专为汽车优化的以太网供电设备

该技术可借助低成本非屏蔽双绞线来实现高带宽数据传输。采用标准解决方案并不难理解;供应市场出现多家厂商让规模经济得以实现，并让拥有成本降至最低。但通过使用来自多个互补的IEEE标准(例如，以太网供电设备(PoE)的标准以太网而获得的整体利益却往往被忽略了。有趣的是，当部署了结合以太网供电设备(PoE)的标准以太网后，汽车市场的获利明显比多数其他市场更多。

在车上安装多个摄像头传感器会无可避免地增加布线容量，这并不是汽车制造商希望看到的结果。无疑地，采用远程安装的车辆传感器同样要求与数据线一起供电，因此，每个传感器都需要增加一对电线，才能以远程方式为各装置供电。IEEE 802.3af(标准)和IEEE 802.3at(更高功率)提出了一种可通过和传送数据相同的电线进行配电的方法。借助这些技术，使用标准以太网接口的远程传感器装置不再需要使用额外的电线。除了不需额外布线外，通过优化标准以太网供电设备(PoE)，汽车应用还能获得显著利益，因为无需任何额外的系统成本，即可发挥这项强大技术的所有优势。

若要了解这是如何实现的，不妨先看一看IEEE802.3af/at以太网供电设备(PoE)运行的基本原理，如下方图1所示。

图1：IEEE802.3af/at以太网供电设备幻象供电方式。

以太网供电设备(PoE)结构由两个要素组成;第一个是通过电源供应设备(PSE)供应、由电源设备 (PD)接收的电源。在收集电源的三相过程前，须首先用专门的PSE控制器检测PD并对其进行分类。

1. 探索——PSE检查其是否连接于有效、兼容PD设备上

2. 分类——PSE检查PD所需电源

3. 操作——如果上述1和2有效，且PSE可提供充足电源，其将启用VPSE电压(介于44V和57V 之间)。

以太网供电设备 (PoE)电压VPSE应用于标准100BASE-TX以太网变压器的中心抽头;该技术称为“幻象供电”。接下来，电流流经两条电线到达PD侧的以太网变压器中心抽头。每个绕组携带半数极性相反的电流，因此流经变压器的总直流电流实际为零。“幻象供电”方式的关键优势是为PD侧变压器提供共模噪音抑制功能，且只适用于100BASE-TX 以太网接口。任何来自PSE或沿双绞线路拾取的噪声均会当成共态噪声耦合至以太网差分信号，并予以消除。

而PD侧需要配备桥式整流器来实现整流，并在RX和TX线对发生意外调换时发挥极性不敏感作用。