安防行业的网络摄像机上使用POE标准的产品独具代表性，其以安装方便、配置简单、网络结构简单、图像质量好等特点，逐渐被市场所认可，因此具备高速发展的潜质，应当引起摄像机行业人士的高度关注。

　　本文将为业界介绍两款基于网络的PD功率接收和电压转换器芯片和模块产品，为网络终端产品(如网络IP电话机、无线局域网接入点AP、网络摄像机等)量身定做网络电源解决方案，帮助工程企业实现物联网自由、安全、便捷组网，提供化和可靠的供电方案。

　　小功率P D 检测和接口电路(WS3201)方案

　　图1 WS3201功能框图

　　WS3201是标准POE供电PD检测和接口电路，它包括PD检测，分级，通过和限制，外加PWM实现DC-DC转换，为PD设备供电。功能框图如图1，应用电路如图2。

　　WS3201主要供电特性参数为：

　　● 电压在44～57V之间，典型值为48V;

　　● 允许电流为550mA，启动电流为500mA;

　　● 典型工作电流为10～350mA，超载检测电流为350～500mA;

　　● 在空载条件下，需要电流为5mA;

　　● 为PD设备提供3.84～12.95W五个等级的电功率请求，不超过13W。

　　WS3201 POE供电的工作过程

　　当在一个网络中布置PSE供电端设备时，POE以太网供电工作过程如下所示:

　　● 检测：一开始，PSE设备在端口输出很小的电压，直到其检测到线缆终端的连接为一个支持IEEE802.3af标准的受电端设备;

　　● PD端设备分类：当检测到受电端设备PD之后，PSE设备可能会为PD设备进行分类，并且评估此PD设备所需的功率损耗;

　　● 开始供电：在一个可配置时间(一般小于15靤)的启动期内，PSE设备开始从低电压向PD设备供电，直至提供48V的直流电源;

　　● 供电：为PD设备提供稳定可靠4 8 V的直流电，满足P D设备不越过13W的功率消耗;

　　● 断电： 若P D 设备从网络上断开时，P S E就会快速地(一般在300～400ms之内)停止为PD设备供电，并重复检测过程以检测线缆的终端是否连接PD设备。

　　小功率PD控制和DC-DC转化器电路(WS3202)方案

　　WS32020小功率PD控制和DCDC转换电路把PD检测和接口和脉宽调制(PWM)控制器集成在PD系统中，为受电设备(PD)提供一个完全综合的解决方案(图3)。

　　图3 WS3202应用电路

　　WS3202内置采用电流模式的高频DC-DC控制器，结合80V/400mA的线路连接开关， 完全符合I E E E802.3af标准的电源供电接口。具有内部供电排序功能，POE电源管理芯片的接口与DC-DC转换器之间的通讯可在WS3202芯片内部进行。WS3202性能良好，支持POE应用的单芯片PD接口，适用于宽带网络电话、局域网、网络视频监控系统、无线接入设备、RFID阅读器以及电信设备的48V电源供应控制系统。

　　WS3202方案主要特点

　　● 完全符合IEEE802.3af标准的网络电源接口;

　　● 内置80V、400mA的MOSFET;

　　● 可调节浪涌电流限幅;

　　● 检测电阻断路功能;

　　● 可调节分级电流;

　　● 可设定欠压阈值及磁滞;

　　● 过热停机保护功能;

　　● 电流模式脉冲宽度调制器;

　　● 可支持绝缘和非绝缘应用;

　　● 针对非绝缘应用设有误差放大器及电压参考电路;

　　● 可调节振荡频率;

　　● 可调节软启动;

　　● 限制占空比为80%，提供斜率补偿;

　　● 可输出800mA峰值电流的门极驱动器。

　　方案优势

　　除了从以太网电缆为连接设备提供通用供电支持外，POE供电降低了投资开支，从而降低了在统一IP基础设施中整合入上电设备的总部署成本。POE供电免除了为终端设备安装墙壁电源连接的需要，因而降低了与支持终端设备相关的电源插座成本。

　　它还可在部署本地交流电源较为困难的场所安装网络连接设备，从而提供了更大的灵活性。因为POE供电具有支持功率识别电路的功能，在我们使用UPS供电的时候，节能的优点体现的更加明显。表1是应用POE产品在网络视频监控系统工程应用特点。

　　主要应用领域分析

　　目前网络视频监控系统以其组网方便、监控覆盖区域广等明显优势初步取代传统模拟视频监控系统，POE模块化产品又是应该趋势而诞生，目图3 WS3202应用电路图前该类产品多应用于教育、医疗、银行和政府机构等行业。

　　以教育机构应用为例，教育机构的分级管理适合用网络视频监控系统进行联网监控，学校前端摄像机相对比较集中，基本以交换机为中心星型分部到教学楼或教职工宿舍各个监控点，适合采用POE供电，节约成本，简化施工(见图4)。医疗、银行和政府机构和教育行业的特点相似。

　　P O E网络摄像机就是利用内置P O E芯片或模块来实现以太网供电的，它拥有POE受电模块的功能，利用供电端设备(PSE)提供的直流电，通过双绞线传输至POE网络摄像机。

　　根据视频监控现场环境，我们可以灵活选择网络摄像机的供电方式：

　　当取电方便、成本合理时直接铺设电源线供电。反之，我们可通过POE模块通过以太网双绞线给前端网络摄像机供电。POE受电模块可独立出来，也可集成到网络摄像构成POE网络摄像机;同样POE供电模块可单独给前端设备供电，当前端需供电设备较多时也可插入模块箱形成POE供电箱来通过以太网双绞线集中供电，从而在整个应用中体现出POE技术的优势。

　　市场前景分析

　　近几年，带P O E接口的网络摄像机的市场份额在高速增长，2008年北京奥运会和2010年上海世博会的召开，以及“平安城市”建设的逐渐深入，网络摄像机在市场上的地位也将会越来越高。据统计，从05年到11年网络摄像机市场成几何级增长，到2012年6月，已经增加了数十倍。目前网络摄像机仅占摄像机市场30%左右，业内人士预估，截止2015年网络摄像机市场份额有望达到50%。网络摄像机份额如果增大，用到POE交换机的比例也会随之加大，三年内，中国POE市场将达到三十亿人民币。

　　安防行业的网络摄像机上使用POE标准的产品独具代表性，其以安装方便、配置简单、网络结构简单、图像质量好等特点，逐渐被市场所认可，因此具备高速发展的潜质，应当引起摄像机行业人士的高度关注。

　　目前，802.3af标准只支持13W的功率和48V电压，能够满足现在普通的网络枪式摄像机功率需求。

　　新一代标准“I E E E 8 0 2 . 3 a t(P O EPlus)”与2009年12月已经发布该标准，将进一步提高信道的供电能力，将功率由现在的12.95W提高到25W，这将会支持更多的设备，如含有全方位云台、变焦镜头的摄像机、大功率的高速球型摄像机。

　　此外，随着供电、受电能力的加强，POE技术的应用范围将进一步拓展，P O E产品应用越来越普遍，因此许多网络设备包括IP电话、无线LAN接入点和网络摄像头等等越来越多地用PoE来为其供电。在其它非以太网络中，许多网络设备如楼宇管控设备、RFID读写设备，网络电视机和其它网络应用也开始使用网络化供电和电源管理技术。可以预料，随着供电功率的提升和技术的完善，无论是在以太网还是在非以太网中将有更多的“传统”网络设备采用这种模式供电，如POS机、笔记本电脑、打印机、台式电脑、工业控制设备、医疗设备甚至汽车电子系统，而物联网的发展应用将带动POE技术应用达到前所未有的高度。