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POE供電
鎖定
- 中文名
- POE供電
- 外文名
- Power Over Ethernet
- 標 準
- IEEE 802.3af
- 電 源
- 有源以太網
- 兼容性
- 以太網系統和用户的兼容性
- 方 式
- 空閒供電
- 簡 稱
- POE
POE供電特點
POE技術能在確保現有結構化佈線安全的同時保證現有網絡的正常運作,最大限度地降低成本。IEEE 802.3af標準是基於以太網供電系統POE的新標準,它在IEEE 802.3的基礎上增加了通過網線直接供電的相關標準,是現有以太網標準的擴展,也是第一個關於電源分配的國際標準。
POE供電相關標準
1、IEEE 802.3af
IEEE 802.3af(15.4W)成為了首個PoE供電標準,規定了以太網供電標準,是PoE應用的主流實現標準。
IEEE在1999年開始制定該標準,最早參與的廠商有3Com,Intel, PowerDsine,Nortel, Mitel和National Semiconductor。但是,該標準的缺點一直制約着市場的擴大。直到2003年6月,IEEE批准了802. 3af標準,它明確規定了遠程系統中的電力檢測和控制事項,並對路由器、交換機和集線器通過以太網電纜向IP電話、安全系統以及無線LAN接入點等設備供電的方式進行了規定。IEEE 802.3af的發展包含了許多公司專家的努力,這也使得該標準可以在各方面得到檢驗。
一個典型的以太網供電系統。在配線櫃裏保留以太網交換機設備,用一個帶電源供電集線器(Midspan HUB)給局域網的雙絞線提供電源。在雙絞線的末端,該電源用來驅動電話、無線接入點、相機和其他設備。為避免斷電,可以選用一個UPS。
2、IEEE 802.3at
為了遵循IEEE 802.3af 規範,受電設備(PD)上的PoE 功耗被限制為12.95W,這對於傳統的IP 電話以及網絡攝像頭而言足以滿足需求,但隨着雙波段接入、視頻電話、PTZ視頻監控系統等高功率應用的出現,13W 的供電功率顯然不能滿足需求,這就限制了以太網電纜供電的應用範圍。為了克服PoE 對功率預算的限制,並將其推向新的應用,IEEE 成立了一個新的任務組,旨在探求提高該國際電源標準的功率限值的方法。IEEE802.3 工作組為了在技術及經濟上對IEEE802.3at 實現的可能性進行評估,於2004 年11 月創立了PoEPlus 的研究小組。之後又於2005 年7 月批准了建立IEEE 802.3at 調查委員會的計劃。新標準稱為 Power-over-Ethernet Plus (PoEP) IEEE 802.3at,它將功率要求高於12.95W 的設備定義為Class 4(該級別在IEEE 802.3af 中有描述,但留作將來使用),可將功率水平擴展到25W 或更高
[1]
。
POE供電系統構成
POE的系統構成:一個完整的POE系統包括供電端設備(PSE, Power Sourcing Equipment)和受電端設備(PD, Powered Device)兩部分。PSE設備是為以太網客户端設備供電的設備,同時也是整個POE以太網供電過程的管理者。而PD設備是接受供電的PSE負載,即POE系統的客户端設備,如IP電話、網絡安全攝像機、AP及掌上電腦( PDA)或移動電話充電器等許多其他以太網設備(實際上,任何功率不超過13W的設備都可以從RJ45插座獲取相應的電力)。兩者基於IEEE 802.3af標準建立有關受電端設備PD的連接情況、設備類型、功耗級別等方面的信息聯繫,並以此為根據PSE通過以太網向PD供電。
POE供電特性參數
POE供電供電特性參數
POE標準供電系統的主要供電特性參數為:
類別 | 802.3af(PoE) | 802.3at(PoE plus) |
分級(Classification) | 0~3 | 0~4 |
最大電流 | 350mA | 600mA |
PSE輸出電壓 | 44~57V DC | 50~57V DC |
PSE輸出功率 | <=15.4W | <=30W |
PD輸入電壓 | 36~57V DC | 42.5~57V DC |
PD最大功率 | 12.95W | 25.5W |
線纜要求 | Unstructured | CAT-5e or better |
供電線纜對 | 2 | 2 |
POE供電供電工作過程
1. 檢測:一開始,POE設備在端口輸出很小的電壓,直到其檢測到線纜終端的連接為一個支持IEEE802.3af標準的受電端設備。
2.PD端設備分類:當檢測到受電端設備PD之後,POE設備可能會為PD設備進行分類,並且評估此PD設備所需的功率損耗。
4.供電:為PD設備提供穩定可靠48V的直流電,滿足PD設備不越過15.4W的功率消耗。
5.斷電:若PD設備從網絡上斷開時,PSE就會快速地(一般在300~400ms之內)停止為PD設備供電,並重複檢測過程以檢測線纜的終端是否連接PD設備。
POE供電供電的原理
標準的五類網線有四對雙絞線,但是在10M BASE-T和100M BASE-T中只用到其中的兩對。IEEE80 2.3af允許兩種用法,應用空閒腳供電時,4、5腳連接為正極,7、8腳連接為負極。
應用數據腳供電時,將DC電源加在傳輸變壓器的中點,不影響數據的傳輸。在這種方式下線對1、2和線對3、6可以為任意極性。
標準不允許同時應用以上兩種情況。電源提供設備PSE只能提供一種用法,但是電源應用設備PD必須能夠同時適應兩種情況。該標準規定供電電源通常是48V、13W的。PD設備提供48V到低電壓的轉換是較容易的,但同時應有1500V的絕緣安全電壓
[2]
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POE供電供電方法
POE的兩種供電方法
POE供電中間跨接法
一種稱作“中間跨接法”( Mid -Span ),使用獨立的PoE供電設備,跨接在交換機和具有PoE功能的終端設備之間,一般是利用以太網電纜中沒有被使用的空閒線對來傳輸直流電。Midspan PSE是一個專門的電源管理設備,通常和交換機放在一起。它對應每個端口有兩個RJ45插孔,一個用短線連接至交換機(此處指傳統的不具有PoE功能的交換機),另一個連接遠端設備。
POE供電末端跨接法
另一種方法是“末端跨接法”(End-Span),是將供電設備集成在交換機中信號的出口端,這類集成連接一般都提供了空閒線對和數據線對“雙”供電功能。其中數據線對採用了信號隔離變壓器,並利用中心抽頭來實現直流供電。可以預見,End-Span會迅速得到推廣,這是由於以太網數據與輸電採用公用線對,因而省去了需要設置獨立輸電的專用線,這對於僅有8芯的電纜和相配套的標準RJ-45插座意義特別重大。
POE供電最新發展
以太網供電芯片廠商PowerDsine將召開一個IEEE會議,正式提交“大功率以太網供電”標準,該標準將支持為筆記本電腦等設備供電。PowerDsine將提交一份白皮書,建議把802.3af標準的48v輸入、13w的可用功率極限提高1倍。除筆記本電腦外,新標準還有可能為液晶顯示器和視頻電話等供電。
IEEE出了一個最新的802.3AT,其中規定了POE可以提供更高的功率,超過了13W,可以達到30W。
POE供電區分標準PoE和非標準PoE
很簡單,只需用萬用表測量。方法如下:
啓動設備,將萬用電表調至電壓測量檔位,用萬用電表兩表筆分別點觸PSE設備供電腳(通常是RJ45端口的1/2,3/6或者4/5,7/8),如果測出有48V或其它電壓值(12V、24V等)穩定輸出的設備即是非標產品。因為在這個過程中,PSE不對受電設備(這裏為萬用表)做檢測,直接採用48V或其它電壓值供電。