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POE供电标准之802.3af、802.3at、802.3bt解析

2019-10-25        明辰智航技术部

PoE系统和802。3af(PoE)、802。3at(PoE+)、802。3bt(PoE++)三种标准

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。POE交换机就是PSE设备,无线AP或者物联网LoRa网关就是PD设备。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、功耗级别等方面的信息联系,并以此为根据PSE通过以太网向PD供电。

 

 

标准的五类网线有四对双绞线,IEEE802.3af允许两种线序供电方法:一种是在4、5、7、8线对上传输电流,并且规定,4、5为正极,7、8为负极。另一种供电是在1、2、3、6线上传输电源,极性较为任意,1、2为正极,3、6为负极或是1、2为负极,3、6为正极。POE交换机采用第二种供电线序,无线AP或者物联网LoRa网关两种供电线序都支持。

IEEE802。3af的工作过程:

1、 检测:一开始PSE在为受电设备供电前,先输出一个低电压检测受电设备(PD)是否符合IEEE802.3af标准。

2、 分级:当PSE检测到符合要求后,会将输出电压进一步提高,来对受电设备进行分级,如果受电设备此时没有回应分级确认电流,PSE默认将受电设备规为0级,为其提供15.4W的输出功率。

3 供电:经过确认分级后,PSE会向受电设备输出48V的直流电,并确认受电设备不超过15.4W的功率要求。

4、 维护:更新实时功率,进行断路检测和单端口过载检测,当受电设备超载或短路后,PSE停止为其供电,再次进入检测阶段。

 

 

IEEE802。3af主要供电参数:

直流电压在44~57V之间,典型值为48V。典型工作电流为10~350mA,典型的输出功率:15.4W。超载检测电流为350~500mA。在空载条件下,最大需要电流为5mA。为PD设备提供3.84~12.95W四个Class等级的电功率请求。

IEEE802.3af的分级参数:

Class0设备需要的最高工作功率为0~12.95W;

Class1设备需要的最高工作功率为0~3.84W;

Class2设备需要的工作功率介于3.85W~6.49W;

Class3设备的功率范围则介于6.5~12.95W。

为什么会有IEEE802.3at标准?

由于IEEE802.3af标准使受电设备(PD)上的PoE功耗被限制为12.95W,这就限制了以太网电缆供电的应用范围。为了克服PoE对功率预算的限制,推出新标准:IEEE802.3at(也称为PoE+),它将功率要求高于12.95W的设备定义为Class4,可将功率水平扩展到25W或更高。

IEEE802.3at与802.3af相比,802.3at可输出2倍以上的电力,每个端口的输出功率可在30W以上。受电设备PD可以最大到29.95W,PSE将为其提供30W以上的直流电源。PD以Class4分级的电流响应,告诉PSE是否能够为其提供802.3at规定的较高功率。

IEEE802.3at(PoE+)主要供电参数:

直流电压在50~57V之间,典型值为50V。典型工作电流为10~600mA,典型的输出功率:30W。受电设备PD支持Class4的分级。

IEEE802.3bt(PoE++):

802.3bt规范引入了四种新的高功率PD分级(Class),从而使单特征类别的总数达到9个。Class5~8对于PoE标准而言是新的,并转化为40.0W至71W的PD功率水平。

 

802.3bt可向后兼容802.3at和802.3af。一个较低功率802.3at或802.3af的PD可连接至一个较高功率802.3bt的PSE,不会出现任何问题。而当一个较高功率802.3bt的PD连接至一个较低功率802.3at或802.3af的PSE,PD只需能够工作在各自的较低功率状态即可,这被称为“降级”。

各类网线支持的PoE协议:

 

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