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POE供電原理及標(biāo)準(zhǔn)IEEE802.3af and at
POE供電原理及標(biāo)準(zhǔn)IEEE802.3af and at
2003 年6 月，IEEE 批準(zhǔn)了802. 3af 標(biāo)準(zhǔn)，它明確規(guī)定了遠程系統(tǒng)中的電力檢測和控制事項，并對路由器、交換機和集線器通過以太網(wǎng)電纜向IP電話、安全系統(tǒng)以及無線LAN 接入點等設(shè)備供電的方式進行了規(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。
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, Power Sourcing Equipment)和受電端設(shè)備(PD, Power Device)兩部分。PSE設(shè)備是為以太網(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IP電話、網(wǎng)絡(luò)安全攝像機、AP及掌上電腦( PDA)或移動電話充電器等許多其他以太網(wǎng)設(shè)備。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聯(lián)系，并以此為根據(jù)PSE通過以太網(wǎng)向PD供電。標(biāo)準(zhǔn)的五類網(wǎng)線有四對雙絞線，IEEE80 2.3af 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(fù)極。另一種供電是在1、2、3、6線上傳輸電源，極性為任意，1、2為正極，3、6為負(fù)極或是1、2為負(fù)極，3、6為正極，其中的一種供電極性。
IEEE802.3af的工作過程：
1、 檢測：一開始PSE在為受電設(shè)備供電前，先輸出一個低電壓來檢測受電設(shè)備（PD）是否符合IEEE802.3af標(biāo)準(zhǔn)，如果符合標(biāo)準(zhǔn)，一般是在受電設(shè)備中，選用24.9K的電阻，來確認(rèn)符合IEEE802.3af供電標(biāo)準(zhǔn)。
2、 分級：當(dāng)PSE檢測到符合要求的阻值后，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(rèn)電流，PSE默認(rèn)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(rèn)分級后，PSE會向受電設(shè)備輸出48V的直流電，并確認(rèn)受電設(shè)備不超過15.4W的功率要求，當(dāng)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。
IEEE802.3af標(biāo)準(zhǔn)供電系統(tǒng)的主要供電特性參數(shù)為：
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。
IEEE802.3af的分級參數(shù)：
Class 0設(shè)備需要的最高工作功率為0~12.95W
Class 1設(shè)備需要的最高工作功率為0~3.84W；
Class 2設(shè)備需要的工作功率介于3.85W~6.49W；
Class 3設(shè)備的功率范圍則介于6.5～12.95W。
IEEE 802.3at標(biāo)準(zhǔn)出現(xiàn)的背景
由于IEEE 802.3af規(guī)范，受電設(shè)備(PD)上的PoE功耗被限制為12.95W，這對于傳統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)受電設(shè)備足以滿足需求，但隨著IP電話以及網(wǎng)絡(luò)攝像頭、雙波段接入、視頻電話、PTZ視頻監(jiān)控系統(tǒng)等高功率應(yīng)用的出現(xiàn)，13W的供電功率顯然不能滿足需求，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，并將其推向新的應(yīng)用，IEEE成立了一個新的任務(wù)組，旨在探求提高該國際電源標(biāo)準(zhǔn)的功率限值的方法。IEEE802.3工作組為了在技術(shù)及經(jīng)濟上對IEEE802.3at實現(xiàn)的可能性進行評估，新標(biāo)準(zhǔn)稱為 IEEE 802.3at，它將功率要求高于12.95W的設(shè)備定義為Class 4,可將功率水平擴展到25W或更高，新標(biāo)準(zhǔn)并在2009年初發(fā)布。
IEEE 802.3at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，就標(biāo)準(zhǔn)而言，兩者在功率、分級上有不同的定義。
在IEEE802.3at規(guī)定，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。
IEEE802.3at標(biāo)準(zhǔn)供電系統(tǒng)的主要供電特性參數(shù)為：
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。
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, Power Sourcing Equipment)和受電端設(shè)備(PD, Power Device)兩部分。PSE設(shè)備是為以太網(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IP電話、網(wǎng)絡(luò)安全攝像機、AP及掌上電腦( PDA)或移動電話充電器等許多其他以太網(wǎng)設(shè)備。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聯(lián)系，并以此為根據(jù)PSE通過以太網(wǎng)向PD供電。標(biāo)準(zhǔn)的五類網(wǎng)線有四對雙絞線，IEEE80 2.3af 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(fù)極。另一種供電是在1、2、3、6線上傳輸電源，極性為任意，1、2為正極，3、6為負(fù)極或是1、2為負(fù)極，3、6為正極，其中的一種供電極性。
IEEE802.3af的工作過程：
1、 檢測：一開始PSE在為受電設(shè)備供電前，先輸出一個低電壓來檢測受電設(shè)備（PD）是否符合IEEE802.3af標(biāo)準(zhǔn)，如果符合標(biāo)準(zhǔn)，一般是在受電設(shè)備中，選用24.9K的電阻，來確認(rèn)符合IEEE802.3af供電標(biāo)準(zhǔn)。
2、 分級：當(dāng)PSE檢測到符合要求的阻值后，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(rèn)電流，PSE默認(rèn)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(rèn)分級后，PSE會向受電設(shè)備輸出48V的直流電，并確認(rèn)受電設(shè)備不超過15.4W的功率要求，當(dāng)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。
IEEE802.3af標(biāo)準(zhǔn)供電系統(tǒng)的主要供電特性參數(shù)為：
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。
IEEE802.3af的分級參數(shù)：
Class 0設(shè)備需要的最高工作功率為0~12.95W
Class 1設(shè)備需要的最高工作功率為0~3.84W；
Class 2設(shè)備需要的工作功率介于3.85W~6.49W；
Class 3設(shè)備的功率范圍則介于6.5～12.95W。
IEEE 802.3at標(biāo)準(zhǔn)出現(xiàn)的背景
由于IEEE 802.3af規(guī)范，受電設(shè)備(PD)上的PoE功耗被限制為12.95W，這對于傳統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)受電設(shè)備足以滿足需求，但隨著IP電話以及網(wǎng)絡(luò)攝像頭、雙波段接入、視頻電話、PTZ視頻監(jiān)控系統(tǒng)等高功率應(yīng)用的出現(xiàn)，13W的供電功率顯然不能滿足需求，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，并將其推向新的應(yīng)用，IEEE成立了一個新的任務(wù)組，旨在探求提高該國際電源標(biāo)準(zhǔn)的功率限值的方法。IEEE802.3工作組為了在技術(shù)及經(jīng)濟上對IEEE802.3at實現(xiàn)的可能性進行評估，新標(biāo)準(zhǔn)稱為 IEEE 802.3at，它將功率要求高于12.95W的設(shè)備定義為Class 4,可將功率水平擴展到25W或更高，新標(biāo)準(zhǔn)并在2009年初發(fā)布。
IEEE 802.3at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，就標(biāo)準(zhǔn)而言，兩者在功率、分級上有不同的定義。
在IEEE802.3at規(guī)定，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。
IEEE802.3at標(biāo)準(zhǔn)供電系統(tǒng)的主要供電特性參數(shù)為：
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。
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