淺析POE以太網(wǎng)供電系統(tǒng)

    PoE(Power Over Ethernet)是有源以太網(wǎng)供電的簡稱，指的是在現(xiàn)有的以太網(wǎng)Cat.5布線基礎(chǔ)架構(gòu)不作任何改動的情況下，在為一些基于IP的終端(如IP對講機(jī)、wifi無線局域網(wǎng)接入點AP、網(wǎng)路攝影機(jī)等)傳輸數(shù)據(jù)信號的同時，還能為此類設(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)化布線安全的同時保證現(xiàn)有網(wǎng)路的正常運作，大限度地降低成本。

    PoE也被稱為基于局域網(wǎng)的供電系統(tǒng)(PoL，Power over LAN)或有源以太網(wǎng)(Active Ethernet)，有時也被簡稱為以太網(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)上增加了通過網(wǎng)路線直接供電的相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)，是現(xiàn)有以太網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)的擴(kuò)展，也是*個關(guān)于電源分配的標(biāo)準(zhǔn)。

     IEEE在1999年開始制定該標(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)的缺點一直限制著市場的擴(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)中的電力檢測和控制事項，并對路由器、交換機(jī)和集線器通過以太網(wǎng)電纜向、安全系統(tǒng)以及無線LAN接入點等設(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家的努力，這也使得該標(biāo)準(zhǔn)可以在各方面得到檢驗。

     一個典型的以太網(wǎng)供電系統(tǒng)。在配線柜里保留以太網(wǎng)交換機(jī)設(shè)備，用一個帶電源供電集線器(Midspan HUB)給局域網(wǎng)的雙絞線提供電源。在雙絞線的末端，該電源用來驅(qū)動、無線接入點、攝影機(jī)和其他設(shè)備。為避免斷電，可以選用一個UPS不斷電設(shè)備。

PoE原理

    標(biāo)準(zhǔn)的Cat.5第五類網(wǎng)路線有四對雙絞線，但是在l0M BASE-T和100M BASE-T中只用到其中的兩對。IEEE80 2.3af允許兩種用法,應(yīng)用空間腳供電時，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，將DC電源加在傳輸變壓器的中點，不影響數(shù)據(jù)的傳輸。在這種方式下線對1、2和線對3、6可以為任意極性。

    標(biāo)準(zhǔn)不允許同時應(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，但同時應(yīng)有1500V的絕緣安全電壓。

PoE參數(shù)

    一個完整的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)客戶端設(shè)備供電的設(shè)備，同時也是整個PoE以太網(wǎng)供電過程的管理者。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(實際上，任何功率不超過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)備類型、功耗級別等方面的信息，并以此為根據(jù)PSE通過以太網(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，大啟動電流為500mA。

3. 典型工作電流為10～350mA，超載檢測電流為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五個等級的電功率請求，大不超過13W。