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POE与POE供电


POE
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 技术能在确保现有结构化布线安全的同时保证现有网络的正常运作,最大限 度地降低成本。

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有源以太网
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。IEEE 802.3af 标准 是基于以太网供电系统 POE 的新标准,它在 IEEE 802.3 的基础上增加了通过网线直接供电 的相关标准,是现有以太网标准的扩展,也是第一个关于电源分配的国际标准。

IEEE 802.3af
IEEE 在 1999 年开始制定该标准,最早参与的厂商有 3Com, Intel, PowerDsine, Nortel, Mitel 和 National Semiconductor。但是,该标准的缺点一直制约着市场的扩大。直到 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。IEEE 802.3af 的发展包含了许多公司专家的努力,这也使得该标准可 以在各方面得到检验。 一个典型的以太网供电系统。 在配线柜里保留以太网交换机设备, 用一个带电源供电集 线器(Midspan HUB)给局域网的双绞线提供电源。在双绞线的末端,该电源用来驱动电话、 无线接入点、相机和其他设备。为避免断电,可以选用一个 UPS。

POE 的系统构成及供电特性参数
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, Powered 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。 PD 设备是接受供电的 PSE 负载,即 POE 系统的客户端设 而 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(实际上,任何功率不超过 13W 的设备都可以从 RJ45 插座获取相应的电力) 。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。 POE 标准供电系统的主要供电特性参数为: 1. 电压在 44~57V 之间,典型值为 48V。 2. 允许最大电流为 550mA,最大启动电流为 500mA。 3. 典型工作电流为 10~350mA,超载检测电流为 350~500mA。

4. 在空载条件下,最大需要电流为 5mA。 5. 为 PD 设备提供 3.84~12.95W 五个等级的电功率请求,最大不超过 13W。

POE 供电的工作过程
当在一个网络中布置 PSE 供电端设备时,POE 以太网供电工作过程如下所示。 1. 检测 一开始,PSE 设备在端口输出很小的电压,直到其检测到线缆终端的连接为一个支持 IEEE 802.3af 标准的受电端设备。 2. PD 端设备分类 当检测到受电端设备 PD 之后,PSE 设备可能会为 PD 设备进行分类,并且评估此 PD 设备 所需的功率损耗。 3. 开始供电 在一个可配置时间(一般小于 15?s)的启动期内,PSE 设备开始从低电压向 PD 设备供电, 直至提供 48V 的直流电源。 4. 供电 为 PD 设备提供稳定可靠 48V 的直流电,满足 PD 设备不越过 15.4W 的功率消耗。 5. 断电 若 PD 设备从网络上断开时,PSE 就会快速地(一般在 300~400ms 之内)停止为 PD 设备 供电,并重复检测过程以检测线缆的终端是否连接 PD 设备。

POE 通过电缆供电的原理
标准的五类网线有四对双绞线,但是在 l0M BASE-T 和 100M BASE-T 中只用到其中的两 对。IEEE80 2.3af 允许两种用法,应用空闲脚供电时,4、5 脚连接为正极,7、8 脚连接为负极。 应用数据脚供电时,将 DC 电源加在传输变压器的中点,不影响数据的传输。在这种方式 下线对 1、2 和线对 3、6 可以为任意极性。 标准不允许同时应用以上两种情况。电源提供设备 PSE 只能提供一种用法,但是电源应 用设备 PD 必须能够同时适应两种情况。该标准规定供电电源通常是 48V、13W 的。PD 设 备提供 48V 到低电压的转换是较容易的,但同时应有 1500V 的绝缘安全电压。

POE 的两种供电方法
POE 标准为使用以太网的传输电缆输送直流电到 POE 兼容的设备定义了两种方法: 中间跨接法( 中间跨接法 Mid -Span ) 使用以太网电缆中没有被使用的空闲线对来传输直流电,相应的 Endpoint PSE 支持 POE 功能的以太网交换机、路由器、集线器或其他网络交换设备。 末端跨接法(End-Span), 末端跨接法 是在传输数据所用的芯线上同时传输直流电,其输电采用与以太网数据信号不同的频 率。 Midspan PSE 是一个专门的电源管理设备,通常和交换机放在一起。 它对应每个端口有两 个 RJ45 插孔,一个用短线连接至交换机,另一个连接远端设备。可以预见,End-Span 会迅速得 到推广,这是由于以太网数据与输电采用公用线对,因而省去了需要设置独立输电的专用线,

这对于仅有 8 芯的电缆和相配套的标准 RJ-45 插座意义特别重大。

发展
以太网供电芯片厂商 PowerDsine 将召开一个 IEEE 会议, 正式提交“大功率以太网供电” 标准,该标准将支持为笔记本电脑等设备供电。PowerDsine 将提交一份白皮书,建议把 802.3af 标准的 48v 输入、13w 的可用功率极限提高 1 倍。除笔记本电脑外,新标准还有可 能为液晶显示器和视频电话等供电。 最近 IEEE 出了一个最新的 802.3AT,其中规定了 POE 可以提供更高的功率,超过了 13W,可以达到 50W!

POE 供电

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 poe 供电些基于 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。

特点

poe 供电
POE 技术能在确保现有结构化布线安全的同时保证现有网络的正常运作,最大限度地降低 成本。IEEE 802.3af 标准是基于以太网供电系统 POE 的新标准,它在 IEEE 802.3 的基础上 增加了通过网线直接供电的相关标准, 是现有以太网标准的扩展, 也是第一个关于电源分配 的国际标准。

相关标准
IEEE 在 1999 年开始制定该标准,最早参与的厂商有 3Com, Intel, PowerDsine, Nortel, Mitel 和 National Semiconductor。但是,该标准的缺点一直制约着市场的扩大。直到 2003 年 6 月,IEEE 批准了 802. 3af 标

poe 供电
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 交换机和集线器通过以 交换机 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。IEEE 802.3af 的发展包含了许多公司专家的努力,这也使得该标准可以在各方面得到检验。 一个典型的以太网供电系统。 配线柜 在配线柜 配线柜里保留以太网交换机设备, 用一个带电源供电集 线器(Midspan HUB)给局域网的双绞线提供电源。在双绞线的末端,该电源用来驱动电话、

无线接入点、相机和其他设备。为避免断电,可以选用一个 UPS。

系统构成
POE 的系统构成:

poe 供电
一个完整的 POE 系统包括供电端设备 供电端设备(PSE, Power Sourcing Equipment)和受电端设备 受电端设备(PD, 供电端设备 受电端设备 Powered 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。 PD 设备是接受供电的 PSE 负载,即 POE 系统的客户端设备,如 IP 而 电话、 网络安全摄像机、 及掌上电脑 PDA)或移动电话 AP 掌上电脑 掌上电脑( 移动电话充电器等许多其他以太网设备 (实 移动电话 际上,任何功率不超过 13W 的设备都可以从 RJ45 插座获取相应的电力) 。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。

特性参数 供电特性参数
POE 标准供电系统的主要供电特性参数为: 标准供电系统的主要供电特性参数为: 1. 电压在 44~57V 之间,典型值为 48V。

poe 供电
2. 允许最大电流为 550mA,最大启动电流为 500mA。 3. 典型工作电流 10~350mA,超载 工作电流为 超载检测电流为 350~500mA。 工作电流 超载 4. 在空载条件下,最大需要电流为 5mA。 5. 为 PD 设备提供 3.84~12.95W 五个等级的电功率请求,最大不超过 13W。

供电工作过程
供电端设备时,POE 以太网供电工作过程如下所示。 以太网供电工作过程如下所示。 当在一个网络中布置 PSE 供电端设备时 1. 检测: 一开始,PSE 设备 设备在端口输出很小的电压,直到其检测到线缆终端的连接为一个 支持 IEEE

802.3af 标准的受电端设备。 2. PD 端设备分类:当检测到受电端设备 PD 之后,PSE 设备可能会为 PD 设备进行分类, 并且评估此 PD 设备所需的功率损耗。 3. 开始供电:在一个可配置时间(一般小于 15?s)的启动期内,PSE 设备开始从低电压 电压向 电压 PD 设备供电,直至提供 48V 的直流电源。 4. 供电 供电:为 PD 设备提供稳定可靠 48V 的直流电,满足 PD 设备不越过 15.4W 的功率消 耗。 5. 断电 断电:若 PD 设备从网络上断开时,PSE 就会快速地(一般在 300~400ms 之内)停止为 PD 设备供电,并重复检测过程以检测线缆的终端是否连接 PD 设备。

POE 通过电缆供电的原理
标准的五类网线有四对双绞线,但是在 l0M BASE-T 和 100M BASE-T 中只用到其中的两 对。IEEE80 2.3af 允许两种用法,应用空闲脚供电时,4、5 脚连接为正极 、8 脚连接为负极 、 脚连接为正极,7、 脚连接为负极。 应用数据脚供电时,将 DC 电源加在传输变压器的中点,不影响数据的传输。在这种方式 下线对 1、2 和线对 3、6 可以为任意极性。 标准不允许同时应用以上两种情况。电源提供设备 PSE 只能提供一种用法,但是电源应 用设备 PD 必须能够同时适应两种情况。该标准规定供电电源通常是 48V、13W 的。PD 设 该标准规定供电电源通常是 、 备提供 48V 到低电压的转换是较容易的,但同时应有 1500V 的绝缘安全电压。

供电方法
POE 的两种供电方法 POE 标准为使用以太网的传输电缆输送直流电 POE 兼容 直流电到 兼容的设备定义了两种方法: 直流电

中间跨接法
一种称作“中间跨接法”( Mid -Span ),使用以太网电缆中没有被使用的空闲线对来传输 直流电,相应的 Endpoint PSE 支持 POE 功能的以太网交换机、路由器 集线器或其他网络交 路由器、集线器 路由器 集线器 换设备。

末端跨接法
另一种方法是“末端跨接法”(End-Span),是在传输数据所用的芯线上同时传输直流电,其 输电采用与以太

网数据信号不同的频率。Midspan PSE 是一个专门的电源管理设备 电源管理设备,通常和交换机放在一起。 电源管理设备 它对应每个端口有两个 RJ45 插孔,一个用短线连接至交换机,另一个连接远端设备。可以预 见,End-Span 会迅速得到推广,这是由于以太网数据与输电采用公用线对,因而省去了需要设 置独立输电的专用线,这对于仅有 8 芯的电缆和相配套的标准 RJ-45 插座意义特别重大。

最新发展
以太网供电芯片厂商 PowerDsine 将召开一个 IEEE 会议, 正式提交“大功率以太网供电” 标准,该标准将支持为笔记本电脑 笔记本电脑等设备供电。PowerDsine 将提交一份白皮书,建议把 笔记本电脑 802.3af 标准的 48v 输入、13w 的可用功率极限提高 1 倍。除笔记本电脑外,新标准还有可 能为液晶显示器和视频电话等供电。 最近 IEEE 出了一个最新的 802.3AT,其中规定了 POE 可以提供更高的功率,超过 了 13W,可以达到 50W!


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