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PoE供电概述:PoE交换机是如何进行供电的?...

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通信产品推荐官 发布于: 2021-8-27 11:07 137 次浏览 0 位用户参与讨论
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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)
0
15.4
0.44–12.94
1
4
0.44–3.84
2
7
3.84–6.49
3
15.4
6.49–12.95
4
30
12.95–25.50
5
45
40 (4-pair)
6
60
51 (4-pair)
8
99
71.3 (4-pair)
7
75
62 (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B
4-pair PoE
模式A
模式B
4-pair PoE
Pin 1
Rx + & DC +
Rx +
Rx + & DC +
TxRx A + & DC +
TxRx A +
TxRx A + & DC +
Pin 2
Rx + & DC -
Rx -
Rx - & DC +
TxRx A - & DC +
TxRx A -
TxRx A - & DC +
Pin 3
Tx + & 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 6
Tx - & 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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