PoE技术1——用网线供电

admin · 发表于 2019-9-27 15:08

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?一、       概述：
PoE全称Power Over Ethernet，是指10BASE-T、100BASE-TX、1000BASE-T以太网网络供电，即数据线和电源线在同一根网线上传输，其可靠供电的距离最长为100米。通过这种方式，可以有效的解决IP电话、无线AP、便携设备充电器、刷卡机、摄像头、数据采集等终端的集中式电源供电，对于这些终端而言不再需要考虑其室内电源系统布线的问题，在接入网络的同时就可以实现对设备的供电，极大的简化了综合布线的复杂性，降低了系统使用的成本。
在通用性方面，目前PoE供电有了统一的标准，只要遵循已经发布的IEEE 802.3af和IEEE 802.3at标准，就可以解决不同厂家设备之间的互连互通的问题。

二、       PoE设备供电方式说明
按照802.3af/at标准的定义，PoE供电系统包含两种设备PSE和PD，典型的设备应用组网图如下。

1.    PSE
（1）PSE设备的定义：
PSE（power-sourcing equipment），主要是用来给其他设备进行供电的设备，
（2）PSE设备的分类：
其又可以分为两种，
Midspan设备：PoE功能在交换机或其他网络设备外；
Endpoint设备：PoE功能集成到交换机或其他网络设备内。

2.    PD
（1）PD设备的定义：
PD（Powered Device），在PoE供电系统中用来受电的设备。
（2）PD设备的种类：
无线的AP设备；
IPPHONE设备；
摄像头；部分小功率的SOHO类交换机。

3.    供电方式：
同时802.3af/at标准还定义了PI（Power Interface：PSE/PD与网线的接口）。
（1） PI的分类：
AlternativeA：网线12、36线对供电，及信号线供电；

AlternativeB：网线45、78线对供电，及空闲线供电。

（1） PoE供电的安全/可靠性说明：
? 由于DC电流和数据频率互不干扰，所以可以在同一对线同时传输电流和数据，其实，对电缆来说可以看作一种“复用”。
? PoE提供的电压在57V以下，属于“安全电压”，满足安规要求。

一、       PSE和PD设备的协商方式
PD设备在接入PSE系统时，其获取电源的流程如下所示：

在上述过程中，主要对以下几个过程进行描述：
Step1：Detection，PSE检测PD是否存在。
（1）该步骤主要的操作是，PSE通过检测电源输出线对之间的阻容值来判断PD是否存在；
（2） Detection阶段输出电压为2.8V~10V,电压极性与－48V输出一致。只有检测到PD，PSE才会进行下一步的操作。
（3） PD存在的特征：
直流阻抗在19K～26.5Kohm之间；
容值不超过150nF；

Step2：Classification，PSE确定PD功耗。
（1）该步骤主要的操作是，PSE通过检测电源输出电流来确定PD功率等级。
（2） Classification阶段端口输出电压大小为15.5V~20.5V。电压极性与－48V输出一致。

Step3：Power-up，PSE给PD供电。
该步骤主要的操作是，当检测到端口下挂设备属于合法的PD设备时，并且PSE完成对此PD的分类（可选），PSE开始对该设备进行供电，输出－48V的电压。

Step4：RTP & Power management，实时监控、电源管理

Step5：Disconnection，PSE检测PD是否断开。
该步骤主要的操作是，PSE会通过特定的检测方法来判断PD是否已经断开，如果PD断开，PSE将关闭端口输出电压。端口状态返回到Detection。

二、       PoE系统配置管理
这部分功能是PoE产品系统/软件设计的关键部分，利用该PSE供电系统可以为用户提供智能的电源管理，包括功率分配、设备功率分级、使能/禁止端口供电等。

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