1. Introducción
PoE también se denomina Power over LAN (PoL) o Active Ethernet, a veces denominado Power over Ethernet para abreviar.Esta es la última especificación estándar que utiliza cables de transmisión Ethernet estándar existentes para transmitir datos y energía al mismo tiempo, y mantiene la compatibilidad con los sistemas y usuarios de Ethernet existentes.El estándar IEEE 802.3af es un nuevo estándar basado en el POE del sistema Power-over-Ethernet.Agrega estándares relacionados para el suministro de energía directa a través de cables de red sobre la base de IEEE 802.3.Es una extensión del estándar Ethernet existente y el primer estándar internacional para distribución de energía.estándar.
IEEE comenzó a desarrollar el estándar en 1999 y los primeros proveedores participantes fueron 3Com, Intel, PowerDsine, Nortel, Mitel y National Semiconductor.Sin embargo, la falta de este estándar ha ido restringiendo la expansión del mercado.Hasta junio de 2003, el IEEE aprobó el estándar 802.3af, que especificaba claramente elementos de control y detección de energía en sistemas remotos y conectaba enrutadores, conmutadores y concentradores a teléfonos IP, sistemas de seguridad y redes de área local inalámbricas a través de cables Ethernet.Se regula el método de suministro de energía para puntos y otros equipos.El desarrollo de IEEE 802.3af incluye los esfuerzos de muchos expertos de la empresa, lo que también permite probar completamente el estándar.
Sistema típico de alimentación a través de Ethernet.Coloque el equipo del conmutador Ethernet en el armario de cableado y utilice un concentrador intermedio con un concentrador de alimentación para suministrar energía al par trenzado de la LAN.Al final del par trenzado, la fuente de alimentación se utiliza para alimentar teléfonos, puntos de acceso inalámbrico, cámaras y otros dispositivos.Para evitar cortes de energía, se puede utilizar UPS.
2 principio
El cable de red estándar de Categoría 5 tiene cuatro pares de pares trenzados, pero solo dos de ellos se utilizan en 10M BASE-T y 100M BASE-T.IEEE80 2.3af permite dos usos.Cuando el pin inactivo se utiliza para el suministro de energía, los pines 4 y 5 se conectan como polo positivo y los pines 7 y 8 se conectan como polo negativo.
Cuando el pin de datos se utiliza para el suministro de energía, la fuente de alimentación de CC se agrega al punto medio del transformador de transmisión, lo que no afecta la transmisión de datos.De esta forma, el par 1, 2 y el par 3, 6 pueden tener cualquier polaridad.
La norma no permite la aplicación de las dos condiciones anteriores al mismo tiempo.El equipo de suministro de energía PSE sólo puede proporcionar un uso, pero el equipo de aplicación de energía PD debe poder adaptarse a ambas situaciones al mismo tiempo.La norma estipula que la fuente de alimentación suele ser de 48V, 13W.Es relativamente fácil para los equipos PD proporcionar una conversión de 48 V a bajo voltaje, pero al mismo tiempo debe tener un voltaje de seguridad de aislamiento de 1500 V.
3 parámetros
Un sistema POE completo incluye dos partes: equipo de suministro de energía (PSE) y equipo de suministro de energía (PD).El dispositivo PSE es un dispositivo que suministra energía al dispositivo cliente Ethernet y también es el administrador de todo el proceso de suministro de energía Ethernet POE.El dispositivo PD es una carga PSE que acepta energía, es decir, el dispositivo cliente del sistema POE, como teléfonos IP, cámaras de seguridad de red, AP y muchos otros dispositivos Ethernet, como PDA o cargadores de teléfonos móviles (de hecho, cualquier potencia no supera los 13W (el dispositivo puede obtener la potencia correspondiente del conector RJ45).Los dos se basan en el estándar IEEE 802.3af y establecen una conexión a través de la conexión PD, el tipo de dispositivo, el nivel de consumo de energía y otra información del dispositivo receptor de energía, y sobre esta base, el PD es alimentado por el PSE a través de Ethernet.
Los principales parámetros característicos de la fuente de alimentación del sistema de alimentación estándar POE son:
1. El voltaje está entre 44V y 57V, con un valor típico de 48V.
2. La corriente máxima permitida es 550 mA y la corriente de arranque máxima es 500 mA.
3. La corriente de trabajo típica es de 10-350 mA y la corriente de detección de sobrecarga es de 350-500 mA.
4. En condiciones sin carga, la corriente máxima requerida es 5 mA.
5. Proporcionar tres niveles de requisitos de energía eléctrica de 3,84～12,95W para equipos PD, el máximo no supera los 13W.(Tenga en cuenta que los niveles de PD 0 y 4 no se muestran y no deben usarse).
4 proceso de trabajo
Al organizar el equipo terminal de fuente de alimentación PSE en una red, el proceso de trabajo de POE Power over Ethernet se muestra a continuación.
1. Detección
Al principio, el dispositivo PSE genera un voltaje muy pequeño en el puerto hasta que detecta que la conexión del terminal del cable es un dispositivo receptor de energía que admite el estándar IEEE 802.3af.
2. Clasificación de dispositivos de DP
Cuando se detecta la PD del dispositivo final receptor, el dispositivo PSE puede clasificar el dispositivo PD y evaluar la pérdida de energía requerida por el dispositivo PD.
Durante el período de inicio de un tiempo configurable (generalmente menos de 15 μs), el dispositivo PSE comienza a suministrar energía al dispositivo PD desde un voltaje bajo hasta que proporciona una fuente de alimentación de 48 V CC.
4. Fuente de alimentación
Proporciona una alimentación estable y confiable de 48 V CC para equipos PD para satisfacer el consumo de energía de los equipos PD que no exceda los 15,4 W.
5. Apagar
Si el dispositivo PD se desconecta de la red, el PSE dejará de alimentar rápidamente (generalmente entre 300 y 400 ms) el dispositivo PD y repetirá el proceso de detección para detectar si el terminal del cable está conectado al dispositivo PD.
5 método de suministro de energía
El estándar PoE define dos métodos para usar cables de transmisión Ethernet para transmitir energía CC a dispositivos compatibles con POE:
1.Lapso medio
Utilice los pares de cables inactivos no utilizados en el cable Ethernet para transmitir energía CC.Se utiliza entre conmutadores ordinarios y equipos terminales de red.Puede suministrar energía al equipo terminal de red a través del cable de red.Midspan PSE (equipo de suministro de energía de mid-span) es un equipo especial de administración de energía, generalmente junto con el interruptor.Dispone de dos jacks RJ45 correspondientes a cada puerto, uno se conecta al switch con un cable corto y el otro al dispositivo remoto.
tramo final
La corriente continua se transmite simultáneamente a través del cable central utilizado para la transmisión de datos y su transmisión utiliza una frecuencia diferente a la de la señal de datos de Ethernet.El Endpoint PSE (equipo de suministro de energía del terminal) correspondiente tiene un conmutador Ethernet, enrutador, concentrador u otro equipo de conmutación de red que admita la función POE.Es previsible que End-Span se promueva rápidamente.Esto se debe a que la transmisión de energía y datos de Ethernet utiliza un par común, lo que elimina la necesidad de configurar una línea dedicada para la transmisión de energía independiente.Esto es sólo para cables de 8 hilos y el conector estándar RJ-45 correspondiente es especialmente importante.
6 desarrollo
PowerDsine, un fabricante de chips de alimentación a través de Ethernet, celebrará una reunión del IEEE para presentar formalmente un estándar de "alimentación a través de Ethernet de alta potencia", que admitirá el suministro de energía para portátiles y otros dispositivos.PowerDsine presentará un documento técnico, sugiriendo que la entrada estándar 802.3af de 48 V y el límite de potencia disponible de 13 W deberían duplicarse.Además de las computadoras portátiles, el nuevo estándar también puede alimentar pantallas de cristal líquido y videoteléfonos.El 30 de octubre de 2009, IEEE emitió el estándar 802.3at más nuevo, que estipula que POE puede proporcionar mayor potencia, que supera los 13 W y puede alcanzar los 30 W.