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      PoE供電的三種標準

      PoE系統的802.3af(PoE)、802.3at(PoE+)、802.3bt(PoE++)三種標準。

      PoE 全稱為 Power Over Ethernet,PoE 又被稱為基于局域網的供電系統(PoL, Power over LAN )或有源以太網( Active Ethernet),有時也被簡稱為以太網供電,這是利用現存標準,規范了以太網傳輸電纜在傳送數據的同時,又滿足供電的功率應用要求,并保持了與現存以太網系統和用戶的兼容性。

      PoE的系統構成及供電特性參數一個完整的PoE系統包括供電端設備(PSE,PowerSourcingEquipment)和受電端設備(PD,PowerDevice)兩部分。POE交換機就是PSE設備,無線AP或者物聯網LoRa網關就是PD設備。兩者基于IEEE802.3af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系,并以此為根據PSE通過以太網向PD供電。

      標準的五類網線有四對雙絞線,IEEE802.3af允許兩種線序供電方法:一種是在4、5、7、8線對上傳輸電流,并且規定,4、5為正極,7、8為負極。另一種供電是在1、2、3、6線上傳輸電源,極性較為任意,1、2為正極,3、6為負極或是1、2為負極,3、6為正極。POE交換機采用第二種供電線序,無線AP或者物聯網LoRa網關兩種供電線序都支持。

      EEE802.3af的工作過程:

      1、檢測:一開始PSE在為受電設備供電前,先輸出一個低電壓檢測受電設備(PD)是否符合IEEE802.3af標準。

      2、分級:當PSE檢測到符合要求后,會將輸出電壓進一步提高,來對受電設備進行分級,如果受電設備此時沒有回應分級確認電流,PSE默認將受電設備規為0級,為其提供15.4W的輸出功率。

      3、供電:經過確認分級后,PSE會向受電設備輸出48V的直流電,并確認受電設備不超過15.4W的功率要求。

      4、維護:更新實時功率,進行斷路檢測和單端口過載檢測,當受電設備超載或短路后,PSE停止為其供電,再次進入檢測階段。

      EEE802.3af主要供電參數:

      直流電壓在44~57V之間,典型值為48V。典型工作電流為10~350mA,典型的輸出功率:15.4W。超載檢測電流為350~500mA。在空載條件下,最大需要電流為5mA。為PD設備提供3.84~12.95W四個Class等級的電功率請求。

      IEEE802.3af的分級參數:

      Class0設備需要的最高工作功率為0~12.95W;

      Class1設備需要的最高工作功率為0~3.84W;

      Class2設備需要的工作功率介于3.85W~6.49W;

      Class3設備的功率范圍則介于6.5~12.95W。

      為什么會有IEEE802.3at標準?

      由于IEEE802.3af標準使受電設備(PD)上的PoE功耗被限制為12.95W,這就限制了以太網電纜供電的應用范圍。為了克服PoE對功率預算的限制,推出新標準:IEEE802.3at(也稱為PoE+),它將功率要求高于12.95W的設備定義為Class4,可將功率水平擴展到25W或更高。

      IEEE802.3at與802.3af相比,802.3at可輸出2倍以上的電力,每個端口的輸出功率可在30W以上。受電設備PD可以最大到29.95W,PSE將為其提供30W以上的直流電源。PD以Class4分級的電流響應,告訴PSE是否能夠為其提供802.3at規定的較高功率。

      IEEE802.3at(PoE+)主要供電參數:

      直流電壓在50~57V之間,典型值為50V。典型工作電流為10~600mA,典型的輸出功率:30W。受電設備PD支持Class4的分級。

      IEEE802.3bt(PoE++):

      802.3bt規范引入了四種新的高功率PD分級(Class),從而使單特征類別的總數達到9個。Class5~8對于PoE標準而言是新的,并轉化為40.0W至71W的PD功率水平。

      802.3bt可向后兼容802.3at和802.3af。一個較低功率802.3at或802.3af的PD可連接至一個較高功率802.3bt的PSE,不會出現任何問題。而當一個較高功率802.3bt的PD連接至一個較低功率802.3at或802.3af的PSE,PD只需能夠工作在各自的較低功率狀態即可,這被稱為“降級”。

      IEEE802.3bt值得關注點:

      IEEE 802.3bt的到來預示著PoE技術邁入強勁市場機遇的新時代,并且該標準是擴展以太網聯盟PoE認證計劃的堅實基礎。其中一項創新點還是非常值得關注:

      第一:IEEE 802.3bt將供電設備(PSE)的最大功率提升三倍,從30 W擴展至90 W,并將用電設備(PD)的功率水平提升至71.3 W。

      第二:IEEE 802.3bt將支持的等級數量從4個增加到8個,分別針對4-90 W和3.84-71.3 W的Type 3和Type 4供電設備(PSE)和用電設備(PD)。

      第三:IEEE 802.3bt標準提供了許多新特性和新功能,例如支持高效的4線對功率傳輸,以及支持2.5 Gbps、5 Gbps和10 Gbps PoE工作的通道定義等。

      “受IEEE 802.11ac無線接入點的日益普及以及包括網絡附加存儲、樓宇自動化、安防、娛樂等在內的各種新應用的刺激和推動,對支持PoE的交換機端口的需求預計將飆升至新高度,預計在未來五年內端口出貨量將達到8.5億,“隨著功率傳輸容量的增加,再加上高成本效益、靈活性和可擴展性,PoE已經發展成為企業和消費領域極具競爭力的解決方案。”

      “IEEE 802.3bt標準經過巧妙設計,可促進一系列PoE用例的快速擴展。“這種固有的靈活性將使其能夠利用新一代先進的PoE技術,從而有助于鋪設永不過時的網絡。隨著IEEE 802.3bt標準的等級數量和用例范圍的增加,必須有一種有效的方法來輕松識別哪些用電設備 (PD) 和供電設備 (PSE) 可以耦合在一起,這正是以太網聯盟第2代PoE認證計劃的用武之地。該計劃通過提供快速、輕松的方法來直觀地識別兼容產品,有助于促進多供應商之間的互操作性,并確保用戶充分獲得當前和未來PoE解決方案的全部優勢。”

      各類網線支持的PoE協議:

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