1.前言
      自从IEEE 802.3af以太网络供电（Power-Over-Ethernet；POE）标准在2003年六月通过后，包括网络电话和无线网络存取点等许多应用都开始采用此项新标准，POE市场也出现多种可用于以太网络缆线两端的POE电源控制器。举例来说，TPS2383A是符合IEEE 802.3af标准的以太网络电源供应设备（Power Sourcing Equipment；PSE）控制器，而TPS2375则是网络另一端的IEEE 802.3af用电装置（Powered Device；PD）控制器。这些控制器让POE设计更简单、可靠并符合标准。
      随着POE广获采用，越来越多的终端设备开始从以太网络缆线和RJ-45接头汲取电力。然而IEEE 802.3af标准却限制供电设备最多只能供应15.4W电力，用电装置最多也只能使用12.95W的电力。如果应用的电力需求超过IEEE 802.3af标准的允许范围，设计人员即须自行发展非标准化解决方案。尽管市场已有组件支持这类应用，设计人员的最高指导纲领仍是透过解决方案让供电设备输出更多电力，又不超过以太网络缆线和 RJ-45接头的最大安全操作电流。
2.高功率用电装置
      符合IEEE 802.3af标准的用电装置最多只能使用350mA直流电流，限流值为450mA。想要从供电设备汲取更多电力，设计人员可以利用热抽换（hot-swap）控制器来实现非标准型高功率用电装置。这类解决方案可比照图1使用TPS2490组件，设计人员只要选择适当的电流感测电阻和外部MOSFET，就能从外部设定最大操作电流和限流值。电流感测电阻RS设定直流限流值，外部MOSFET则应配合应用需求。另外，功率限制值可由电阻分压器RPROG1和RPROG2设定，以使TPS2490保护外部MOSFET（详情参阅TPS2490数据表）。如前所述，这套解决方案从网络汲取的电力并没有依据标准，在侦测时也不会被认为是合法的用电装置。
      如欲使用电装置能被侦测是否符合IEEE 802.3af 标准，只需将RUV1和RUV2并联的等效阻抗RDET设为大约24.9KΩ，就能让用电装置的侦测阻抗符合标准要求。RUV1与RUV2的选择也要谨慎，确保开机临界值符合要求 。
      要让开机和关机的输入临界电压符合IEEE 802.3af标准要求，必须如图2所示增加额外的电路。调整RUV1、RUV2和RUV3的电阻值即可将此电路的开机与关机临界值设在所需范围。RUV1与RUV2的分压值会决定开机上升临界电压，RUV1||RUV3与RUV2的分压值则会决定关机输入临界电压。
      在图1和图2所示的两种用电装置里，FET应采用漏极到源极的额定电压值为100V的N通道MOSFET。该MOSFET还应提供20V的闸极到源极额定电压，漏极到源极的额定电流值也应超过2A以上。要让更多电力通过用电装置前端，选择RS电阻时应让限流值超过最大负载电流两成左右。例如用电装置的最大负载（直流电源转换器）若为22W（或者最小输入电压44V时，最大等效负载电流等于0.5A），限流值就应设为0.6A，此时RS大约设在83mΩ左右。
      图1和2所示的解决方案都采用上端开关（high-side switching）。尽管上端或下端开关并非大部份应用之设计重点，有些应用仍偏好采用下端开关。用电装置需要下端MOSFET驱动电路才能使用下端开关，图3就是利用TPS2399设计的下端开关式解决方案。TPS2399是额定电压100V的电流上升型（current ramping）热交换控制器，适合做为非标准型下端开关式用电装置控制器。
除了采用不同的下端开关控制器外，图3与图1几乎完全相同。由于TPS2399的限流感测临界值不同，因此必须使用不同的感测电阻才能得到图1相同的限流值。举例来说，限流值若须像前面一样设为0.6A，图3所示的应用就要将感测电阻RS设为67mΩ左右，而不是83mΩ。
      假设图1和图3所示的RDET、RUV1和RUV2的等效输入阻抗约为25kΩ，上述的三种解决方案都会将用电装置设为Class 0，让它们从各自的供电设备（PSE）汲取最大电力。
3.高功率供电设备
      就算用电装置能汲取更多电力，IEEE 802.3af兼容供电设备的电力限制也可能使用电装置无法突破既有极限。如图4所示，采用TPS2383的兼容供电设备由于使用0.5Ω电流感测电阻（与IRFD110串联），只能提供至多0.35A的连续电流到以太网络缆线。要从供电设备汲取更多电力的一种简单方法是降低感测电阻值，让限流值变大。例如将感测电阻减少为0.4Ω，就能让供电设备提供19.25W电力 （而不是兼容供电设备的15.4W）。此时，供电设备输出到RJ-45接头的连续直流电流会增为0.4375A（限流值等于0.5A）。
      上述解决方案除了额定功率外（或额定电流），其它部份完全符合POE规格。当然，不须符合IEEE 802.3af的应用，也能使用其它的通用热抽换控制器来控制供电设备。
4.结论
      只要适当修改供电设备或用电装置设计，就能让供电设备提供超过IEEE 802.3af规定的电力到以太网络缆线，或是让用电装置从网络汲取更多电力。