1 Introducere
PoE se mai numește și Power over LAN (PoL) sau Active Ethernet, denumit uneori Power over Ethernet pe scurt. Aceasta este cea mai recentă specificație standard care utilizează cabluri de transmisie Ethernet standard existente pentru a transmite date și energie în același timp și menține compatibilitatea cu sistemele și utilizatorii Ethernet existente. Standardul IEEE 802.3af este un nou standard bazat pe POE al sistemului Power-over-Ethernet. Acesta adaugă standarde conexe pentru alimentarea directă cu energie prin cabluri de rețea pe baza IEEE 802.3. Este o extensie a standardului Ethernet existent și primul standard internațional pentru distribuția de energie. standard.
IEEE a început să dezvolte standardul în 1999, iar primii furnizori participanți au fost 3Com, Intel, PowerDsine, Nortel, Mitel și National Semiconductor. Cu toate acestea, lipsa acestui standard a restricționat expansiunea pieței. Până în iunie 2003, IEEE a aprobat standardul 802.3af, care specifica în mod clar elementele de detectare și control al puterii în sistemele de la distanță și conectatroutere, switch-uri și hub-uri către telefoane IP, sisteme de securitate și rețele locale fără fir prin cabluri Ethernet. Metoda de alimentare a punctelor și a altor echipamente este reglementată. Dezvoltarea IEEE 802.3af include eforturile multor experți ai companiei, ceea ce permite, de asemenea, testarea completă a standardului.
Sistem tipic de alimentare prin Ethernet. Pune Ethernet-ulcomutatorechipamentul din dulapul de cablare și utilizați un hub de mijloc cu un hub de alimentare pentru a furniza energie perechei răsucite a rețelei LAN. La sfârșitul perechii răsucite, sursa de alimentare este utilizată pentru alimentarea telefoanelor, punctelor de acces wireless, camerelor și altor dispozitive. Pentru a evita întreruperile de curent, UPS-ul poate fi utilizat.
2 principiul
Cablul de rețea standard de Categoria 5 are patru perechi de perechi răsucite, dar numai două dintre ele sunt utilizate în l0M BASE-T și 100M BASE-T. IEEE80 2.3af permite două utilizări. Când pinul inactiv este utilizat pentru alimentarea cu energie, pinii 4 și 5 sunt conectați ca pol pozitiv, iar pinii 7 și 8 sunt conectați ca pol negativ.
Când pinul de date este utilizat pentru alimentarea cu energie, sursa de curent continuu este adăugată la punctul de mijloc al transformatorului de transmisie, ceea ce nu afectează transmisia de date. În acest fel, perechea 1, 2 și perechea 3, 6 pot avea orice polaritate.
Standardul nu permite aplicarea celor două condiții de mai sus în același timp. Echipamentul de alimentare PSE poate asigura o singură utilizare, dar echipamentul de aplicare a energiei PD trebuie să se poată adapta la ambele situații în același timp. Standardul prevede că sursa de alimentare este de obicei 48V, 13W. Este relativ ușor pentru echipamentele PD să ofere conversie de la 48V la tensiune joasă, dar în același timp ar trebui să aibă o tensiune de siguranță a izolației de 1500V.
3 parametri
Un sistem POE complet include două părți: echipament de alimentare cu energie (PSE) și echipament de alimentare cu energie (PD). Dispozitivul PSE este un dispozitiv care furnizează energie dispozitivului client Ethernet și este, de asemenea, managerul întregului proces de alimentare POE Ethernet. Dispozitivul PD este o sarcină PSE care acceptă putere, adică dispozitivul client al sistemului POE, cum ar fi telefoanele IP, camerele de securitate de rețea, AP-urile și multe alte dispozitive Ethernet, cum ar fi PDA-urile sau încărcătoarele de telefoane mobile (de fapt, orice putere nu depășește 13W Dispozitivul poate obține puterea corespunzătoare de la priza RJ45). Cele două se bazează pe standardul IEEE 802.3af și stabilesc o conexiune prin conexiunea PD, tipul dispozitivului, nivelul consumului de energie și alte informații despre dispozitivul de recepție a energiei, iar pe această bază, PD-ul este alimentat de PSE prin Ethernet.
Principalii parametri caracteristici ai sursei de alimentare ai sistemului de alimentare standard POE sunt:
1. Tensiunea este între 44V și 57V, cu o valoare tipică de 48V.
2. Curentul maxim admisibil este de 550mA, iar curentul maxim de pornire este de 500mA.
3. Curentul de lucru tipic este de 10-350mA, iar curentul de detectare a suprasarcinii este de 350-500mA.
4. În condiții de gol, curentul maxim necesar este de 5mA.
5. Furnizați trei niveluri de cerințe de putere electrică de 3,84 ~ 12,95 W pentru echipamentele PD, maximul nu depășește 13 W. (Rețineți că nivelurile PD 0 și 4 nu sunt afișate și nu trebuie utilizate.)
4 proces de lucru
Când aranjați echipamente terminale de alimentare PSE într-o rețea, procesul de lucru al POE Power over Ethernet este prezentat mai jos.
1. Detectare
La început, dispozitivul PSE emite o tensiune foarte mică la port până când detectează că conexiunea terminalului de cablu este un dispozitiv de recepție a energiei care acceptă standardul IEEE 802.3af.
2. Clasificarea dispozitivelor PD
Atunci când PD-ul dispozitivului terminal receptor este detectat, dispozitivul PSE poate clasifica dispozitivul PD și poate evalua pierderea de putere cerută de dispozitivul PD.
În timpul perioadei de pornire a unui timp configurabil (în general mai mic de 15μs), dispozitivul PSE începe să furnizeze energie dispozitivului PD de la o tensiune joasă până când furnizează o sursă de alimentare de 48V DC.
4. Alimentare
Oferă o alimentare stabilă și fiabilă de 48 V CC pentru echipamentele PD pentru a satisface consumul de energie al echipamentelor PD care nu depășește 15,4 W.
5. Opriți alimentarea
Dacă dispozitivul PD este deconectat de la rețea, PSE-ul va înceta rapid (de obicei, în interval de 300-400 ms) să alimenteze dispozitivul PD și va repeta procesul de detectare pentru a detecta dacă terminalul cablului este conectat la dispozitivul PD.
5 metoda de alimentare
Standardul PoE definește două metode de utilizare a cablurilor de transmisie Ethernet pentru a transmite curent continuu către dispozitive compatibile POE:
1.Mid-Span
Utilizați perechile de fire neutilizate din cablul Ethernet pentru a transmite curent continuu. Este utilizat între comutatoarele obișnuite și echipamentele terminale de rețea. Poate furniza energie echipamentelor terminale de rețea prin cablul de rețea. Midspan PSE (echipament de alimentare cu energie de mijloc) este un echipament special de gestionare a energiei, de obicei pus împreună cucomutator. Are două mufe RJ45 corespunzătoare fiecărui port, unul este conectat lacomutatorcu un cablu scurt, iar celălalt este conectat la dispozitivul de la distanță.
End-Span
Curentul continuu este transmis simultan pe firul de bază folosit pentru transmisia de date, iar transmisia acestuia utilizează o frecvență diferită de semnalul de date Ethernet. Punctul final corespunzător PSE (echipament de alimentare cu terminale) are Ethernetcomutator, router, hub sau alt echipament de comutare de rețea care acceptă funcția POE. Este previzibil că End-Span va fi promovat rapid. Acest lucru se datorează faptului că transmisia de date și putere Ethernet utilizează o pereche comună, ceea ce elimină necesitatea de a configura o linie dedicată pentru transmisia independentă de putere. Acest lucru este valabil doar pentru cabluri cu 8 fire și RJ standard care se potrivește. Mufa 45 este deosebit de importantă.
6 dezvoltare
PowerDsine, un producător de cipuri power-over-Ethernet, va organiza o întâlnire IEEE pentru a prezenta în mod oficial un standard de „power-over-Ethernet de mare putere”, care va sprijini alimentarea cu energie pentru laptop-uri și alte dispozitive. PowerDsine va trimite o carte albă, sugerând că intrarea standard 802.3af de 48v și limita de putere disponibilă de 13w ar trebui dublată. Pe lângă computerele notebook, noul standard poate alimenta și afișaje cu cristale lichide și telefoane video. Pe 30 octombrie 2009, IEEE a emis cel mai nou standard 802.3at, care stipulează că POE poate oferi o putere mai mare, care depășește 13W și poate ajunge la 30W!