POE电源简介
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POE供电介绍及IPC(网络摄像机)供电常见问题POE(Power over Ethernet)被称为基于局域网的供电系统或有源以太网,有时也被简称为以太网供电。
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供电标准POE供电标准有两种:802.3af标准和802.3at标准。
以下是具体参数对比:802.3af标准和802.3at标准对比802.3at 协议支持向下兼容802.3af协议;802.3af协议无法兼容802.3at 协议(原因:802.3at的最低供电要求为50V,802.3af标准最低电压无法满足50V的供电需求)POE供电注意事项POE供电时,通过标准网线中数据线还是空闲线供电是由POE供电设备决定的,当前主流IPC设备都兼容。
(1)如果当前IPC既支持POE供电也支持DC12V供电,则POE供电和12V供电可以同时接入,默认优先使用DC12V供电,从POE供电切换到DC12V供电是无缝切换的,但是从DC12V供电切换到POE供电,需要断电一下。
在长距离POE 供电不足时,接上DC12V就可以了。
(2)如果要通过四芯网线连接摄像机既实现联网又实现POE供电,则要求前端POE供电设备除了满足POE供电标准外还要求POE供电设备是通过数据线供电的。
(3)POE供电是用网线来传输电力和数据信号,普通5类线信号传输距离,理论上遵循100米左右。
工程上为保证施工质量,一般建议80米左右。
(主要受线材质量影响,不同材质略有区别)网络摄像机常见供电问题Q1:摄像头支持哪两种供电方式?A1:交流电、直流电Q2:POE供电方式,网络信号的传输是如何进行的?供电方式间的切换是怎么样的?A2:主流设备带POE供电的设备同时支持数据线供电和空闲线供电两个方式,网络信号传输是通过网线中的1236线,支持的是802.3af或是802.3at标准。
以太网电源(PoE)
PoE 基本概念
PSE:
以太网交换机、路由器和集线器PD:
VoIP电话、WLAN 存取点、网络摄录机、
Vin VEE
LM507X 交换机
PSE
(例子:交换机)(例子:IP电话)
Vin
LM507X
VEE
选撢A –中间跨接(Midspan) :电源从PSE 经由CAT-5 电缆内的备用线来提供。
选撢A –终端跨接(Endspan) :电源从PSE 通过数据线经由数据变压器中央电缆终端来提供。
<500ms;
24.9K50 –75ms
分类
PoE 受電器件端方案LM507x 系列
Topology
受电器件的方块图
LM5070 整合了:
1.特征检测
2.分类
3.欠压锁定
4.热-插拔控制器
5.PWM 控制器内部80V/0.4A, 1 ohm Hot Swap 热插拔MOSFET
D1 供终端
跨接配置
D2 供中间跨度配置
外部特征电
阻器
设定输入UVLO
设定PD 分类
输入规格: 32V-57V 输出规格: 3.3V/3.3A
电源
LM5071 辅助输
Q1
D1
12V, 300mA
5V, 1.2A
GND
LM5071 Power Over Ethernet Demo Board 载于美国国家半导体的网上)
i输入UVLO
外部特征
电阻器BR1 供未端
跨接配置
BR2 供中间
跨接配置
LM5072 Eval-board。
POE以太网电源方案介绍上海皇华信息科技POE (Power over Ethernet,也称为局域网供电)指的是在现有的以太网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。
简单是说以太网供电是一种能在同一根电缆上向联网装置提供电源和数据的技术。
以太网供电相关的规范,于2003年6月得到了批准。
它将PoE的实施方法标准化,并且规定了部署Ethernet供电设备(PSE)和用电终端的方式。
1 标准简介标准概念了一种允许通过以太网在传输数据的同时输送48 V直流电源的方式,它将以太网供电(Power over Ethernet,PoE)技术引入到现有的网络基础设施中,最大传输距离为100m。
PoE由供电设备PSE和受电设备PD组成。
PSE分为端接式和中跨式两种类型,主要实现对PD的检测、功率分级(可选)、供电和断电等功能;PD主要作为标准识别设备,返回各种符合标准的信号以及持续工作信号,从而完成整个供电过程。
初期迈入PoE市场的厂商包括3Com、Intel、PowerDsine、Nortel、Mitel 和National Semiconducto r。
PoE标准被视为第一个真正国际化的电源分配标准,其支持者相信它将在几年内变得无所不在。
这些支持者表示,相应的发展推动力,将是在为以太网交换添加电源时可保证更低的成本这一点。
实际上,PoE可以简化功率要求在15W以下的用电装置的安装和部署,如IP电话、网络摄像机和WLAN接入点。
由于能将电源和LAN电缆连接合二为一,人们将不再需要为每个终端设置一个额外的AC插座。
它是一种足够简单的概念,但是其背后的内涵与外沿却深远而宽广:在商业上,各行业在通信基础架构方面节省的金额可达到数百万的规模,而在家用方面,PoE将成为智能家庭的推广的关键。
未来,PoE兼容的装置将包括移动、PDA、电吉他,乃至剃须刀。
POE_供电原理详解POE(Power over Ethernet)是一种供电技术,它允许通过网络电缆传输电力和数据信号,为网络设备提供电力。
POE的供电原理是将电源连接到网络交换机或网络注入器上,然后将数据和电力一起传输到网络设备。
POE的供电原理主要涉及两个方面:供电和设备识别。
1.供电:POE的供电原理是通过将电源(例如交流电)连接到网络交换机或网络注入器,将电力传输到网络电缆中,然后通过网络电缆将电力传输到终端设备。
供电的过程包括以下几个步骤:a.设备检测:供电设备(例如交换机或注入器)会检测连接到其端口上的设备是否支持POE技术。
设备可以通过发送特殊的电流或电压信号来表明其是否支持POE。
b.配置供电:如果设备支持POE技术,供电设备将配置相应的端口为供电模式。
供电设备通常可以根据设备所需的功率来配置供电。
c.供电:一旦设备和端口都完成了供电配置,供电设备将提供所需的电力通过网络电缆传输。
d. 供电标准:POE供电有不同的标准,包括IEEE 802.3af、IEEE 802.3at和IEEE 802.3bt。
这些标准规定了不同供电设备的功率输出和传输距离的限制。
2.设备识别:POE的供电原理还涉及设备的识别。
供电设备需要能够识别连接到其端口上的设备是否支持POE技术,并根据设备的需求来进行供电配置。
设备识别可以通过两种方式实现:有源设备和非有源设备。
a.有源设备:有源设备可以主动发送特定的电流或电压信号来告知供电设备其是否支持POE技术和所需的功率。
供电设备根据有源设备发送的信号来配置供电。
b.非有源设备:非有源设备没有能力主动发送信号,供电设备需要通过发送低电压的电流检测设备是否支持POE技术。
如果检测到设备支持POE,供电设备将配置供电。
POE供电原理的关键是通过网络电缆传输电力和数据信号。
供电设备和终端设备之间通过网络电缆建立电力连接,减少了使用独立电源和电源线的成本和复杂性。
供电设备需要能够检测和识别所连接设备的POE支持情况,并根据设备的需求来进行供电配置。
POE 供电标准POE (Power over Ethernet) 供电技术是一种通过网线为设备提供电源的技术,它使得网络设备能够从网线上获取所需的电力,而不需要单独的电源适配器。
以下是关于POE 供电标准的详细介绍:1. 供电方式:POE 供电主要有两种方式:a) 主动式:在这种方式中,供电设备会检测到受电设备的连接,然后开始供电。
如果受电设备断开连接,供电就会停止。
b) 被动式:在这种方式中,受电设备会检测到供电设备的连接,然后开始接受供电。
如果供电设备断开连接,受电设备的供电就会停止。
2. 供电端口:POE 供电端口有两种类型:a) Type-1:这种类型的端口只提供48V 的直流电源,主要用于低功耗设备。
b) Type-2:这种类型的端口提供80V 的直流电源,主要用于高功耗设备。
3. 供电电压:POE 供电的电压范围是44-57V,这是以太网规定的电压范围。
在供电过程中,电压波动应该控制在±10%的范围内。
4. 供电功率:POE 供电的功率取决于供电设备的规格和受电设备的功耗。
一般来说,单个POE 端口可以提供的最大功率为30W。
对于一些高功耗设备,可能需要使用多个POE 端口或者单独的电源适配器。
5. 受电设备:POE 供电可以用于各种设备,如网络摄像头、无线AP、IP 电话等。
这些设备只需要符合POE 供电标准,就可以通过网线获取所需的电力。
6. 安全性:POE 供电系统应该具备过流保护和短路保护功能,以防止发生电气事故。
此外,POE 供电设备应该符合相关的安全标准和规范,如CE、UL 等。
7. 兼容性:POE 供电系统应该具有良好的兼容性,能够与各种品牌和型号的受电设备配合使用。
为了实现良好的兼容性,POE 供电设备和受电设备应该遵循通用的行业标准和技术规范。
总之,POE 供电标准是一种便捷、灵活且环保的供电方式,它使得网络设备能够从网线上获取所需的电力,而不需要单独的电源适配器。
超详细PoE供电知识大盘点Power over Ethernet (PoE)是一种将电力传输到以太网网络设备中的技术。
PoE可用于为不同类型的设备提供电力,如网络摄像机、轻型AP(接入点)、VoIP电话、无线电源转换器等。
本文将对PoE供电的基础知识、标准、用途以及设计和安装技巧进行详细的介绍。
基础知识1.PoE是什么?PoE是一种技术,它允许将电力通过已有的4对双绞线传输到网络设备,而不需要将电力和数据分别传输。
这意味着网络设备可以使用以太网电缆中无需其他电源的交流电力。
2.PoE供电如何工作?PoE交换机或注入器会将电力添加到以太网电缆中,然后网络设备中的PoE适配器将该电力提取出来,转换为设备所需的直流电。
3.PoE供电有哪些类型?IEEE 802.3标准规定了两种PoE供电类型:PoE和PoE+。
PoE可以传递最高15.4瓦,而PoE+可以传递最高30瓦。
标准1.IEEE 802.3afIEEE 802.3af是一种标准,定义了PoE技术的最初版本。
该标准允许最高传输功率为15.4瓦,可满足多种设备的需求。
2.IEEE 802.3atIEEE 802.3at是IEEE 802.3af的改进版本,通常被称为PoE+。
该标准允许更高的传输功率最高可达30瓦。
用途1.网络摄像机网络摄像机是一种使用PoE供电的设备。
通过使用PoE供电,网络摄像机可以在远程位置集群安装并使用它们,而无需额外的功率和电缆。
2.VoIP电话VoIP电话是通过互联网进行语音通信的电话系统。
这些电话通常与计算机或服务器通信,并且可以使用PoE供电来提供信号和电力。
3.无线接入点无线接入点(AP)与计算机联网的设备,能够与其它设备共享网络访问权限,通过PoE供电可以方便地在没有墙壁插座的地方安装。
设计和安装技巧1.对于PoE供电电缆,应避免使用弯曲或铺设过于复杂的电缆。
使用错误的电缆类型会影响性能、造成电磁干扰并可能导致电缆过热。
POE(Power over Ethernet)电源工作原理是通过标准以太网线缆传输数据信号的同时,也为网络设备提供电力供应。
这是一种允许通过以太网电缆同时传输数据和电能的技术。
以下是一般的PoE电源工作原理:1. 检测PD设备:- 当一个支持POE的供电设备(PSE,Power Sourcing Equipment)连接到受电设备(PD,Powered Device)时,它会发送一个小电压来检测是否存在合法的PD。
- 如果检测到PD,PSE将尝试确定所需的功率等级。
2. 分类PD设备:- PSE可能对PD进行分类,以便了解其所需的功率级别。
- 根据IEEE 802.3af/at/bt等标准,可以为不同类型的PD 提供不同级别的电力。
3. 启动供电过程:- 在确认了PD的存在并进行了分类后,PSE开始向PD 供电。
- 通常在短时间内,从低电压开始逐渐增加到48V直流电。
4. 稳定供电:- 当达到所需的电压后,PSE将持续为PD提供稳定的48V直流电,满足PD设备不超过规定功率消耗的需求。
- 这一过程与数据通信并行进行,不影响数据的传输速度或质量。
5. 管理与保护:- PSE和PD之间的交互包括功率管理和故障检测机制,以确保安全、可靠的操作。
- 如果PD出现故障或断开连接,PSE会立即停止供电,避免潜在的安全风险。
6. 结束供电:- 当不再需要给PD供电时,可以通过控制端口关闭供电功能,或者直接断开以太网线缆连接。
PoE技术使得网络设备无需额外的电源线,简化了布线过程,降低了安装成本,并且提高了设备的可移动性和灵活性。
广泛应用于V oIP电话、无线接入点、IP摄像头、物联网传感器等多种场合。
什么是POE供电与非POE供电?POE与非POE特点对比在当今高度信息化的时代,网络布线已成为构建智能化建筑和数据中心不可或缺的一部分。
其中,供电方式的选择对于网络布线的稳定性和安全性至关重要。
本文将详细介绍POE供电和非POE供电的特点及适用场景。
一、POE供电POE供电简介POE(Power over Ethernet)是一种允许通过以太网电缆为设备提供电源的技术。
它允许网络设备从以太网电缆中获取电源,从而简化了网络布线,减少了电源插座的数量,降低了安装成本。
POE供电的优点(1)简化布线:通过使用POE技术,可以避免为设备安装额外的电源插座,从而简化了布线过程。
(2)提高安全性:由于设备直接从以太网电缆获取电源,因此可以减少设备暴露于电源故障的风险,提高了系统的安全性。
(3)支持远程管理:POE供电允许设备在距离电源较远的位置运行,从而支持远程管理功能。
POE供电的缺点(1)限制设备数量:由于POE供电是通过以太网电缆进行的,因此每个以太网端口只能为一个设备提供电源,这可能会限制设备数量。
(2)可能影响网络性能:POE供电可能会导致网络电缆的信号衰减增加,从而影响网络性能。
二、非POE供电非POE供电简介非POE供电是指在网络布线中不使用POE技术,而是通过传统的电源插座为设备提供电源。
这种方式与传统的布线方法类似,不依赖于以太网电缆提供电源。
非POE供电的优点(1)灵活性高:非POE供电方式可以为每个设备提供独立的电源插座,因此设备的位置和数量不受限制。
(2)维护方便:非POE供电设备的电源故障易于诊断和修复,因为它们直接连接到电源插座上。
非POE供电的缺点(1)布线成本高:需要为每个设备安装独立的电源插座和电缆,因此布线成本较高。
(2)安全性较低:设备直接暴露于电源故障的风险中,安全性较低。
(3)限制远程管理:由于设备必须靠近电源插座安装,因此可能限制远程管理功能。
三、适用场景在选择POE供电还是非POE供电时,应根据实际场景进行综合考虑。
很全面的poe供电系统知识总结,收藏备用!POE供电系统是一种通过网络线缆为远程设备提供电力的技术,它是现代网络技术中的一个重要部分。
以下是关于POE供电系统的一些全面总结。
1. POE供电系统的优势:POE系统使用通信线路传输电力,因此它可以更加灵活地设计网络拓扑。
此外,POE系统中的每个设备都可以独立操作,不需要额外的电源线,因此可以减少电缆的数量和减轻安装维护的工作量。
2. POE供电的类型:有两种POE供电类型:POE(Power Over Ethernet)和POE+(Power Over Ethernet Plus)。
两者最大的区别在于所能提供的电力。
POE供电最大输出功率是13瓦,而POE+最大输出功率是25.5瓦。
3. POE供电系统的应用:POE供电系统广泛用于网络安全摄像头、IP 电话、网络电视、无线接入点等需要低功率的设备中。
它们不需要插电和电缆,可以通过一个统一的接口供电,从而方便地设计和部署网络。
4. POE供电系统的设计要点:由于POE供电系统是通过网络线缆来传输电能,所以POE供电系统的设计需要考虑以下要点:网络线缆质量、供电设备的选择、传输距离、电流电压等。
5. POE供电系统的故障分析:当一个POE供电系统出现故障时,可以通过以下步骤来进行故障分析:检查供电设备的LED灯是否工作、检查是否是电力泄露、检查供电系统的温度是否正常等。
6. POE供电系统的安全性:由于POE供电系统通过网络线缆来传输电能,所以在设计和实施过程中一定要注意安全问题。
供电设备应该设置过流保护、过压保护和短路保护等安全功能,防止短路、过载等安全问题。
总之,POE供电系统是现代网络技术中的一个重要组成部分。
通过了解其优势、类型、应用、设计要点、故障分析和安全性,可以更好地实施和管理POE供电系统,保证网络设备的高效运行。
对于企业、工业和家庭用户来说,POE供电系统是一个全面、灵活的解决方案,值得深入研究和探讨。
什么是PoE?原来还有这么多知识点!PoE(Power over Ethernet)是指通过网线传输电力的一种技术,借助现有以太网通过网线同时为IP终端设备(如:IP电话、AP、IP摄像头等)进行数据传输和供电。
PoE又被称为基于局域网的供电系统(Power over LAN,简称PoL)或有源以太网( Active Ethernet),有时也被简称为以太网供电。
为了规范和促进PoE供电技术的发展,解决不同厂家供电和受电设备之间的适配性问题,IEEE标准委员会先后发布了三个PoE标准:IEEE 802.3af标准、IEEE 802.3at标准、IEEE 802.3bt标准。
一、目录•为什么需要PoE?•PoE是如何工作的?•PoE供电标准有哪些?•华为有哪些设备可以支持PoE供电二、为什么需要PoE?随着网络中IP电话、网络视频监控以及无线以太网设备的日益广泛,通过以太网本身提供电力支持的要求也越来越迫切。
多数情况下,终端设备需要直流供电,而终端设备通常安装在距离地面比较高的天花板或室外,附近很难有合适的电源插座,即使有插座,终端设备需要的交直流转换器也难有位置安置。
另外,在很多大型的局域网应用中,管理员同时需要管理多个终端设备,这些设备需要统一的供电和统一的管理,由于供电位置的限制,给供电管理带来极大的不便,以太网供电PoE则正好解决了这个问题。
PoE是一种有线以太网供电技术,使用于数据传输的网线同时具备直流供电的能力,有效解决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。
PoE供电具有可靠、连接简捷、标准统一的优势:•可靠:一台PoE设备可以同时为多个终端设备供电,实现电源集中供电的同时,还可以进行电源备份。
•连接简捷:终端设备不需外接电源,只需要一根网线。
•标准:符合国际标准,使用全球统一的RJ45电源接口,可保证与不同厂商的设备对接。
三、PoE是如何工作的?如下图所示,PoE供电系统包括如下两个设备角色:•供电设备PSE(Power-sourcing Equipment):通过以太网给受电设备供电的PoE设备,提供检测、分析、智能功率管理等功能,例如:PoE交换机。
poe电源工作原理
POE(Power over Ethernet)电源工作原理:
POE技术是通过网线传输电力和数据的一种技术,可以为无线接入点、IP摄像头、IP电话等设备提供电源。
其工作原理是将电源信号和数据信号通过通信线上的8个导线传输。
在传统的网络中,一根网线内有8根导线,其中4根是用于数据传输的(一对为发送,一对为接收),另外4根则是未使用的。
而在POE技术中,未使用的4根导线用于传输电能。
发送端设备称为POE供电机,而接收端设备称为POE供电设备。
当POE供电机与POE供电设备连接时,POE供电机会检测供电设备对电源的需求,并通过网线向其提供相应的电源。
POE供电机在向设备供电之前,会先发送一种叫做“电调协议”的信号到供电设备上。
供电设备通过接收和解析这个信号,确定所需的功率,并告知供电机。
供电机根据供电设备的需求,调整输出功率,使其满足设备的电源要求。
一旦电调协议建立,供电机会将电能转换成为直流电,然后通过网线的未使用导线传输给供电设备。
供电设备通过内部的电源模块将直流电转化为设备所需的电压和电流,并为设备提供稳定的电源。
POE技术的主要优点是简化了设备的安装和布线过程,节省了功率适配器的成本和空间。
同时,POE供电机可以监测供
电设备的电源需求,确保其稳定工作,避免因为不足的电源而导致设备故障。
总结起来,POE电源的工作原理是通过网线传输电能和数据,利用未使用的导线传输电能,并通过电调协议实现供电设备对电源需求的调节,从而为设备提供稳定的电源。
以太网供电(POE) 概述POE (Power Over Ethernet)指的是在现有的以太网Cat.5布线基础架构不作做何改动的情况下,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。
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如图1所示。
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。
图1 一个典型的以太网供电系统POE的关键技术1、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, Power Device)两部分。
POE供电原理详解POE,即Power over Ethernet,即通过以太网传输电力。
它是一种将电力和数据通过同一根以太网电缆传输的技术,可为IP设备实现供电并传输数据。
POE供电原理中的关键组成部分包括供电设备(PSE)和供电设备(PD)。
供电设备(Power Sourcing Equipment,PSE):供电设备是POE系统中的电源设备,通常指交换机或注入器。
它通过发送特定的电流和电压,将电力传输到以太网电缆中。
PSE负责识别和为连接到其端口的设备供电。
供电设备(Powered Device,PD):1.PSE检测:当PD连接到PSE时,PSE会发送电流和电压以探测到连接的设备。
它会发送一小段低电压(通常为2.7V至10V)的电流脉冲,用于确定连接设备的类型和POE需求。
PD必须能够响应PSE的检测信号以启动POE 供电。
2.分类:PSE需要根据PD的功率需求,将其分类为不同的供电等级(标准POE 最高功率为15.4W,POE+为30W)。
这些等级决定了PSE将发送到PD的电流和电压。
3.供电:一旦设备被分类,PSE会根据PD所需的功率,通过以太网电缆发送所需的电压和电流。
供电过程是以变流型式进行的,PSE会将交流电压转换为直流电压来提供给PD。
4.供电确认:PD会发送一个供电确认信号给PSE,以通知其电源已成功传输。
这个确认信号是通过发送一个固定电压的电流脉冲来实现的。
需要注意的是,POE供电的最大距离是由电缆长度和电流大小决定的。
电流越大,供电距离就越短。
标准POE的最大供电距离约为100米。
总之,POE供电原理通过将电力和数据传输到同一根以太网电缆中,为各种网络设备提供了便捷的供电方式。
通过PSE的检测、分类和供电过程,PD可以接收到所需的电压和电流,从而实现供电和传输数据。
这项技术的广泛应用为各行各业的网络设备带去了巨大的便利和可靠性。
什么是PoE供电PoE(Power Over Ethernet)供电技术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,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。
这种技术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。
PoE供电技术的原理基于直流电的传输。
在传输线缆中,电源设备将直流电压通过注入V+和V-线对的方式传送。
当远程设备连接到PoE网络时,其接收电源设备传输的电压。
在接收端,设备通过将电流经过V+和V-线对进行接地,以获得所需的电力。
PoE供电技术的主要优点包括:1.降低成本: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。
2.维护简单:使用PoE供电维护简单,不用对电源适配器、电源线、电源插座维护,只需要管理好一根网线。
3.供电简单:使用PoE供电非常简单,只需要对交换机进行集中供电,供电的范围比较集中,容易管理,成本较低。
4.安装美观:采用PoE供电前端安装简洁,不用另外处理电源适配器而设置防水盒等影响美观的设备。
5.安全性好:通过PoE供电,前端没有强电,系统的安全性好,不会因为电源问题发生事故。
6.防雷性能好:PoE产品增加网络防雷模块就可以保证前端设备在雷雨天气的安全。
PoE供电技术的主要应用领域包括安防监控、智能照明系统、无线网络设备、智能办公系统以及机房设备等。
在这些领域中,PoE供电技术为各种设备提供了稳定、可靠的电力供应,同时降低了安装和维护成本,提高了系统的安全性和可靠性。
PoE供电系统知识总结内部资料PoE的分类根据PoE设备是否符合IEEE标准委员会发布的三个PoE标准:PoE 设备可分为标准PoE和非标准PoE e标准PoE:就是指符合IEEE标准委员会发布的三个PoE标准(IEEE802.3af标准.IEEE802.3at标准、IEEE802.3bt标准)的PoE设备。
非标准PoE:不符合IEEE标准委员会发布的三个PoE标准的PoE设备。
就是非标准PoE设备。
PoE的供电标准及技术参数PoE的供电系统的构成PoE电源:PoE电源为整个PoE系统供电,PSE下接的PD数量受制于PoE电源的功率。
POE电源根据是否可插拔,分为内置和外置两种类型。
供电设备PSE(Power-sourcingEquipment):通过以太网给PD设备供电的PoE设备,提供检测、分析、智能功率管理等功能。
按照是否符合IEEE标准,PSE分为标准PSE和非标4准PSE o(如:标准PoE 交换机和非标准PoE交换机等)受电设备PD(PoweredDevice):接受PSE设备供电的IP终端设备(如:IP电话、无线AP,网络摄像头等受电端设备)按照是否符合IEEE 标准,PD分为标准PD和非标准PD oPoE的供电原理按照IEEE802.3af x IEEE802.3at.IEEE802.3bt标准,在一定的时间内,供电设备必须完成对终端网络设备的检测和分级,然后决定是否对其供电以及输出多少功率。
这一规定可以保障不兼容的网络设备不至于受到48V电源的破坏。
所以供电设备的主要功能是检测是否有兼容的设备(PD)连接入系统或从系统中断开,并对受电设备进行功率分级,以提供相应功率的电源或切断电源。
PSE设备和PD设备对接时,其供电的流程如下图所示:PoE的供电流程功率分级表:PoE的供电线序PoE(遵循IEEE802.3af标准)和PoE+(遵循IEEE802.3at标准)采用两个线对提供供电,数据线对供电和空闲线对供电两种PSE供电方式,如图3-4和图3-5所示。
POE是Power Over Ethernet的缩写,中文意思是“基于以太网线的供电技术”。
它能保持在现有的以太网5类双绞线基础架构不变的情况下,通过5类双绞线为IP终端提供直流48V电源,可靠传输距离可达100米。
POE有效的解决了IP电话、无线AP、便携式充电器、刷卡机、网络摄像
头及数据终端的电源供给问题,使这些设备的设计和应用更为简单、方便。
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中规定的POE相关参数如下:
1).电压在36~57V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系统由PSE(Power Sourcing Equipment,供电设备)和PD(Powered Device,受电设备)两部分组成。
IEEE 802.af标准中,PSE所能给PD提供的最大功率只
有30W,随着电子、通信技术的发展,一批大功率网络设备的涌现,30W的最
大功率已经满足不了这些大功率设备的要求,IEEE 802.3af显得有些力不从心。
为了满足更大功率网络设备的供电需求,从2005年9月开始,IEEE开始着手制定新的POE标准IEEE 802.3at,在新标准下,PSE最大能为PD提供70W的
功率。
不过遗憾的是,时至今日,已过五载,仍然没有一个正式版的IEEE 802.3at 标准发布,目前最新的IEEE 802.3at标准是草稿第三版,即IEEE 802.3at Draft3.0。
♦POE的供电方式
按照POE电源在网络中的接入点位置分类,可分为Endpoint和Midspan两种方式。
Endpoint方式下,48V电源从数据设备端输入,一般是从以太网变压器外侧的中心抽头上接入;Midspan方式下,48V电源从网络的中间接入。
按照POE电源所使用的线路又可分为:A方式和B方式。
利用双绞线的第1、2、3、6四根线供电的方式叫A方式;利用双绞线的第4、5、7、8四根线进行供电的方式叫B方式。
如下图所示:
上图中,48V PSE电源从百兆以太网的数据设备端(Switch/Hub)五类双绞线的第1、2根传给PD端,从第3、6根返回,构成一个完整的供电回路。
这里说明下,百兆以太网只用了五类双绞线8根线中的4根,即1、2、3、6,而另外四根4、5、7、8空闲未使用,Alternative B方式就是利用这四根空闲的线来供电。
下图为POE电源为千兆以太网供电,供电方式为Midspan Alternative B方式。
从上图中,我们可以看到,千兆以太网使用了5类双绞线的全部8根线,我们还看到Midspan方式是从线路的中间通过专门的设备将POE电源接入网线上的,由于Midspan方式需要专用的设备,比较麻烦,所以现在基本上都使用Endpoint方式。
这里补充下,在有的规范中,为了增加PSE所能提供的功率,将目前的4根线传输方式增加到8根线。
当前,在数据设备的PSE设计方案中,Alternative A 和Alternative B方式都有,业界也没有具体规范,究竟选择哪种方式,就看设计人员的喜好了。
但是,对于PD设备来说,就必须要兼容Alternative A和Alternative B两种方式,因为它不知道它对端的PSE设备是A方式还是B方式。
兼容两种受电方式的电路原理图如下所示。
♦POE供电过程
POE供电过程分为:PD Detection、PD Classification、Power Up、RTP&Power Management和Disconnection五种状态。
1).PD Detection,即PD设备探测。
在PSE向线路供电之前,必须先检测线路上是否有PD设备连接以及所连接的PD设备是否能受电,以避免将48V电源加给非兼容的POE网络设备,对其造成危害。
具体方法是通过检测电源输出线对之间的电阻电容值大小来判断是否有合法的PD设备存在。
只有在检测到符合规范标准的PD设备存在后,才会启动下一步的操作。
检测动作是周期性进行的,规范要求两次检测的最小时间间隔为2ms。
测试过程的判定标准如下:
A).直流阻抗在19K~26.5Kohm之间,电容值小于等于150nF,被认为是合法的PD设备,可以供电;
B).直流阻抗小于15K或大于33Kohm,或电容值大约10uF,被认为是无效的PD设备,禁止供电;
C).直流阻抗在15K~19Kohm,或26.5~33Kohm之间被认为是过渡保护阻抗区,可以供电也可以不供电;
D).直流阻抗在500Kohm以上,被认为线路上无PD设备。
这里介绍下具体的检测方法,在实际检测操作中,先后从PSE端口输出幅度在2.8V~10V之间的两次检测电压(两次电压的幅度间隔需在1V或以上),然后记录两次所加加压所对应的电流值,从而可以得到两个电流与电压的交点,根据两点确定一条直线的原理,那么这两个点所构成直线的斜率(V-I斜率)就是线路上的直流阻抗值。
2).PD Classification,即PD功率分级。
由于受电设备种类很多,需要的电源功率也各不相同,所以在供电设备正确检测到受电设备以后,就要检测对端PD设备的功率等级。
分级的具体方法是向线缆上施加一个15.5V至20.5V的探测电压,电流限制在100mA以下,时间限制在10~75ms之间。
根据PD设计规范,PD设备会将一个分级电阻串联到线路中,用来标识自己的功率。
PSE通过测试给PD加电压,然后根据返回电路的大小来确定PD设备属于哪个等级。
分级标准如下:
3).Power Up,即上电的意思。
在PD Dectection和PD Classification两个步骤完成后,接着将施加在双绞线对上的电压迅速升高到48V,开始向PD正常供电,同时PD设备中的检测电路(检
测电阻和分级电阻)立即被切断,使得检测电路不会继续消耗电源功率。
PD上电过程示意图如下所示。
4).RTP&Power Management,对PD设备实时监控和电源管理。
5).Disconnection,PSE实时检测PD设备是否断开,以便关闭电源输出。
802.3af标准定义了两种断开检测方式,即DC方式和AC方式。
DC方式,也叫直流方式,其原理是通过测量PD从线路上吸收的最小电路来确定其是否已经断开;AC方式,也叫交流方式,也通过测量线路的阻抗来判定的,这种方式被认为是一种更加准确的受电设备断开检测方法。
♦POE的未来发展趋势
PoE技术由于其易安装、易管理、简便性、安全性、稳定性、可扩展性和利旧原则,在家庭应用、无线建网、安全防护、建筑物管理、零售、娱乐等领域,都具有巨大的应用前景,并推动了相关领域的发展。
如下图所示。