Стандарты источников питания PoE

Стандарты электропитания PoE

PoE (Power over Ethernet) означает «источник питания Ethernet», технологию, которая позволяет подавать электроэнергию на сетевые устройства через кабели Ethernet. Это позволяет одновременно передавать как электроэнергию, так и сигналы данных, устраняя необходимость в отдельных кабелях питания для устройств. PoE эффективно обеспечивает централизованное питание таких терминалов, как IP-телефоны, беспроводные точки доступа, зарядные устройства портативных устройств, устройства считывания карт, камеры и системы сбора данных. Он предлагает преимущества высокой надежности, упрощенного подключения и стандартизированной совместимости.

В зависимости от того, соответствуют ли устройства PoE трем стандартам PoE, выпущенным комитетом по стандартам IEEE, устройства PoE можно разделить на стандартные PoE и не-стандартные PoE.

Стандартное PoE: относится к устройствам PoE, которые соответствуют трем стандартам PoE, выпущенным комитетом по стандартам IEEE (стандарт IEEE 802.3af, стандарт IEEE 802.3at и стандарт IEEE 802.3bt).

Не-стандартное PoE: относится к устройствам PoE, которые не соответствуют трем стандартам PoE, выпущенным комитетом по стандартам IEEE. Они считаются не-стандартными устройствами PoE.

Стандарты и технические параметры источников питания PoE

Технология электропитания	PoE	PoE+	PoE++	PoE+++
Стандарт источника питания	ИЭЭЭ 802.3аф	IEEE 802.3ат	ИЭЭЭ 802.3бт	ИЭЭЭ 802.3бт
Расстояние источника питания	100m	100m	100m	100m
Классификация	0~3	0~4	0~6	0~8
Максимальный ток	350 мА	600мА	1200 мА	1730 мА
Выходное напряжение PSE	44 В постоянного тока ~ 57 В постоянного тока	50 В постоянного тока ~ 57 В постоянного тока	50 В постоянного тока ~ 57 В постоянного тока	52 В постоянного тока ~ 57 В постоянного тока
Максимальная выходная мощность PSE	Меньше или равно 15,4 Вт.	Меньше или равно 30 Вт	Меньше или равна 60 Вт	Меньше или равно 90 Вт
Входное напряжение ПД	36 В постоянного тока ~ 57 В постоянного тока	42,5 В постоянного тока ~ 57 В постоянного тока	42,5 В постоянного тока ~ 57 В постоянного тока	42,5 В постоянного тока ~ 57 В постоянного тока
Максимальная мощность ПД	12.95W	25.5W	51W	71.3W
Максимальные потери в линии передачи	2.45W	4.5W	9W	18.7W
Требования к кабелю	Никаких особых требований	Сетевой кабель CAT-5e или выше	Сетевой кабель CAT-5e или выше	Сетевой кабель CAT-5e или выше
Пары силовых кабелей	2	2	4	4

Компоненты системы электропитания PoE

PoE-источник питания: источник питания PoE обеспечивает питание всей системы PoE. Количество PD, подключаемых к PSE, ограничено мощностью источника питания PoE. В зависимости от возможности подключения источники питания PoE делятся на два типа: встроенные-внутренние и внешние.
Оборудование источника питания (PSE): относится к устройствам PoE, которые подают питание на PD через Ethernet, обеспечивая такие функции, как обнаружение, анализ и интеллектуальное управление питанием. В зависимости от соответствия стандартам IEEE устройства PSE подразделяются на стандартные и не-стандартные PSE (например, стандартные коммутаторы PoE и не-стандартные коммутаторы PoE).
Питание устройства (PD): относится к IP-терминальному оборудованию, которое получает питание от PSE (например, IP-телефоны, беспроводные точки доступа, сетевые камеры и другие устройства с питанием). В зависимости от соответствия стандартам IEEE устройства PD подразделяются на стандартные и не-стандартные PD.

Принцип питания PoE

Согласно стандартам IEEE 802.3af, IEEE 802.3at и IEEE 802.3bt, в течение определенного периода времени PSE должен завершить обнаружение и классификацию подключенного сетевого терминального устройства, а затем решить, подавать ли на него питание и какой объем мощности подавать. Это правило гарантирует, что несовместимые сетевые устройства не будут повреждены источником питания 48 В. Таким образом, основные функции PSE включают в себя определение того, подключено ли совместимое устройство (PD) к системе или отключено от нее, классификацию требований к питанию PD и, соответственно, подачу соответствующей мощности или отключение электропитания.

Процесс подачи питания PoE

Состояние	Функция	Примечания
Обнаружение	Устройство PSE обнаруживает наличие устройства PD. PSE периодически выдает на порт слаботочное -ограниченное напряжение для определения значений сопротивления и емкости устройства PD, тем самым определяя, присутствует ли PD. Типичный диапазон напряжения для этого обнаружения составляет от 2,7 В до 10,1 В, а цикл обнаружения составляет 2 секунды.	PSE перейдет к следующему шагу только в том случае, если обнаружен действительный PD. Критериями обнаружения наличия частичного разряда являются: значение сопротивления от 19 кОм до 26,5 кОм и значение емкости, не превышающее 150 нФ.
Классификация	PSE определяет потребляемую мощность PD. После того, как PSE обнаружит действительное устройство PD, оно подаст на него напряжение от 15 В до 20 В и определит класс мощности устройства PD путем измерения потребляемого тока. Разные классы мощности соответствуют разным уровням мощности.	Классификация уровней мощности и таблица классификации мощности показаны ниже.
Включите питание	После того как PSE определит класс мощности PD, он начинает подавать питание на устройство по соответствующему уровню мощности.	Оборудование PSE начинает подавать питание на оборудование PD с низкого напряжения, повышая его до 48В постоянного тока. Этот процесс происходит в течение периода запуска (обычно менее 15 мкс).
Транспорт-в реальном времени Протокол (RTP) и мощность Менеджмент (ПМ)	После того, как напряжение достигает 48 В, PSE обеспечивает стабильное и надежное питание постоянного тока 48 В для устройства PD, гарантируя, что потребляемая мощность PD не превышает максимальную выходную мощность PSE.	На этом этапе PSE постоянно контролирует отключение PD при подаче питания. Выходное напряжение: -48В.
Отключение	В процессе подачи питания PSE постоянно контролирует входной ток PD. Если ток потребления PD падает ниже минимального порога или резко возрастает-например, когда устройство отключено от сети, или в случае перегрузки питания PD, короткого замыкания или превышения мощности источника питания PSE-PSE отключит питание и перезапустит процесс обнаружения.	Если PD отключен, PSE быстро отключит выходное напряжение порта (обычно в течение 300–400 мс). После этого статус порта вернется в состояние «Обнаружение».