पीओई बिजली आपूर्ति सिद्धांत और बिजली आपूर्ति प्रक्रिया

1 परिचय

PoE को पावर ओवर LAN (PoL) या एक्टिव ईथरनेट भी कहा जाता है, जिसे कभी-कभी संक्षेप में पावर ओवर ईथरनेट भी कहा जाता है।यह नवीनतम मानक विनिर्देश है जो एक ही समय में डेटा और पावर संचारित करने के लिए मौजूदा मानक ईथरनेट ट्रांसमिशन केबल का उपयोग करता है, और मौजूदा ईथरनेट सिस्टम और उपयोगकर्ताओं के साथ संगतता बनाए रखता है।IEEE 802.3af मानक पावर-ओवर-ईथरनेट सिस्टम के POE पर आधारित एक नया मानक है।यह IEEE 802.3 के आधार पर नेटवर्क केबल के माध्यम से सीधी बिजली आपूर्ति के लिए संबंधित मानक जोड़ता है।यह मौजूदा ईथरनेट मानक का विस्तार है और बिजली वितरण के लिए पहला अंतरराष्ट्रीय मानक है।मानक।

IEEE ने 1999 में मानक विकसित करना शुरू किया, और सबसे पहले भाग लेने वाले विक्रेता 3Com, Intel, PowerDsine, Nortel, Mitel, और National Semiconductor थे।हालाँकि, इस मानक की कमी बाज़ार के विस्तार को रोक रही है।जून 2003 तक, IEEE ने 802.3af मानक को मंजूरी दे दी, जो स्पष्ट रूप से रिमोट सिस्टम में बिजली का पता लगाने और नियंत्रण आइटम निर्दिष्ट करता था, और ईथरनेट केबल के माध्यम से राउटर, स्विच और हब को आईपी फोन, सुरक्षा प्रणालियों और वायरलेस लोकल एरिया नेटवर्क से जोड़ता था।बिंदुओं और अन्य उपकरणों के लिए बिजली आपूर्ति पद्धति को विनियमित किया जाता है।IEEE 802.3af के विकास में कई कंपनी विशेषज्ञों के प्रयास शामिल हैं, जो मानक को पूरी तरह से परीक्षण करने की भी अनुमति देता है।

ईथरनेट प्रणाली पर विशिष्ट शक्ति।ईथरनेट स्विच उपकरण को वायरिंग कोठरी में रखें, और लैन की मुड़ जोड़ी को बिजली की आपूर्ति करने के लिए पावर हब के साथ एक मध्य-स्पैन हब का उपयोग करें।मुड़ जोड़ी के अंत में, बिजली की आपूर्ति का उपयोग फोन, वायरलेस एक्सेस पॉइंट, कैमरे और अन्य उपकरणों को बिजली देने के लिए किया जाता है।बिजली कटौती से बचने के लिए यूपीएस का उपयोग किया जा सकता है।

2 सिद्धांत

मानक श्रेणी 5 नेटवर्क केबल में मुड़े हुए जोड़े के चार जोड़े हैं, लेकिन उनमें से केवल दो का उपयोग एल0एम बेस-टी और 100एम बेस-टी में किया जाता है।IEEE80 2.3af दो उपयोगों की अनुमति देता है।जब बिजली की आपूर्ति के लिए निष्क्रिय पिन का उपयोग किया जाता है, तो पिन 4 और 5 सकारात्मक ध्रुव के रूप में जुड़े होते हैं, और पिन 7 और 8 नकारात्मक ध्रुव के रूप में जुड़े होते हैं।

जब बिजली आपूर्ति के लिए डेटा पिन का उपयोग किया जाता है, तो ट्रांसमिशन ट्रांसफार्मर के मध्य बिंदु पर डीसी बिजली की आपूर्ति जोड़ दी जाती है, जो डेटा ट्रांसमिशन को प्रभावित नहीं करती है।इस प्रकार, जोड़ी 1, 2 और जोड़ी 3, 6 में कोई भी ध्रुवता हो सकती है।

मानक एक ही समय में उपरोक्त दो शर्तों को लागू करने की अनुमति नहीं देता है।बिजली आपूर्ति उपकरण पीएसई केवल एक ही उपयोग प्रदान कर सकता है, लेकिन बिजली अनुप्रयोग उपकरण पीडी को एक ही समय में दोनों स्थितियों के अनुकूल होने में सक्षम होना चाहिए।मानक निर्धारित करता है कि बिजली की आपूर्ति आमतौर पर 48V, 13W है।पीडी उपकरण के लिए 48V से कम वोल्टेज रूपांतरण प्रदान करना अपेक्षाकृत आसान है, लेकिन साथ ही इसमें 1500V का इन्सुलेशन सुरक्षा वोल्टेज होना चाहिए।

3 पैरामीटर

एक संपूर्ण पीओई प्रणाली में दो भाग शामिल होते हैं: बिजली आपूर्ति उपकरण (पीएसई) और बिजली आपूर्ति उपकरण (पीडी)।PSE डिवाइस एक ऐसा उपकरण है जो ईथरनेट क्लाइंट डिवाइस को बिजली की आपूर्ति करता है, और संपूर्ण POE ईथरनेट बिजली आपूर्ति प्रक्रिया का प्रबंधक भी है।पीडी डिवाइस एक पीएसई लोड है जो पावर स्वीकार करता है, यानी पीओई सिस्टम का क्लाइंट डिवाइस, जैसे आईपी फोन, नेटवर्क सुरक्षा कैमरे, एपी, और कई अन्य ईथरनेट डिवाइस, जैसे पीडीए या मोबाइल फोन चार्जर (वास्तव में, कोई भी पावर 13W से अधिक नहीं है। डिवाइस RJ45 सॉकेट से संबंधित पावर प्राप्त कर सकता है)।दोनों आईईईई 802.3af मानक पर आधारित हैं और पीडी कनेक्शन, डिवाइस प्रकार, बिजली खपत स्तर और बिजली प्राप्त करने वाले डिवाइस की अन्य जानकारी के माध्यम से एक कनेक्शन स्थापित करते हैं, और इस आधार पर, पीडी ईथरनेट के माध्यम से पीएसई द्वारा संचालित होता है।

पीओई मानक बिजली आपूर्ति प्रणाली के मुख्य बिजली आपूर्ति विशेषता पैरामीटर हैं:

1. वोल्टेज 44V और 57V के बीच है, जिसका सामान्य मान 48V है।

2. अधिकतम स्वीकार्य धारा 550mA है, और अधिकतम प्रारंभिक धारा 500mA है।

3. सामान्य कार्यशील धारा 10-350mA है, और अधिभार पता लगाने वाली धारा 350-500mA है।

4. नो-लोड स्थितियों के तहत, अधिकतम आवश्यक करंट 5mA है।

5. पीडी उपकरण के लिए 3.84 ~ 12.95W की विद्युत ऊर्जा आवश्यकताओं के तीन स्तर प्रदान करें, अधिकतम 13W से अधिक नहीं हो।(ध्यान दें कि पीडी स्तर 0 और 4 प्रदर्शित नहीं होते हैं और उनका उपयोग नहीं किया जाना चाहिए।)

4 कार्य प्रक्रिया

नेटवर्क में पीएसई बिजली आपूर्ति टर्मिनल उपकरण की व्यवस्था करते समय, ईथरनेट पर पीओई पावर की कार्य प्रक्रिया नीचे दिखाई गई है।

1. पता लगाना

शुरुआत में, PSE डिवाइस पोर्ट पर एक बहुत छोटा वोल्टेज आउटपुट करता है जब तक कि यह पता नहीं चल जाता कि केबल टर्मिनल का कनेक्शन एक पावर-प्राप्त करने वाला डिवाइस है जो IEEE 802.3af मानक का समर्थन करता है।

2. पीडी डिवाइस वर्गीकरण

जब प्राप्तकर्ता अंत डिवाइस के पीडी का पता लगाया जाता है, तो पीएसई डिवाइस पीडी डिवाइस को वर्गीकृत कर सकता है और पीडी डिवाइस द्वारा आवश्यक बिजली हानि का मूल्यांकन कर सकता है।

कॉन्फ़िगर करने योग्य समय (आम तौर पर 15μs से कम) की स्टार्टअप अवधि के दौरान, पीएसई डिवाइस कम वोल्टेज से पीडी डिवाइस को बिजली की आपूर्ति शुरू कर देता है जब तक कि यह 48V डीसी बिजली की आपूर्ति प्रदान नहीं करता है।

4. बिजली की आपूर्ति

पीडी उपकरणों की बिजली खपत को पूरा करने के लिए पीडी उपकरणों के लिए एक स्थिर और विश्वसनीय 48V डीसी पावर प्रदान करता है जो 15.4W से अधिक नहीं है।

5. बिजली बंद

यदि पीडी डिवाइस नेटवर्क से डिस्कनेक्ट हो जाता है, तो पीएसई तुरंत (आमतौर पर 300-400 एमएस के भीतर) पीडी डिवाइस को पावर देना बंद कर देगा, और यह पता लगाने के लिए डिटेक्शन प्रक्रिया को दोहराएगा कि केबल का टर्मिनल पीडी डिवाइस से जुड़ा है या नहीं।

5 बिजली आपूर्ति विधि

PoE मानक DC पावर को POE-संगत उपकरणों तक संचारित करने के लिए ईथरनेट ट्रांसमिशन केबल का उपयोग करने के लिए दो तरीकों को परिभाषित करता है:

1.मध्य अवधि

डीसी पावर संचारित करने के लिए ईथरनेट केबल में अप्रयुक्त निष्क्रिय तार जोड़े का उपयोग करें।इसका उपयोग साधारण स्विच और नेटवर्क टर्मिनल उपकरण के बीच किया जाता है।यह नेटवर्क केबल के माध्यम से नेटवर्क टर्मिनल उपकरण को बिजली की आपूर्ति कर सकता है।मिडस्पैन पीएसई (मिड-स्पैन बिजली आपूर्ति उपकरण) एक विशेष बिजली प्रबंधन उपकरण है, जिसे आमतौर पर स्विच के साथ रखा जाता है।इसमें प्रत्येक पोर्ट के अनुरूप दो आरजे45 जैक हैं, एक छोटी केबल के साथ स्विच से जुड़ा है, और दूसरा रिमोट डिवाइस से जुड़ा है।

अंत स्पैन

डेटा ट्रांसमिशन के लिए उपयोग किए जाने वाले कोर वायर पर डायरेक्ट करंट एक साथ प्रसारित होता है, और इसका ट्रांसमिशन ईथरनेट डेटा सिग्नल से एक अलग आवृत्ति का उपयोग करता है।संबंधित एंडपॉइंट पीएसई (टर्मिनल पावर सप्लाई उपकरण) में एक ईथरनेट स्विच, राउटर, हब या अन्य नेटवर्क स्विचिंग उपकरण होता है जो पीओई फ़ंक्शन का समर्थन करता है।यह अनुमान लगाया जा सकता है कि एंड-स्पैन को शीघ्रता से बढ़ावा दिया जाएगा।ऐसा इसलिए है क्योंकि ईथरनेट डेटा और पावर ट्रांसमिशन एक सामान्य जोड़ी का उपयोग करते हैं, जो स्वतंत्र पावर ट्रांसमिशन के लिए एक समर्पित लाइन स्थापित करने की आवश्यकता को समाप्त करता है।यह केवल 8-कोर केबलों के लिए है और मिलान मानक आरजे- 45 सॉकेट विशेष रूप से महत्वपूर्ण है।

6 विकास

पावर-ओवर-ईथरनेट चिप निर्माता, पावरडीसाइन, औपचारिक रूप से "हाई-पावर पावर-ओवर-ईथरनेट" मानक प्रस्तुत करने के लिए एक आईईईई बैठक आयोजित करेगा, जो लैपटॉप और अन्य उपकरणों के लिए बिजली आपूर्ति का समर्थन करेगा।PowerDsine एक श्वेत पत्र प्रस्तुत करेगा, जिसमें सुझाव दिया जाएगा कि 802.3af मानक 48v इनपुट और 13w उपलब्ध बिजली सीमा को दोगुना किया जाना चाहिए।नोटबुक कंप्यूटर के अलावा, नया मानक लिक्विड क्रिस्टल डिस्प्ले और वीडियो फोन को भी पावर दे सकता है।30 अक्टूबर 2009 को, IEEE ने एक नवीनतम 802.3at मानक जारी किया, जो निर्धारित करता है कि POE उच्च शक्ति प्रदान कर सकता है, जो 13W से अधिक है और 30W तक पहुँच सकता है!