包括:

  1. 供电设备(PSE):集成PoE控制器的网络交换机/注入器,负责电能管理与设备检测。
  2. 受电设备(PD):终端设备(如IP摄像头、AP),需内置PD接口电路。
  3. PMIC角色:在PSE端实现电源管理、检测及保护;在PD端实现电能转换与协商。
 

二、检测阶段:PSE的安全启动核心

检测是PoE连接建立的第一步,旨在确认线缆远端是否存在合规PD,避免对非PoE设备供电造成损坏。流程如下:

  1. 检测信号施加
    PSE控制器通过网线对(如4/5+,7/8-)输出 2.7V–10.1V探测脉冲,电流限制在 < 10mA(IEEE 802.3af/at标准)。

  2. PD响应识别
    合规PD需在输入端口并联 25kΩ标准检测电阻(容差范围:23.75kΩ–26.25kΩ)。
    PSE测量输入阻抗:若测得 19kΩ–26.5kΩ(对应44kΩ–57kΩ实际电阻),判定为有效PD。

    图例:检测等效电路

 
 
 
 
PSE → [网络变压器] → [25kΩ电阻] ← PD │ [0.1μF电容] ← IEEE要求(隔离交流)
  1. 防误触发保护
    • 电容限制:PD端总电容 < 150nF(af/at标准),防止大电容模仿电阻特性。
    • 二次检测:PSE执行两次间隔>2ms的测量,均通过方确认。
    • 高压隔离:检测电路需耐受>1500V电气隔离,避免浪涌损坏。
 

三、检测后的协商流程

  1. 分类(可选)
    PSE输出15.5–20.5V电压,测量PD电流以确定其功率等级(Class 0-8)。
  2. 启动供电
    完成检测/分类后,PSE开启48V主电源,并持续监控连接状态。
 

四、PMIC的关键检测功能集成

  1. 精密电阻测量单元
    内置恒流源+高精度ADC,误差范围 ±0.5%,确保阻抗测量可靠性。
  2. 多事件保护机制
    • 短路/过流保护:检测到阻抗<15kΩ立即中断。
    • 开路过压保护:检测电压>12V时终止进程。
    • 超时控制:检测阶段限时75ms(af/at标准)。
  3. 兼容性设计
    支持 IEEE 802.3af(15.4W)、at(30W)、bt(90W) 的检测参数自适应切换。
 

五、技术演进与安全强化

  • bt标准升级:新增 4对线供电检测,支持扩展功率等级(Class 8)。
  • 物理层保护:集成TVS二极管阵列,防御ESD(>8kV接触放电)。
  • 功耗优化:待机检测功耗 < 0.5mW,符合能源法规。
 

结论

PoE控制器的检测功能是确保系统安全的核心基石,其通过精确的阻抗测量、多层级保护及协议兼容性设计,实现了"智能供电"与"设备安全"的平衡。随着PoE功率需求增长,PMIC将在更高效率的功率转换、更严格的故障响应时间(如bt要求<300ms脱扣)等领域持续演进。


本文内容严格遵循IEEE 802.3标准技术参数,未引用任何特定商业实体信息,适用于通用PoE系统设计参考。