通信产品推荐官 发表于 2021-8-27 11:07:53

PoE供电概述:PoE交换机是如何进行供电的?

在万物互联构建智能物联世界的发展趋势下,用户对IoT设备的需求不断增加,PoE交换机成为了通过网线为PD设备提供电力和数据传输的一种有效媒介。PoE交换机可允许IP电话、IP摄像头、无线接入点或PoE照明等设备通过一根网线接收数据和电源,无需再另外使用电源线。那么,PoE交换机是如何为这些设备进行供电的呢?

PoE交换机是如何进行PoE供电的?PoE供电原理概述PoE供电原理其实很简单,下面以PoE交换机为例,从PoE交换机的工作原理、PoE供电方式及其传输距离三个方面进行详细讲解。PoE交换机工作原理将受电端设备连接到PoE交换机上后,PoE交换机会按照如下流程进行工作:第一步:检测受电端设备(PD)。主要是检测连接的设备是否为真正的受电端设备(PD)(其实就是检测能支持以太网供电标准的受电端设备)。PoE交换机会在端口输出较小的电压进行受电端设备检测,也就是所谓电压脉冲检测,如果检测到指定值的有效电阻,则该端口上连接的设备为真受电端设备。需要注意的是,该PoE交换机为标准PoE交换机,非标准PoE交换机无控制芯片不会进行此项检测。第二步:受电端设备(PD)分类。当检测到受电端设备(PD)后,PoE交换机会为其进行分类,划分等级,并评估该受电端设备所需的功率消耗。
等级PSE 输出功率 (W)PD 输入功率(W)
015.40.44–12.94
140.44–3.84
273.84–6.49
315.46.49–12.95
43012.95–25.50
54540 (4-pair)
66051 (4-pair)
89971.3 (4-pair)
77562 (4-pair)
第三步:开始供电。确认等级后,PoE交换机会在不到15μs配置时间内向受电端设备从低电压开始供电,直到提供48V的直流电。第四步:正常供电。主要为受电端设备提供稳定可靠的48V直流电,满足受电端设备的功率消耗。第五步:断开供电。当受电端设备出现断开连接、功耗过载、短路以及总功耗超出PoE交换机的功率预算等问题时,PoE交换机会在300~400ms时间内停止为受电端设备进行供电,并会重新进行检测。可有效保护受电端设备和PoE交换机,防止设备受损。PoE供电方式由上可知,PoE供电是通过网线来实现的,而网线是由四对双绞线(8根芯线)组成,因此,网线内的八根芯线是PoE交换机为受电端设备提供数据和电力传输的介质。目前,PoE交换机会通过模式A(End-Span末端跨接法)、模式B(Mid-Span中间跨接法)和4-pair三种PoE供电方式为受电端设备提供传输兼容的直流电。

[*]模式A PoE供电方式
模式A即末端跨接法(End-Span),在该模式下,PoE交换机通过1、2、3、6线为受电端设备进行供电,同时也会进行数据传输,其中1、2为正极,3、6为负极。

[*]模式B PoE供电方式
模式B即中间跨接法(Mid-Span),在该模式下,PoE交换机通过4、5、7、8线为受电端设备进行供电。当应用于10BASE-T和100BASE-T以太网时,4、5、7、8线只会进行电力传输,不会进行数据传输,因此该四只脚也被成为空闲脚。其中4、5作为正极,7、8作为负极。

[*]4-pair PoE供电方式
在该模式下,PoE交换机将会通过所有的线为受电端设备进行供电,其中1、2和4、5为正极,3、6和7、8为负极。
类型10/100BASE-T以太网1000BASE-T以太网
引脚模式A模式B4-pair PoE模式A模式B4-pair PoE
Pin 1Rx + & DC +Rx +Rx + & DC +TxRx A + & DC +TxRx A +TxRx A + & DC +
Pin 2Rx + & DC -Rx -Rx - & DC +TxRx A - & DC +TxRx A -TxRx A - & DC +
Pin 3Tx + & DC -Tx + -Tx + & DC -TxRx B + & DC -TxRx B +TxRx B + & DC -
Pin 4未使用DC +DC +TxRx C +TxRx C + & DC +TxRx C + & DC +
Pin 5未使用DC +DC +TxRx C -TxRx C - & DC +TxRx C - & DC +
Pin 6Tx - & DC -Tx -Tx - & DC -TxRx B - & DC -TxRx B -TxRx B - & DC -
Pin 7未使用DC -DC -TxRx D +TxRx D + & DC -TxRx D + & DC -
Pin 8未使用DC -DC -TxRx D -TxRx D - & DC -TxRx D - & DC -
需要注意的是,PoE供电方式是由供电端设备来决定的,而PoE交换机和PoE供电器(电源注入器)都可以作为供电端设备,为受电端设备进行电力和数据传输。PoE交换机作为供电端设备,一般会使用模式A进行供电;PoE注入器一般是作为中间设备,连接非标准PoE交换机和受电端设备,它只能支持模式B的PoE供电方式进行供电。PoE供电距离由于电力和网络信号在网线上进行传输容易受到电阻和电容的影响,导致信号发生衰减或供电不稳定等,因此网线的传输距离受限,最大传输距离只能达100米。而PoE供电是通过网线实现的,因此其传输距离受网线的影响,最大传输距离为100米。但如若使用PoE延长器可将PoE供电范围最大延长至1219米。
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