POE (Power Over Ethernet)指的是在现有的以太网Cat.5布线基础架构不作任何改动的情况下,在为一些基于IP的终端(如IP电话机、无线局域网接入点AP、网络摄像机等)传输数据信号的同时,还能为此类设备提供直流供电的技术。 POE也被称为基于局域网的供电系统(POL, Power over LAN )或有源以太网( Active Ethernet),有时也被简称为以太网供电,这是利用现存标准以太网传输电缆的同时传送数据和电功率的最新标准规范,并保持了与现存以太网系统和用户的兼容性。
一个完整的PoE系统包括供电端设备(PSE, Power Sourcing Equipment)和受电端设备(PD, Power Device)两部分。PSE设备是为以太网客户端设备供电的设备,同时也是整个PoE以太网供电过程的管理者,而PD设备是接受供电的PSE负载,即PoE系统的客户端设备,如IP电话、网络安全摄像机、AP及掌上电脑( PDA)或移动电话充电器等许多其他以太网设备。两者基于IEEE 802.3af标准建立有关受电端设备PD的连接情况、设备类型、功耗级别等方面的信息联系,并以此为根据PSE通过以太网向PD供电。
标准的五类网线有四对双绞线,IEEE80 2.3af 允许两种线序供电方法: 一种是在4、5、7、8线对上传输电流,并且规定,4、5为正极,7、8为负极。另一种供电是在1、2、3、6线上传输电源,极性为任意,1、2为正极,3、6为负极或是1、2为负极,3、6为正极,其中的一种供电极性。
IEEE802.3af和IEEE802.3at标准
IEEE802.3af的工作过程:
2003 年6 月,IEEE 批准了802. 3af 标准,它明确规定了远程系统中的电力检测和控制事项,并对路由器、交换机和集线器通过以太网电缆向IP电话、安全系统以及无线LAN 接入点等设备供电的方式进行了规定。
1、 检测:一开始PSE在为受电设备供电前,先输出一个低电压来检测受电设备(PD)是否符合IEEE802.3af标准,如果符合标准,一般是在受电设备中,选用24.9K的电阻,来确认符合IEEE802.3af供电标准。
2、 分级:当PSE检测到符合要求的阻值后,会将输出电压进一步提高,来对受电设备进行分级,如果受电设备此时没有回应分级确认电流,PSE默认将受电设备规为0级,为其提供15.4W的输出功率。
3、 供电:经过确认分级后,PSE会向受电设备输出48V的直流电,并确认受电设备不超过15.4W的功率要求,当受电设备超载或短路后,PSE停止为其供电,再次进入检测阶段。
IEEE802.3af标准供电系统的主要供电特性参数为:
直流电压在44~57V之间,典型值为48V。
典型工作电流为10~350mA,典型的输出功率:15.4W。
超载检测电流为350~500mA。
在空载条件下,最大需要电流为5mA。
为PD设备提供3.84~12.95W四个Class等级的电功率请求。
IEEE802.3af的分级参数:
Class 0设备需要的最高工作功率为0~12.95W
Class 1设备需要的最高工作功率为0~3.84W;
Class 2设备需要的工作功率介于3.85W~6.49W;
Class 3设备的功率范围则介于6.5~12.95W。
IEEE 802.3at标准出现的背景
由于IEEE 802.3af规范,受电设备(PD)上的PoE功耗被限制为12.95W,这对于传统的网络受电设备足以满足需求,但随着IP电话以及网络摄像头、双波段接入、视频电话、PTZ视频监控系统等高功率应用的出现,13W的供电功率显然不能满足需求,这就限制了以太网电缆供电的应用范围。为了克服PoE对功率预算的限制,并将其推向新的应用,IEEE成立了一个新的任务组,旨在探求提高该国际电源标准的功率限值的方法。IEEE802.3工作组为了在技术及经济上对IEEE802.3at实现的可能性进行评估,新标准称为 IEEE 802.3at,它将功率要求高于12.95W的设备定义为Class 4,可将功率水平扩展到25W或更高,新标准并在2009年初发布。
IEEE 802.3at与802.3af相比,802.3at可输出2倍以上的电力,每个端口的输出功率可在30W以上,就标准而言,两者在功率、分级上有不同的定义。
在IEEE802.3at规定,受电设备PD可以最大到29.95W,PSE将为其提供30W以上的直流电源。PD以Class4分级的电流响应,告诉PSE是否能够为其提供802.3at规定的较高功率。
IEEE802.3at标准供电系统的主要供电特性参数为:
直流电压在50~57V之间,典型值为50V。
典型工作电流为10~600mA,典型的输出功率:30W。
受电设备PD支持Class4的分级。
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