POE以太网供电电源
摘要：本文为凌讯微电子电源专题文章，详解POE以太网供电电源（AC-DC 隔离型 802.3af/at 电源）EMI滤波‑整流‑主动PFC‑反激/LLC变换‑POE控制器架构，以单口30W POE注入器（802.3at）方案为例，面向监控摄像头、无线AP、IP电话、门禁、物联网传感器、POE交换机等场景，提供SJ超结MOS、SiC MOS、低压同步整流LV MOS器件选型清单，为POE电源与交换机供电方案设计、器件选型提供参考。
一、产品定义
产品概述：POE电源（以太网供电电源）属于AC‑DC隔离开关电源，遵循IEEE802.3af/at标准，可在一根网线同时传输以太网数据与直流电力。电路架构由EMI滤波、全桥整流、主动PFC、反激/LLC变换器、次级稳压、POE控制器、网络隔离变压器组成。输出48V直流电压，通过网线给受电设备（PD）供电；支持检测、分级、限流、过温保护；不需要额外电源线，广泛用于监控摄像头、无线AP、IP电话等设备。
基础电气规格（单口30W POE注入器示例‑802.3at）
- 输入电压：AC 100‑240V 50‑60Hz
- 额定输出功率：30W
- 输出电压：DC 48V
- 最大输出电流：0.625A
- 转换效率：≥88%
- 功率因数：PF≥0.95（主动PFC）
- POE标准：IEEE 802.3at(PoE+)
- 供电模式：网线空闲引脚供电
- 冷却方式：自然风冷无风扇
- 保护功能：OVP过压、OCP过流、SCP短路、OTP过温、PD检测保护
- 工作温度：‑10℃ ~ +45℃
二、POE电源系统拓扑原理图（主动PFC+反激/LLC）
拓扑工作原理：220V市电输入经过EMI滤波抑制电网干扰；交流电送入全桥整流转换成高压直流；主动PFC升压电路提升功率因数，输出稳定高压母线；PWM芯片驱动高压MOS与高频反激变压器实现隔离变换；次级整流滤波输出稳定48V直流电压。POE控制器完成受电设备PD检测、功率分级，确认设备支持POE供电后才打开供电输出；48V电源耦合到网线，经由隔离变压器叠加在以太网差分信号上；主控实时采样输出电压电流，触发过流、短路、过温保护，网线另一端同时传输数据和电力，给远端设备供电。
三、应用场景分类
1、网络监控摄像头供电场景
- 室内外IP网络摄像机，一根网线同时传数据和供电，省去室外电源线施工。
2、无线WiFi‑AP接入点供电场景
- 企业、商场天花板无线AP，高处布线不方便，POE网线供电简化施工。
3、IP网络电话机供电场景
- 办公VOIP电话，桌面只需要一根网线，不需要额外电源适配器。
4、楼宇对讲门禁设备场景
- 门口机、人脸识别门禁、楼宇对讲终端，远距离网线供电。
5、物联网传感器终端场景
- 工业物联网网关、环境监测传感器，以太网通信+POE供电。
6、交换机多口POE整机供电场景
- POE交换机内置大功率电源模块，同时给多路AP、摄像头集中供电。
四、功率器件选型推荐表
下表为POE供电电源推荐功率器件：高压SJ超结MOS、SiC MOSFET、低压同步整流LV MOS，适配48V 802.3at/af 单口及多口交换机供电方案选型。
| 应用位置 | 类型 | 型号 | 规格 | 封装 | 备注 |
|---|---|---|---|---|---|
| 前级开关 | SJ MOS | LC60R950F | 900mR/650V | TO220F | 主开关管 |
| 前级开关 | SJ MOS | LC65R600F | 520mR/650V | TO220F | 主开关管 |
| 前级开关 | SJ MOS | LC65R600D | 520mR/650V | TO252 | 主开关管 |
| 前级开关 | HV MOS | CS10N65A2 | 460mR/650V | TO220F | 主开关管 |
| 前级开关 | HV MOS | CS5N65A6 | 1.9R/650V | TO252 | 主开关管 |
| 前级开关 | SiC MOS | LSC500M65D | 460mR/650V | TO252 | 主开关管 |
| 前级开关 | SiC MOS | LSC800M65D | 490mR/650V | TO252 | 主开关管 |
| 次级整流 | LV MOS | LT80N06AG | 5.5mR/60V | PDFN5*6 | 同步整流管 |
| 次级整流 | LV MOS | LT80N06AD | 5.8mR/60V | TO252 | 同步整流管 |
| 光耦 | 光耦 | EL817 | C 档 | DIP-4 | 反馈光耦 |
| 前级整流 | 整流桥 | ABS210 | 2A/1000V | ABS | 整流桥 |
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五、常见FAQ
Q1：POE电源与普通开关电源有什么区别？
A：POE电源在48V输出基础上内置POE控制器与网络隔离变压器，具备PD检测、分级与限流保护，可经网线同时供电与传数据。
Q2：802.3af 与 802.3at（PoE+）功率有何差异？
A：802.3af单口约15.4W，802.3at（PoE+）单口约30W，本文示例30W即PoE+；更高功率需802.3bt标准。
Q3：POE 48V 次级同步整流选型有什么讲究？
A：次级整流电压约48V，选用60V低压MOS做同步整流（如LT80N06AG/AD），导通损耗低、效率高，兼顾耐压余量。
本文为凌讯微电子【电源类】专题技术文章。如需了解大功率电源方案，可浏览网站LLC谐振开关电源、USB-PD快充适配器选型指南，也可查看【电机类】、【电池类(BMS)】栏目其他选型资料。
来源：广东凌讯微电子
编辑：技术部