以太網(wǎng)供電(PoE)技術(shù)已經(jīng)在語音IP(VoIP)電話,、無線路由器以及安保設(shè)備等上百種應(yīng)用中大顯身手,。許多PoE應(yīng)用使用了輔助電源,，例如,，受電設(shè)備(PD)端的交流壁式電源和供電設(shè)備(PSE)端的不間斷電源(UPS),。集成輔助電源是一項極具挑戰(zhàn)性的設(shè)計工作,，PoE設(shè)計者必須要理解不同的方法,并在它們之間作出折衷,。
在PoE系統(tǒng)中加入輔助電源通常有三種配置方式：通過受電設(shè)備前端熱插拔部分；直連到受電設(shè)備的電源控制器輸入端,；直連到受電設(shè)備的電源隔離輸出電壓,。
在第一種配置方式中，電源能復接到受電設(shè)備的前端并通過熱插拔部分進行傳遞,。這種方式有時也稱作前端輔助供電,，如圖1所示。
圖1 前端輔助供電
由于電能通過受電設(shè)備的PoE接口控制器
傳遞,，所以前端輔助供電具有熱插拔保護優(yōu)勢,。如果前端輔助供電的電壓低于正常的PoE電壓，先供電的電源輸出就會出現(xiàn)不確定狀態(tài),。這是因為在PoE之前加入輔助電源將使供電設(shè)備喪失PSE能力,，因而無法檢測到受電設(shè)備的簽名電阻；而且無論什么時候使用輔助電源都會出現(xiàn)這種問題,。但是,，如果先給PoE供電，輔助電源的低電壓將受到反偏的功率二極管抑制。低電壓前端輔助供電的另一個缺點是拽取功率限制,。熱插拔限流功能對拽取輔助電源電流進行限制的時候,，會發(fā)生這種情況。
如果前端輔助供電的電壓大于或等于PoE電壓,，情況就更復雜了,，這是由于兩個電源將共享受電設(shè)備的負載，與它們的穩(wěn)壓電壓成正比,，與它們的輸出阻抗成反比,。當使用高壓輔助電源時，情況將更為復雜,，因為它為控制器引入一種新的熱插拔情況,。由于MOSFET對電源的輸入電容充電，受電設(shè)備控制器輸入電壓的突然增長將使熱插拔晶體管進入限流狀態(tài),。這種情況將使系統(tǒng)暫時偏離輸入“電源良好”狀態(tài),，為了持續(xù)供電，必須將這種情況去除,。熱插拔控制器的電流限制應(yīng)該高于輸出到負載上的直流電流,。如果直流電流限制設(shè)置得過低，熱插拔控制器在差錯出現(xiàn)前,，將無法提供足夠的多余電流來對負載電容充電,。 斷電過程必須經(jīng)過仔細地考慮,。如果PoE電源斷開,，即前端輔助電源先工作，若斷開輔助電源,，供電將無法繼續(xù),，這是因為在供電設(shè)備檢測到一個合法的簽名并繼續(xù)供電之前，模塊的電容上的電荷必須被完全釋放掉,。如果前端輔助供電能夠正常工作,，那么無論PoE電源在什么時候斷開，都可以持續(xù)供電,。
前端輔助供電的應(yīng)用可能是一個十分困難的問題,。如果輔助電源直接連接到模塊的電源部分(也稱作后端輔助供電)，如圖2所示,，問題的復雜程度將大為降低,。
如果后端輔助電源首先為模塊供電，那么它也將占據(jù)支配地位,，這是因為它可以將輸入二極管橋反偏,，并阻止供電設(shè)備檢測合法簽名,。根據(jù)選擇不同的受電設(shè)備控制器IC，用戶可以在后端輔助供電應(yīng)用中禁用PoE接口,。禁用PoE而使用輔助電源供電的配置方式稱為“輔助支配”,。輔助支配方式將禁用熱插拔控制器的功率MOSFET開關(guān)，從而禁止PoE供電,。如果供電設(shè)備檢測出符合IEEE 802.3標準的直流保持電源簽名,，供電設(shè)備將認為受電設(shè)備將要斷電并關(guān)斷PoE電源。這是后端輔助供電的一個主要優(yōu)點,，因為它移除了供電設(shè)備電源,，從而將電能分配到其他端口。
如果后端輔助供電配置為非支配模式,，且PoE電源先工作,，那么輔助電源在PoE斷開之前將不會供電。和前端輔助供電相同,，只要后端輔助電源繼續(xù)工作,，就可以支配模式或非支配模式持續(xù)供電。如果輔助電源斷開并且PoE電源沒有啟用(因為輔助支配或者輔助電源先工作),，將無法持續(xù)供電,。
最后一種配置方式，即輔助電源直接連接到受電設(shè)備的電源輸出方式,，是一種簡單卻具備很多優(yōu)點的方案,。它需要一個為受電設(shè)備負載提供所需電流和調(diào)節(jié)電壓的輔助電源。另外,，這種配置方式通常需要額外的元件和一些重復功能，有時甚至需要另一個隔離開關(guān)穩(wěn)壓器或線性二次穩(wěn)壓器,。
為PoE供電器件增加輔助電源是一件非常復雜的,、極具挑戰(zhàn)性的工作。只有理解了每種配置方式的成本,、優(yōu)點和限制,，PoE設(shè)備的設(shè)計者才能夠選擇適合的方案并實現(xiàn)期望的系統(tǒng)性能。