1. Úvod
PoE sa tiež nazýva Power over LAN (PoL) alebo Active Ethernet, niekedy skrátene označované ako Power over Ethernet.Toto je najnovšia štandardná špecifikácia, ktorá využíva existujúce štandardné ethernetové prenosové káble na prenos dát a napájania súčasne a zachováva kompatibilitu s existujúcimi ethernetovými systémami a používateľmi.Štandard IEEE 802.3af je nový štandard založený na POE systému Power-over-Ethernet.Pridáva súvisiace štandardy pre priame napájanie cez sieťové káble na základe IEEE 802.3.Ide o rozšírenie existujúceho štandardu Ethernet a prvého medzinárodného štandardu pre distribúciu energie.štandardná.
IEEE začalo vyvíjať štandard v roku 1999 a prvými zúčastnenými dodávateľmi boli 3Com, Intel, PowerDsine, Nortel, Mitel a National Semiconductor.Nedostatok tohto štandardu však obmedzuje expanziu trhu.Do júna 2003 IEEE schvaľoval štandard 802.3af, ktorý jasne špecifikoval položky na detekciu a ovládanie napájania vo vzdialených systémoch a pripájal smerovače, prepínače a rozbočovače k IP telefónom, bezpečnostným systémom a bezdrôtovým lokálnym sieťam prostredníctvom ethernetových káblov.Spôsob napájania bodov a iných zariadení je regulovaný.Vývoj IEEE 802.3af zahŕňa úsilie mnohých firemných expertov, čo tiež umožňuje štandard plne otestovať.
Typický systém napájania cez Ethernet.Vložte zariadenie ethernetového prepínača do rozvodnej skrine a použite stredný rozbočovač s napájacím rozbočovačom na napájanie krútenej dvojlinky siete LAN.Na konci krúteného páru sa napájací zdroj používa na napájanie telefónov, bezdrôtových prístupových bodov, kamier a iných zariadení.Aby sa predišlo výpadkom napájania, je možné použiť UPS.
2 princíp
Štandardný sieťový kábel kategórie 5 má štyri páry krútených párov, ale iba dva z nich sa používajú v l0M BASE-T a 100M BASE-T.IEEE80 2.3af umožňuje dve použitia.Keď sa na napájanie používa nečinný kolík, kolíky 4 a 5 sú zapojené ako kladný pól a kolíky 7 a 8 ako záporný pól.
Keď sa dátový kolík používa na napájanie, jednosmerné napájanie sa pridáva do stredu prenosového transformátora, čo neovplyvňuje prenos dát.Týmto spôsobom môžu mať pár 1, 2 a pár 3, 6 akúkoľvek polaritu.
Norma neumožňuje súčasne aplikovať vyššie uvedené dve podmienky.Napájacie zariadenie PSE môže poskytnúť iba jedno použitie, ale napájacie zariadenie PD musí byť schopné prispôsobiť sa obom situáciám súčasne.Norma stanovuje, že napájanie je zvyčajne 48V, 13W.Pre zariadenia PD je pomerne jednoduché zabezpečiť konverziu 48V na nízke napätie, ale zároveň by malo mať izolačné bezpečnostné napätie 1500V.
3 parametre
Kompletný systém POE obsahuje dve časti: napájacie zariadenie (PSE) a napájacie zariadenie (PD).Zariadenie PSE je zariadenie, ktoré napája ethernetové klientske zariadenie a zároveň je manažérom celého procesu napájania Ethernet POE.Zariadenie PD je záťaž PSE, ktorá prijíma napájanie, to znamená klientske zariadenie systému POE, ako sú IP telefóny, sieťové bezpečnostné kamery, AP a mnohé ďalšie ethernetové zariadenia, ako sú PDA alebo nabíjačky mobilných telefónov (v skutočnosti žiadny výkon nepresahuje 13W Zariadenie môže získať zodpovedajúci výkon zo zásuvky RJ45).Tieto dva sú založené na štandarde IEEE 802.3af a vytvárajú spojenie prostredníctvom pripojenia PD, typu zariadenia, úrovne spotreby energie a ďalších informácií o zariadení prijímajúcom energiu, a na tomto základe je PD napájané z PSE cez Ethernet.
Hlavné charakteristické parametre napájania štandardného napájacieho systému POE sú:
1. Napätie je medzi 44V a 57V, s typickou hodnotou 48V.
2. Maximálny povolený prúd je 550 mA a maximálny štartovací prúd je 500 mA.
3. Typický pracovný prúd je 10-350 mA a prúd detekcie preťaženia je 350-500 mA.
4. Pri stave bez zaťaženia je maximálny požadovaný prúd 5 mA.
5. Poskytnite tri úrovne požiadaviek na elektrický výkon 3,84 až 12,95 W pre zariadenie PD, pričom maximum nepresahuje 13 W.(Všimnite si, že úrovne PD 0 a 4 sa nezobrazujú a nemali by sa používať.)
4 pracovný postup
Pri usporiadaní koncového zariadenia napájacieho zdroja PSE v sieti je pracovný proces POE Power over Ethernet uvedený nižšie.
1. Detekcia
Na začiatku zariadenie PSE vydáva na porte veľmi malé napätie, kým nezistí, že pripojenie káblového terminálu je zariadenie na príjem energie, ktoré podporuje štandard IEEE 802.3af.
2. Klasifikácia PD zariadení
Keď sa zistí PD prijímacieho koncového zariadenia, zariadenie PSE môže klasifikovať zariadenie PD a vyhodnotiť stratu energie požadovanú zariadením PD.
Počas obdobia spustenia konfigurovateľného času (vo všeobecnosti menej ako 15 μs) zariadenie PSE začne napájať zariadenie PD z nízkeho napätia, kým nezabezpečí napájanie 48 V DC.
4. Napájanie
Poskytuje stabilné a spoľahlivé napájanie 48 V jednosmerným prúdom pre zariadenia PD, aby splnila spotrebu energie zariadení PD, ktorá nepresahuje 15,4 W.
5. Vypnite napájanie
Ak je PD zariadenie odpojené od siete, PSE rýchlo (zvyčajne do 300-400 ms) prestane napájať PD zariadenie a zopakuje proces detekcie, aby zistil, či je koncovka kábla pripojená k PD zariadeniu.
5 spôsob napájania
Štandard PoE definuje dva spôsoby použitia ethernetových prenosových káblov na prenos jednosmerného prúdu do zariadení kompatibilných s POE:
1.Mid-Span
Na prenos jednosmerného prúdu použite nepoužité nečinné páry vodičov v ethernetovom kábli.Používa sa medzi bežnými prepínačmi a koncovými sieťovými zariadeniami.Môže napájať koncové zariadenie siete cez sieťový kábel.Midspan PSE (mid-span power supply equipment) je špeciálne zariadenie na správu napájania, ktoré sa zvyčajne spája s prepínačom.Má dva konektory RJ45 zodpovedajúce každému portu, jeden je pripojený k prepínaču pomocou krátkeho kábla a druhý je pripojený k vzdialenému zariadeniu.
End-Span
Jednosmerný prúd sa súčasne prenáša po jadrovom vodiči používanom na prenos dát a jeho prenos využíva inú frekvenciu ako dátový signál Ethernet.Príslušný koncový bod PSE (terminálne napájacie zariadenie) má ethernetový prepínač, smerovač, rozbočovač alebo iné sieťové prepínacie zariadenie, ktoré podporuje funkciu POE.Dá sa predvídať, že End-Span bude rýchlo propagovaný.Je to preto, že ethernetový prenos dát a energie používa spoločný pár, čo eliminuje potrebu zriadiť vyhradenú linku na nezávislý prenos energie.Toto je len pre 8-žilové káble a zodpovedajúci štandard RJ- Zásuvka 45 je obzvlášť významná.
6 vývoj
PowerDsine, výrobca čipov pre napájanie cez Ethernet, usporiada stretnutie IEEE, na ktorom formálne predloží štandard „high-power-over-Ethernet“, ktorý bude podporovať napájanie notebookov a iných zariadení.PowerDsine predloží bielu knihu, v ktorej navrhne, že štandardný 802.3af 48 V vstup a 13 W limit dostupného výkonu by sa mali zdvojnásobiť.Okrem notebookov môže nový štandard napájať aj displeje s tekutými kryštálmi a videotelefóny.30. októbra 2009 vydala IEEE najnovší štandard 802.3at, ktorý stanovuje, že POE môže poskytnúť vyšší výkon, ktorý presahuje 13 W a môže dosiahnuť 30 W!