电源/新能源
近年来,PoE供电技术的发展势头越来越强劲。凭借简化用电设备的安装和部署、节能,安全等一系列优势,PoE供电成为无线覆盖、安防监控、以及智能电网等场景的新宠。在技术交流中,工程商困惑最多的其中就有POE供电的问题,本文就汇总了大家最关注的问题,集中解答。
PoE 的分类
根据PoE设备是否符合IEEE标准委员会发布的三个PoE标准:PoE设备可分为标准PoE和非标准PoE。
标准PoE:就是指符合IEEE标准委员会发布的三个PoE标准(IEEE 802.3af标准、IEEE 802.3at标准、IEEE 802.3bt标准)的PoE设备。
非标准PoE:不符合IEEE标准委员会发布的三个PoE标准的PoE设备。就是非标准PoE设备。
PoE 的供电标准及技术参数
PoE 的供电系统的构成
PoE电源:PoE电源为整个PoE系统供电,PSE下接的PD数量受制于PoE电源的功率。PoE电源根据是否可插拔,分为内置和外置两种类型。
供电设备PSE(Power-sourcing Equipment):通过以太网给PD设备供电的PoE设备,提供检测、分析、智能功率管理等功能。按照是否符合IEEE标准,PSE分为标准PSE和非标4准PSE。(如:标准PoE交换机和非标准PoE交换机等)
受电设备PD(Powered Device):接受PSE设备供电的IP终端设备(如:IP电话、无线AP、网络摄像头等受电端设备)按照是否符合IEEE标准,PD分为标准PD和非标准PD。
PoE 的供电原理
按照IEEE 802.3af、IEEE 802.3at、IEEE 802.3bt标准,在一定的时间内,供电设备必须完成对终端网络设备的检测和分级,然后决定是否对其供电以及输出多少功率。这一规定可以保障不兼容的网络设备不至于受到48V电源的破坏。所以供电设备的主要功能是检测是否有兼容的设备(PD)连接入系统或从系统中断开,并对受电设备进行功率分级,以提供相应功率的电源或切断电源。
PSE设备和PD设备对接时,其供电的流程如下图所示:
PoE 的供电流程
功率分级表:
PoE 的供电线序
PoE(遵循IEEE 802.3af标准)和PoE+(遵循IEEE 802.3at标准)采用两个线对提供供电,数据线对供电和空闲线对供电两种PSE供电方式,如图3-4和图3-5所示。
注:一般标准的PD必须支持两种受电方式,但PSE只需支持其中一种供电方式。
3.2.1 数据线对供电(又称:Alternative A)1/2,3/6线对
PSE通过数据线对(1/2,3/6)给PD供电。PSE向以太网线注入直流电,由于直流电采用的频率和数据频率互不干扰,所以可以在同一对线同时传输电流和数据。此时PSE通过PoE变压器经网线的信号线对与PD端相应的PoE变压器相连接。PSE通过PoE变压器的中心抽头馈电,PD通过PoE变压器的中心抽头受电。如下图数据线对供电示意图所示:
空闲线对供电(又称:Alternative B)4/5,7/8线对
PSE通过空闲线对(4/5,7/8)给PD供电。PSE向以太网线注入直流电,由于直流电采用的频率和数据频率互不干扰,所以可以在同一对线同时传输电流和数据。此时PSE通过PoE变压器经网线的信号线对与PD端相应的PoE变压器相连接。PSE通过PoE变压器的中心抽头馈电,PD通过PoE变压器的中心抽头受电。如下图所示:
前面我们提到了 PoE 和 PoE+ 的供电线序有两种:Alternative A(数据线对)和Alternative B(空闲线对)。
l Alternative A(数据线对)使用网线的1/2、3/6线对供电,1/2线对为正极,3/6线对为正极。
l Alternative B(空闲线对)使用网线的4/5、7/8线对供电,4/5线对为正极,7/8线对为正极。
由于百兆网络通信使用网线的1/2、3/6线对传输数据,千兆网络通信使用网线的1/2、3/6,4/5,7/8线对传输数据。因此:
1)对于百兆PoE交换机:Alternative A供电标准下网线只要1、2、3、6线芯连通即可;Alternative B供电标准下必须要8芯网线,并且保证8芯全部连通。
2)对于千兆PoE交换机:受限于数据传输的需要,无论是Alternative A还是Alternative B都需要8芯网线全部连通。
注意:对PSE设备来说,只需要满足Alternative A或者Alternative B两种供电方式中的一种即可。对PD设备来说,就必须要同时满足Alternative A和Alternative B两种供电方式,标准PoE供电支持的网线最大长度为100米,目前我司PoE交换机基本都是使用Alternative A标准。
l PoE++供电线序
PoE++(遵循IEEE 802.3bt标准)采用全部4个线对(1/2,3/6,4/5,7/8)提供供电。
PSE通过4个线对(1/2,3/6,4/5,7/8)给PD供电。PSE向以太网线注入直流电,直流电采用的频率和数据频率互不干扰,实现在同一对线同时传输电流和数据的“复用”。此时PSE通过PoE变压器经网线的信号线对与PD端相应的PoE变压器相连接。PSE通过PoE变压器的中心抽头馈电,PD通过PoE变压器的中心抽头受电。如下图所示:
PoE 的线对极性
在标准中也规定了Alternative A、Alternative B两种供电方式中线对的正负极,以及 PoE++供电方式中线对的正负极,如下图所示。
编辑:黄飞
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