POE（以太网供电）技术让一根网线同时传输数据和电力，简化了监控、无线AP、视频电话、门禁、POS机、楼宇控制器、数字标牌等终端设备供电。但在硬件设计时，稍有不慎可能导致供电不稳、设备损坏！
一、POE标准选择：先搞清楚”游戏规则” –IEEE国际标准参数表
- 802.3af（15.4W）→ 适合低功耗设备（如IP电话）
- 802.3at（30W）→ 中功率设备（多数AP、摄像头）
- 802.3bt（60W/90W）→ 大功率设备（PTZ摄像头、LED显示屏）
- 设计Tip：预留20%功率余量，避免满载过热。
- PS:非标供电模块可能无握手协议，直接通电会烧毁设备！
- 务必确认设备支持IEEE标准协商机制。
二、PD 设备供电原理：明白其如何工作。
- 初次检测:判定接入的网络终端，是否符合标准 PD 设备规范。PSE在端口周期性输出电流受限的小电压，用以检测PD设备的存在。如果检测到特定阻值的电阻，说明线缆终端连接着支持IEEE 802.3af标准或IEEE802.3at标准的受电端设备(特性电阻:19kQ~26.5kQ，小电压:2.7V~10.1V，检测周期:2秒)
- 功耗核定:精准评估该PD设备，所需的功率损耗参数。PSE对PD进行分类，并协商供电功率。供电能力协商的方式有两种，分别为:解析检测到的特性电阻和通过LLDP链路层发现协议进行供电能力协商。
- 供电启动:按核定参数，为PD设备建立供电通路。在启动期内(<15μS)PSE设备开始从低电压向PD设备供电，直至提供48V的直流电压电压
- 持续供电:稳定维持供电状态，保障PD设备运行。PSE为PD提供稳定的48V直流电，PD功率消耗通常不超过37W。
- 供电中断:主动切断 PD 设备供电链路。PSE会不断监测PD电流输入，当PD电流消耗下降到最低值以下，或电流激增 (例如拔下设备或遇到PD设备功率消耗过载、短路等情况)，PSE会断开电源。
循环检测:重复初始检测步骤，进入下一流程循环。
- PSE端会检测到相应分级电流,根据电流值给PD的功率等级打上标签.
- PSE和PD的功率可以分为9级,但是2者之间是有区别如下，
- PSE端的功率为什么会大于PD端的功率？
- 主要考虑网线，在传送供电中会消耗一部分的功率。
三、SCH设计：供电排序的选择
目前，PoE交换机会通过模式A（End-Span末端跨接法）、模 式B（Mid-Span中间跨接法）和4-pair三种PoE供电方式为受电端设备提供传输兼容的直流电。三者区别如下图表示。
模式A:即末端跨接法(End-Span)，在该模式下,PoE交换机通过正极（1,2）、负极（3,6）线为受电端设备进行供电,同时也会进行数据传输。
模式B:即末端跨接法(Mid-Span)，在该模式下，PoE交换机通过正极（4,5）、负极（6,7）线为受电端设备进行供电，不会进行数据传输。
4-pair：PoE交换机将会通过所有的线为受电端设备进行供电，其中 1,2 和 4,5 为正极，3,6 和 7,8 为负极。
元器件选型：魔鬼在细节、
- 网络变压器初级中心抽头要接100纳法电容到地。
- 如果是电流驱动型PHY芯片，网络变压器次级中心抽头接75欧电阻加1nF/100V电容到机壳地或系统地。
-
必须用肖特基二极管（如SS34），压降仅0.3V。
- 避免普通二极管（0.7-1V压降导致功率浪费）！
- 电源输入端建议100μF+0.1μF组合滤除高频噪声，注意耐压值（POE++需≥63V）。
四、PCB设计：电流路径是关键
- 电源走线宽度
- 以1oz铜厚为例，1A电流需≥1mm线宽（POE++需重点考虑）。
- 隔离与防护：网口变压器必须支持POE（如HX1188NL）。
- TVS管防护（如SMBJ58CA）防浪涌，布局尽量靠近RJ45
- 散热设计：大功率PD设备需计算热阻（θJA）。
五、典型问题解决方案
- 电压跌落严重？
- 检查网线阻抗（超五类线100米电阻约12Ω）
- 增加本地储能电容（推荐220μF以上，注意耐压值。）设备反复重启？
- 确认PD芯片的分级电流配置是否正确？
- 检查是否触发过流保护（如TPS2388的ILIM引脚）
六、测试验证清单
- 上电测试：用POE测试仪（如FLuke LinkRunner）验证协商过程。
- 满载老化：至少持续4小时，监控关键器件温升（MOSFET≤85℃）。
- 异常测试：模拟网线断开/短路，确认保护机制生效。
