poe供电原理与设计

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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,PowerSourcingEquipment)和受电端设备(PD, PowerDevice)两部分。PSE设备是为以太网客户端设备供电的设备，同时也是整个POE以太网供电过程的管理者。而PD设备是接受供电的PSE负载，即POE系统的客户端设备，如IP电话、网络安全摄像机、AP及掌上电脑(PDA)或移动电话充电器等许多其他以太网设备（实际上，任何功率不超过13W的设备都可以从RJ45插座获取相应的电力）。两者基于IEEE802.3af标准建立有关受电端设备PD的连接情况、设备类型、功耗级别等方面

2、的信息联系，并以此为根据PSE通过以太网向PD供电。POE标准供电系统的主要供电特性参数为：1.电压在44～57V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。一、POE供电的工作过程当在一个网络中布置PSE供电端设备时，POE以太网供电工作过程如下所示。l检测：一开始，PSE设备在端口输出很小的电压，直到其检测到线缆终端的连接为一个支持IEEE8

3、02.3af标准的受电端设备。lPD端设备分类：当检测到受电端设备PD之后，PSE设备可能会为PD设备进行分类，并且评估此PD设备所需的功率损耗。l开始供电：在一个可配置时间(一般小于15μs)的启动期内，PSE设备开始从低电压向PD设备供电，直至提供48V的直流电源。l供电：为PD设备提供稳定可靠48V的直流电，满足PD设备不越过 15.4W的功率消耗。l断电：若PD设备从网络上断开时，PSE就会快速地(一般在300～400ms之内)停止为PD设备供电，并重复检测过程以检测线缆的终端是否连接PD设备在把任何网络设备连接到PSE时，PSE必须先检测设备是不是PD，以

4、保证不给不符合POE标准的以太网设备提供电流，因为这可能会造成损坏。这种检查是通过给电缆提供一个电流受限的小电压来检查远端是否具有符合要求的特性电阻来实现的。只有检测到该电阻时才会提供全部的48V电压，但是电流仍然受限，以免终端设备处在错误的状态。作为发现过程的一个扩展，PD还可以对要求PSE的供电方式进行分类，有助于使PSE以高效的方式提供电源。一旦PSE开始提供电源，它会连续监测PD电流输入，当PD电流消耗下降到最低值以下，如在拔下设备时或遇到PD设备功率消耗过载、短路、超过PSE的供电负荷等，PSE会断开电源并再次启动检测过程。电源提供设备也可以被提供一种系统

5、管理的能力，例如应用简单网络管理协议(SNMP)。这个功能可以提供诸如夜晚关机、远端重启之类的功能。研究POE的供电方式可以看出，在供电的过程中有两个关键的问题需要考虑，一个是对于PD设备的识别，另一个是系统中UPS的容量。二、POE通过电缆供电的原理标准的五类网线有四对双绞线，但是在l0MBASE-T和100MBASE-T中只用到其中的两对。IEEE802.3af允许两种用法如图2和图3所示。图2通过空闲脚供电图3通过数据脚供电应用空闲脚供电时，4、5脚连接为正极，7、8脚连接为负极。应用数据脚供电时，将DC电源加在传输变压器的中点，不影响数据的传输。在这种方式下

6、线对1、2和线对3、6可以为任意极性。标准不允许同时应用以上两种情况。电源提供设备PSE只能提供一种用法，但是电源应用设备PD必须能够同时适应两种情况。该标准规定供电电源通常是48V、13W的。PD设备提供48V到低电压的转换是较容易的，但同时应有1500V的绝缘安全电压。POE标准还规范了传送电功率应使用的非屏蔽双绞线对电缆，即3、5、5e或6类电缆。明确了与其一起工作的现存电缆设施不需要任何改动，这其中包括3、5、5e或6类电缆、各种短接线与接线板、电源插座引线和连接的硬件等。POE标准与IEEE802.3标准系列兼容。三、POE的两种供电方法POE标准为使用以

7、太网的传输电缆输送直流电到POE兼容的设备定义了两种方法：一种称作“中间跨接法”(Mid-Span)，使用以太网电缆中没有被使用的空闲线对来传输直流电，相应的EndpointPSE支持POE功能的以太网交换机、路由器、集线器或其他网络交换设备。另一种方法是“末端跨接法”(End-Span)，是在传输数据所用的芯线上同时传输直流电，其输电采用与以太网数据信号不同的频率。MidspanPSE是一个专门的电源管理设备，通常和交换机放在一起。它对应每个端口有两个RJ45插孔，一个用短线连接至交换机，另一个连接远端设备。可以预见，End-Span会迅速得到推广，这是由于以