1. Introduction
PoE est également appelé Power over LAN (PoL) ou Active Ethernet, parfois appelé Power over Ethernet en abrégé.Il s'agit de la dernière spécification standard qui utilise des câbles de transmission Ethernet standard existants pour transmettre simultanément des données et de l'alimentation, et maintient la compatibilité avec les systèmes et les utilisateurs Ethernet existants.La norme IEEE 802.3af est une nouvelle norme basée sur le POE du système Power-over-Ethernet.Il ajoute des normes associées pour l'alimentation directe via des câbles réseau sur la base de la norme IEEE 802.3.Il s'agit d'une extension de la norme Ethernet existante et de la première norme internationale pour la distribution d'énergie.standard.
L'IEEE a commencé à développer la norme en 1999 et les premiers fournisseurs participants étaient 3Com, Intel, PowerDsine, Nortel, Mitel et National Semiconductor.Cependant, l’absence de cette norme limite l’expansion du marché.Jusqu'en juin 2003, l'IEEE approuvait la norme 802.3af, qui spécifiait clairement les éléments de détection et de contrôle de l'alimentation dans les systèmes distants, ainsi que les routeurs, commutateurs et hubs connectés aux téléphones IP, aux systèmes de sécurité et aux réseaux locaux sans fil via des câbles Ethernet.Le mode d'alimentation électrique des prises et autres équipements est réglementé.Le développement de la norme IEEE 802.3af implique les efforts de nombreux experts de l'entreprise, ce qui permet également de tester entièrement la norme.
Système d'alimentation via Ethernet typique.Placez l'équipement de commutation Ethernet dans l'armoire de câblage et utilisez un hub à mi-portée avec un hub d'alimentation pour alimenter la paire torsadée du réseau local.À l’extrémité de la paire torsadée, l’alimentation est utilisée pour alimenter les téléphones, les points d’accès sans fil, les caméras et autres appareils.Pour éviter les pannes de courant, UPS peut être utilisé.
2 principe
Le câble réseau standard de catégorie 5 comporte quatre paires de paires torsadées, mais seulement deux d'entre elles sont utilisées en 10M BASE-T et 100M BASE-T.IEEE80 2.3af permet deux utilisations.Lorsque la broche libre est utilisée pour l'alimentation électrique, les broches 4 et 5 sont connectées en tant que pôle positif et les broches 7 et 8 sont connectées en tant que pôle négatif.
Lorsque la broche de données est utilisée pour l'alimentation électrique, l'alimentation CC est ajoutée au point médian du transformateur de transmission, ce qui n'affecte pas la transmission des données.De cette façon, la paire 1, 2 et la paire 3, 6 peuvent avoir n'importe quelle polarité.
La norme ne permet pas l’application simultanée des deux conditions ci-dessus.L'équipement d'alimentation PSE ne peut assurer qu'un seul usage, mais l'équipement d'application d'énergie PD doit pouvoir s'adapter aux deux situations à la fois.La norme stipule que l’alimentation est généralement de 48V, 13W.Il est relativement facile pour un équipement PD de fournir une conversion de 48 V en basse tension, mais en même temps, il doit avoir une tension de sécurité d'isolation de 1 500 V.
3 paramètres
Un système POE complet comprend deux parties : l'équipement d'alimentation (PSE) et l'équipement d'alimentation (PD).Le périphérique PSE est un périphérique qui alimente le périphérique client Ethernet et gère également l'ensemble du processus d'alimentation Ethernet POE.Le périphérique PD est une charge PSE qui accepte l'alimentation, c'est-à-dire le périphérique client du système POE, tel que les téléphones IP, les caméras de sécurité réseau, les points d'accès et de nombreux autres périphériques Ethernet, tels que les PDA ou les chargeurs de téléphones portables (en fait, toute puissance ne dépasse pas 13 W. L'appareil peut obtenir la puissance correspondante de la prise RJ45).Les deux sont basés sur la norme IEEE 802.3af et établissent une connexion via la connexion PD, le type d'appareil, le niveau de consommation d'énergie et d'autres informations du dispositif de réception d'énergie, et sur cette base, le PD est alimenté par le PSE via Ethernet.
Les principaux paramètres caractéristiques de l'alimentation du système d'alimentation standard POE sont :
1. La tension est comprise entre 44 V et 57 V, avec une valeur typique de 48 V.
2. Le courant maximum autorisé est de 550 mA et le courant de démarrage maximum est de 500 mA.
3. Le courant de fonctionnement typique est de 10 à 350 mA et le courant de détection de surcharge est de 350 à 500 mA.
4. Dans des conditions sans charge, le courant maximum requis est de 5 mA.
5. Fournir trois niveaux de puissance électrique requise de 3,84 à 12,95 W pour les équipements PD, le maximum ne dépassant pas 13 W.(Notez que les niveaux PD 0 et 4 ne sont pas affichés et ne doivent pas être utilisés.)
4 processus de travail
Lors de la disposition des équipements terminaux d'alimentation PSE dans un réseau, le processus de fonctionnement de POE Power over Ethernet est illustré ci-dessous.
1. Détection
Au début, le périphérique PSE émet une très faible tension sur le port jusqu'à ce qu'il détecte que la connexion du terminal du câble est un périphérique de réception d'énergie prenant en charge la norme IEEE 802.3af.
2. Classification des appareils PD
Lorsque le PD du dispositif d'extrémité de réception est détecté, le dispositif PSE peut classer le dispositif PD et évaluer la perte de puissance requise par le dispositif PD.
Pendant la période de démarrage d'une durée configurable (généralement inférieure à 15 μs), le dispositif PSE commence à alimenter le dispositif PD à partir d'une basse tension jusqu'à ce qu'il fournisse une alimentation de 48 V CC.
4. Alimentation
Fournit une alimentation CC 48 V stable et fiable pour les équipements PD afin de répondre à la consommation électrique des équipements PD qui ne dépasse pas 15,4 W.
5. Éteindre
Si le périphérique PD est déconnecté du réseau, le PSE cessera rapidement (généralement dans un délai de 300 à 400 ms) d'alimenter le périphérique PD et répétera le processus de détection pour détecter si la borne du câble est connectée au périphérique PD.
5 méthodes d'alimentation
La norme PoE définit deux méthodes d'utilisation des câbles de transmission Ethernet pour transmettre l'alimentation CC aux appareils compatibles POE :
1. Mi-portée
Utilisez les paires de fils inutilisés dans le câble Ethernet pour transmettre l'alimentation CC.Il est utilisé entre les commutateurs ordinaires et les équipements terminaux du réseau.Il peut alimenter l'équipement terminal du réseau via le câble réseau.Midspan PSE (équipement d'alimentation de mi-portée) est un équipement spécial de gestion de l'énergie, généralement associé au commutateur.Il dispose de deux prises RJ45 correspondant à chaque port, l'une est connectée au switch avec un câble court et l'autre est connectée à l'appareil distant.
Fin de la portée
Le courant continu est transmis simultanément sur le fil central utilisé pour la transmission des données, et sa transmission utilise une fréquence différente de celle du signal de données Ethernet.Le point final PSE (équipement d'alimentation du terminal) correspondant dispose d'un commutateur Ethernet, d'un routeur, d'un hub ou d'un autre équipement de commutation réseau prenant en charge la fonction POE.Il est prévisible que End-Span sera promu rapidement.En effet, les données Ethernet et la transmission d'énergie utilisent une paire commune, ce qui élimine le besoin de mettre en place une ligne dédiée pour une transmission d'énergie indépendante.Ceci ne concerne que les câbles à 8 conducteurs et la norme correspondante RJ. La prise 45 est particulièrement importante.
6 développement
PowerDsine, un fabricant de puces d'alimentation sur Ethernet, tiendra une réunion IEEE pour soumettre officiellement une norme « d'alimentation sur Ethernet haute puissance », qui prendra en charge l'alimentation électrique des ordinateurs portables et autres appareils.PowerDsine soumettra un livre blanc suggérant que l'entrée standard 802.3af de 48 V et la limite de puissance disponible de 13 W devraient être doublées.Outre les ordinateurs portables, la nouvelle norme pourrait également alimenter les écrans à cristaux liquides et les visiophones.Le 30 octobre 2009, l'IEEE a publié une nouvelle norme 802.3at, qui stipule que le POE peut fournir une puissance plus élevée, qui dépasse 13 W et peut atteindre 30 W !