淺析POE以太網(wǎng)供電系統(tǒng)

    PoE(Power Over Ethernet)是有源以太網(wǎng)供電的簡(jiǎn)稱(chēng)，指的是在現(xiàn)有的以太網(wǎng)Cat.5布線(xiàn)基礎(chǔ)架構(gòu)不作任何改動(dòng)的情況下，在為一些基于IP的終端(如IP對(duì)講機(jī)、wifi無(wú)線(xiàn)局域網(wǎng)接入點(diǎn)AP、網(wǎng)路攝影機(jī)等)傳輸數(shù)據(jù)信號(hào)的同時(shí)，還能為此類(lèi)設(shè)備提供直流供電的技術(shù)。PoE技術(shù)能在確?，F(xiàn)有結(jié)構(gòu)化布線(xiàn)安全的同時(shí)保證現(xiàn)有網(wǎng)路的正常運(yùn)作，大限度地降低成本。

    PoE也被稱(chēng)為基于局域網(wǎng)的供電系統(tǒng)(PoL，Power over LAN)或有源以太網(wǎng)(Active Ethernet)，有時(shí)也被簡(jiǎn)稱(chēng)為以太網(wǎng)供電，這是利用現(xiàn)存標(biāo)準(zhǔn)以太網(wǎng)傳輸電纜的同時(shí)傳送數(shù)據(jù)和電功率的標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范，并且保持了與現(xiàn)存以太網(wǎng)系統(tǒng)和用戶(hù)的兼容性。IEEE 802.3af標(biāo)準(zhǔn)是基于以太網(wǎng)供電系統(tǒng)PoE的新標(biāo)準(zhǔn)，它在IEEE 802.3的基礎(chǔ)上增加了通過(guò)網(wǎng)路線(xiàn)直接供電的相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)，是現(xiàn)有以太網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)的擴(kuò)展，也是*個(gè)關(guān)于電源分配的標(biāo)準(zhǔn)。

     IEEE在1999年開(kāi)始制定該標(biāo)準(zhǔn)，早參與的廠商有3Com、In、 PowerDsine、Nor、Mi和National Semiconductor。但是，該標(biāo)準(zhǔn)的缺點(diǎn)一直限制著市場(chǎng)的擴(kuò)大。直到2003年6月，IEEE批準(zhǔn)了802. 3af標(biāo)準(zhǔn)，它明確規(guī)定了遠(yuǎn)程系統(tǒng)中的電力檢測(cè)和控制事項(xiàng)，并對(duì)路由器、交換機(jī)和集線(xiàn)器通過(guò)以太網(wǎng)電纜向、安全系統(tǒng)以及無(wú)線(xiàn)LAN接入點(diǎn)等設(shè)備供電的方式進(jìn)行了規(guī)定。IEEE 802.3af的發(fā)展包含了許多公司專(zhuān)家的努力，這也使得該標(biāo)準(zhǔn)可以在各方面得到檢驗(yàn)。

     一個(gè)典型的以太網(wǎng)供電系統(tǒng)。在配線(xiàn)柜里保留以太網(wǎng)交換機(jī)設(shè)備，用一個(gè)帶電源供電集線(xiàn)器(Midspan HUB)給局域網(wǎng)的雙絞線(xiàn)提供電源。在雙絞線(xiàn)的末端，該電源用來(lái)驅(qū)動(dòng)、無(wú)線(xiàn)接入點(diǎn)、攝影機(jī)和其他設(shè)備。為避免斷電，可以選用一個(gè)UPS不斷電設(shè)備。

PoE原理

    標(biāo)準(zhǔn)的Cat.5第五類(lèi)網(wǎng)路線(xiàn)有四對(duì)雙絞線(xiàn)，但是在l0M BASE-T和100M BASE-T中只用到其中的兩對(duì)。IEEE80 2.3af允許兩種用法,應(yīng)用空間腳供電時(shí)，4、5腳連接為正極，7、8腳連接為負(fù)極。應(yīng)用數(shù)據(jù)腳供電時(shí)，將DC電源加在傳輸變壓器的中點(diǎn)，不影響數(shù)據(jù)的傳輸。在這種方式下線(xiàn)對(duì)1、2和線(xiàn)對(duì)3、6可以為任意極性。

    標(biāo)準(zhǔn)不允許同時(shí)應(yīng)用以上兩種情況。電源提供設(shè)備PSE只能提供一種用法，但是電源應(yīng)用設(shè)備PD必須能夠同時(shí)適應(yīng)兩種情況。該標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定供電電源通常是48V、13W的。PD設(shè)備提供48V到低電壓的轉(zhuǎn)換是較容易的，但同時(shí)應(yīng)有1500V的絕緣安全電壓。

PoE參數(shù)

    一個(gè)完整的PoE系統(tǒng)包括供電端設(shè)備(PSE，Power Sourcing Equipment)和受電端設(shè)備(PD，Powered Device)兩部分。PSE設(shè)備是為Ethernet以太網(wǎng)客戶(hù)端設(shè)備供電的設(shè)備，同時(shí)也是整個(gè)PoE以太網(wǎng)供電過(guò)程的管理者。而PD設(shè)備是接受供電的 PSE負(fù)載，即POE系統(tǒng)的客戶(hù)端設(shè)備，如、網(wǎng)路攝影機(jī)、AP及掌上電腦(PDA)或充電器等許多其他以太網(wǎng)設(shè)備(實(shí)際上，任何功率不超過(guò)13W的設(shè)備都可以從RJ45插座獲取相應(yīng)的電力)。兩者基于IEEE 802.3af標(biāo)準(zhǔn)建立有關(guān)受電端設(shè)備PD的連接情況、設(shè)備類(lèi)型、功耗級(jí)別等方面的信息，并以此為根據(jù)PSE通過(guò)以太網(wǎng)向PD供電。

POE標(biāo)準(zhǔn)供電系統(tǒng)的主要供電特性參數(shù)為：

1. 電壓在44～57V之間,典型值為48V。

2. 允許大電流為550mA，大啟動(dòng)電流為500mA。

3. 典型工作電流為10～350mA，超載檢測(cè)電流為350～500mA。

4. 在空載條件下，大需要電流為5mA。

5. 為PD設(shè)備提供3.84～12.95W五個(gè)等級(jí)的電功率請(qǐng)求，大不超過(guò)13W。