PoE的系統(tǒng)構(gòu)成及供電特性參數(shù)一個完整的PoE系統(tǒng)包括供電端設(shè)備(PSE,PowerSourcingEquipment)和受電端設(shè)備(PD,PowerDevice)兩部分。POE交換機就是PSE設(shè)備,無線AP或者物聯(lián)網(wǎng)LoRa網(wǎng)關(guān)就是PD設(shè)備。兩者基于IEEE802.3af標準建立有關(guān)受電端設(shè)備PD的連接情況、設(shè)備類型、功耗級別等方面的信息聯(lián)系,并以此為根據(jù)PSE通過以太網(wǎng)向PD供電。
標準的五類網(wǎng)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(guī)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(lián)網(wǎng)LoRa網(wǎng)關(guān)兩種供電線序都支持。
1、檢測:一開始PSE在為受電設(shè)備供電前,先輸出一個低電壓檢測受電設(shè)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(shè)備進行分級,如果受電設(shè)備此時沒有回應(yīng)分級確認電流,PSE默認將受電設(shè)備規(guī)為0級,為其提供15.4W的輸出功率。
3、供電:經(jīng)過確認分級后,PSE會向受電設(shè)備輸出48V的直流電,并確認受電設(shè)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(shè)備超載或短路后,PSE停止為其供電,再次進入檢測階段。
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(shè)備提供3.84~12.95W四個Class等級的電功率請求。
Class0設(shè)備需要的最高工作功率為0~12.95W;
Class1設(shè)備需要的最高工作功率為0~3.84W;
Class2設(shè)備需要的工作功率介于3.85W~6.49W;
Class3設(shè)備的功率范圍則介于6.5~12.95W。
由于IEEE802.3af標準使受電設(shè)備(PD)上的PoE功耗被限制為12.95W,這就限制了以太網(wǎng)電纜供電的應(yīng)用范圍。為了克服PoE對功率預(yù)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(shè)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(shè)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(yīng),告訴PSE是否能夠為其提供802.3at規(guī)定的較高功率。
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(shè)備PD支持Class4的分級。
802.3bt規(guī)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(shù)達到9個。Class5~8對于PoE標準而言是新的,并轉(zhuǎn)化為40.0W至71W的PD功率水平。
分級 | PD可用功率 | 分級 | PD可用功率 |
0 | 13W | 5 | 40W |
1 | 3.84W | 6 | 51W |
2 | 6.49W | 7 | 62W |
3 | 13W | 8 | 71W |
4 | 25.5W |
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(xiàn)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(tài)即可,這被稱為“降級”。
PoE | PoE+ | PoE++ | |
CAT 5E | √ | √ | |
CAT 6 | √ | √ | |
CAT 6A UTP | √ | √ | |
CAT 6A FTP | √ | √ | |
CAT 7 S/FTP | √ | √ | √ |
CAT 7A S/FTP | √ | √ | √ |
CAT 8.2 S/FTP | √ | √ | √ |
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