在工程項目中,隨著光纖線路的普及,網絡監控、AP、WIFI等網絡系統不再受到100M距離的命運束縛。同時人們為了適度降低監控設備及人工成本,POE監控供電系統,逐步進入工程人員的視野,有些工程人員只知道運用而不知其原理,下面給大家簡單介紹下關于POE供電的基本礎知識。
POE (Power Over Ethernet)指的是在現有的以太網Cat.5布線基礎架構不作任何改動的情況下,在為一些基于IP的終端(如IP電話機、無線局域網接入點AP、網絡攝像機等)傳輸數據信號的同時,還能為此類設備提供直流供電的技術。 POE也被稱為基于局域網的供電系統(POL, Power over LAN )或有源以太網( AcTIve Ethernet),有時也被簡稱為以太網供電,這是利用現存標準以太網傳輸電纜的同時傳送數據和電功率的標準規范,并保持了與現存以太網系統和用戶的兼容性。
POE技術能在確保現有結構化布線安全的同時保證現有網絡的正常運作,限度地降低成本。IEEE 802.3af標準是基于以太網供電系統POE的新標準,它在IEEE 802.3的基礎上增加了通過網線直接供電的相關標準,是現有以太網標準的擴展,也是個關于電源分配的國際標準。
PoE供電:以太網供電,即網線供電,同一根網線上既可以傳輸數據又可以傳輸電力。原理:當需要供電的設備和PoE供電設備連接后,供電設備會檢測這個設備是否支持PoE供電,是就開始供電直到48V穩定供電,不是那就不會供電。
標準的五類網線有四對雙絞線但是在10M BASE-T和100M BASE-T中只用到其中的兩對。IEEE80 2.3af允許兩種用法:
1、應用空閑腳供電時4、5腳連接為正極,7、8腳連接為負極
下圖為利用空閑線(4,5,7,8)傳遞48V的電源。
2、利用信號線(1,2,3,6)同時傳遞數據信號和48V的電源。
應用數據腳供電時,將DC電源加在傳輸變壓器的中點,在這種方式下線對1、2和線對3、6可以為任意極性。傳輸數據所用的芯線上同時傳輸直流電,其輸電采用與以太網數據信號不同的頻率,不影響數據的傳輸。
標準不允許同時應用以上兩種情況。電源提供設備PSE只能提供一種用法,但是電源應用設備PD必須能夠同時適應兩種情況。該標準規定供電電源通常是48V、13W的。PD設備提供48V到低電壓的轉換是較容易的,但同時應有1500V的絕緣安全電壓。
下面談一下1000M BASE-T POE 供電系統
圖3 RJ-45插座示意圖
圖4 供電電路分解細化
1000M BASE-T POE 供電系統 4個線序對均傳輸數據,故無空閑對, 均采用數據對供電,圖4左圖,1腳和2腳、3腳和6腳通過網絡變壓器進行電壓、信號的分頻、分離出來的電壓連接到橋式整流進行整流供電,如圖5
圖5 后段整流電路
以上討論的是POE adapter 供電模式,典型的POE adapter 如下圖
圖6 POE adapter
另一種是通過POE供電交換機供電
圖7 POE供電交換機
POE 交換機供電示意圖
協商供電
當在一個網絡中布置PSE供電端設備時,POE以太網供電工作過程如下所示。
1. 檢測:一開始,PSE設備在端口輸出很小的電壓,直到其檢測到線纜終端的連接為一個支持IEEE802.3af標準的受電端設備。
2.PD端設備分類:當檢測到受電端設備PD之后,PSE設備可能會為PD設備進行分類,并且評估此PD設備所需的功率損耗。
3. 開始供電:在一個可配置時間(一般小于15μs)的啟動期內,PSE設備開始從低電壓向PD設備供電,直至提供48V的直流電源。
4.供電:為PD設備提供穩定可靠48V的直流電,滿足PD設備不越過15.4W的功率消耗。
5.斷電:若PD設備從網絡上斷開時,PSE就會快速地(一般在300~400ms之內)停止為PD設備供電,并重復檢測過程以檢測線纜的終端是否連接PD設備。