Ich fang mal von vorne an: Es gibt grundlegend mal 2 Arten von POE: passive POE und POE nach 802.3xx
Passive POE wird nur mehr (gottseidank) von älterer Hardware unterstützt, und bis auf eine kurze Erklärung verfolge ich das auch nicht weiter.
bei Passive POE wird ständig die Spannung/Strom über die Ports mitgeschickt, egal ob das Endgerät Strom benötigt. Bei Geräten, wo vielleicht beim Design des Netzwerkinterfaces "geschlampt" wurde, kann es im schlimmsten Fall dieses auch killen. Hier eine Schaltung von PCBArtists , wie so eine Passive POE Schaltung aussehen kann. Der Eingangsstrom wird angezapft, mit einem Step Down Converter (das gelbe ding in der Mitte, vergleichbar mit einem LM78xx) auf die zb 5V heruntergewandelt, und ans Endgerät weiter gereicht
bei POE nach IEEE 802.3xx wird je nach Profil max 15W(af), 30W(at), 90W(bt) bereitgestellt. Aber , im Unterschied zu passive POE erst, wenn das Endgerät dieses anfordert. Ganz grob funktioniert das in 3 Stufen:
1. Es wird mit einem geringen Strom geprüft, ob ein POE Controller (ein kleiner Microcontroller) vorhanden ist
1a. Gibt es keine "Antwort", wird der Strom wieder abgestellt, und es passiert da nix weiter.
2. Ist ein Microcontroller vorhanden, wird etwas mehr Strom gesendet, um diesen zu "starten" und sein benötigtes Lastprofil (15W,...) zu bekommen
3. Ist das benötigte Lastprofil am Switch bekannt (also ein 15W Switch kann keine 30W bereitstellen) wird die Spannung/Strom hochgeschaltet und somit das POE "aktiviert"
Was alle POE Schaltungen gemein haben, und worauf ich nicht näher eingehe im folgenden, dass sie zwar Gleichspannung übertragen (36-57V), aber um Restwelligkeit zu entfernen, und die Schaltung "abzusichern(wegen zb gekreuzter Netzwerkkabel,...) wird eingangs immer eine Gleichrichtung vollzogen. Entweder mit Brückengleichrichter, oder einzelnen Dioden. Evtl wird hier auch noch ein ESD Schutz durch Kondensatoren hinzugefügt
Diese Art der Schaltung ist natürlich aufwendiger. Man braucht immer einen POE Controller, der die Kommunikation mit dem Switch übernimmt, und die Schaltung selbst steuert. bei einigen Controllern ist dies auch auf 2 Controller aufgeteilt.
Zusätzlich braucht die Schaltung dann natürlich einen "Step Down Converter", hier werden oft kleine Trafos (oft Fly Back Transformatoren, auf deutsch Zeilentrafo) eingesetzt.
Die Flyback haben 2 Vorteile:
Primäre und Sekundäre Seite ist galvanisch getrennt, somit können die ca 48V vom POE nicht an das Endgerät durchschlagen
Sie haben einen "Rückkanal" zum POE Controller, der darüber den Flyback regeln kann(in definierten Grenzen)
Die nächsten Tage werd ich sicher auch mal eigene Entwürfe dazu hochladen, die man selbst ei PCBWay, JLCPCB,... entwickeln lassen kann und für eigene Projekte verwendbar ist. zb ein POE HAT für einen Raspberry Pi 5, da es für diesen angeblich erst nächstes Jahr fertige Module geben soll. Alte sind hier nicht mehr verwendbar, da der Pi 5 eine theoretische höhere Maximallast hat, und vorallem weil die Pin-Position der POE Pins von der RJ45 Buchse verändert wurde
Ein sehr gängiger POE Controller ist der LTC4257 von Analog Devices, dieser ist einer der Vertreter der "2 Controller" Fraktion, und braucht relativ viele Bauteile drumherum:
Mit dem hab ich früher auch schon "gebastelt" , verwende ihn aber inzwischen nicht mehr.
Mein "aktueller" Liebling ist die Si340xx Serie der Firma Skyworks. Die gibt es als Controller für alle 3 Leistungsstufen, man braucht keinen 2. Controller, und auch das Hühnerfutter (Widerstände, Kondensatoren,...) hält sich in Grenzen
Anbei 2 Schaltungen, die auf den Si340xx Controller basieren, einmal als Isoliertes (also getrenntes) Netzteil, einmal einfacher als nicht isoliertes
Link zu den beiden Demo Designs:
Beides ist als 5V Board ausgeführt, aber nur durch Änderung weniger Bauteile (andere Kondensatoren und Widerstände, anderer Transformator) kann hier auch 3,3V oder 12V,... erzeugt werden Also kann man mit der selben Platine mehrere Spannungen, je nach verlöteter Bauteile, machen.
gierig Kurt-oe1kyw Da ihr 2 ja gestern im Kaufthread Interesse hattet, hab ich euch mal markiert 
