Стандарти електроживлення PoE

Стандарти живлення PoE

PoE (Power over Ethernet) означає «джерело живлення Ethernet», технологію, яка забезпечує доставку електроенергії до мережевих пристроїв через кабелі Ethernet. Це дозволяє одночасно передавати як електроенергію, так і сигнали даних, усуваючи потребу в окремих кабелях живлення для пристроїв. PoE ефективно забезпечує централізоване живлення таких терміналів, як IP-телефони, бездротові точки доступу, зарядні пристрої для портативних пристроїв, пристрої для зчитування карток, камери та системи збору даних. Він пропонує такі переваги, як висока надійність, спрощене підключення та стандартизована сумісність.

Залежно від того, чи відповідають пристрої PoE трьом стандартам PoE, виданим Комітетом стандартів IEEE, пристрої PoE можна класифікувати на стандартні та не-стандартні PoE.

Стандартний PoE: Відноситься до пристроїв PoE, які відповідають трьом стандартам PoE, виданим Комітетом стандартів IEEE (стандарт IEEE 802.3af, стандарт IEEE 802.3at і стандарт IEEE 802.3bt).

Не-стандартне PoE: Відноситься до пристроїв PoE, які не відповідають трьом стандартам PoE, виданим Комітетом стандартів IEEE. Вони вважаються не-стандартними пристроями PoE.

Стандарти та технічні параметри електроживлення PoE

Технологія живлення	PoE	PoE+	PoE++	PoE+++
Стандарт живлення	IEEE 802.3af	IEEE 802.3at	IEEE 802.3bt	IEEE 802.3bt
Відстань джерела живлення	100m	100m	100m	100m
Класифікація	0~3	0~4	0~6	0~8
Максимальний струм	350 мА	600 мА	1200 мА	1730 мА
Вихідна напруга PSE	44 В постійного струму ~ 57 В постійного струму	50 В постійного струму ~ 57 В постійного струму	50 В постійного струму ~ 57 В постійного струму	52 В постійного струму ~ 57 В постійного струму
Максимальна вихідна потужність PSE	Менше або дорівнює 15,4 Вт	Менше або дорівнює 30 Вт	Менше або дорівнює 60 Вт	Менше або дорівнює 90 Вт
Вхідна напруга PD	36 В постійного струму ~ 57 В постійного струму	42,5 В постійного струму ~ 57 В постійного струму	42,5 В постійного струму ~ 57 В постійного струму	42,5 В постійного струму ~ 57 В постійного струму
PD Максимальна потужність	12.95W	25.5W	51W	71.3W
Максимальна втрата в лінії передачі	2.45W	4.5W	9W	18.7W
Вимоги до кабелю	Без особливих вимог	Мережевий кабель CAT-5e або вище	Мережевий кабель CAT-5e або вище	Мережевий кабель CAT-5e або вище
Пари кабелів живлення	2	2	4	4

Компоненти системи живлення PoE

Джерело живлення PoE: Джерело живлення PoE забезпечує живлення всієї системи PoE. Кількість PD, підключених до PSE, обмежена потужністю джерела живлення PoE. Залежно від того, чи підключаються, джерела живлення PoE поділяються на два типи: вбудовані-і зовнішні.
Обладнання джерел живлення (PSE): Це відноситься до пристроїв PoE, які живлять PD через Ethernet, забезпечуючи такі функції, як виявлення, аналіз і інтелектуальне керування живленням. Залежно від відповідності стандартам IEEE PSE класифікуються на стандартні PSE та не-стандартні PSE (наприклад, стандартні комутатори PoE та не-стандартні комутатори PoE).
Powered Device (PD): Це відноситься до IP-термінального обладнання, яке отримує живлення від PSE (наприклад, IP-телефони, бездротові точки доступу, мережеві камери та інші пристрої з живленням). На основі відповідності стандартам IEEE PD класифікуються на стандартні PD та не-стандартні PD.

Принцип живлення PoE

Згідно зі стандартами IEEE 802.3af, IEEE 802.3at і IEEE 802.3bt, протягом певного періоду часу PSE має завершити виявлення та класифікацію підключеного мережевого кінцевого пристрою, а потім вирішити, чи подавати на нього живлення та скільки електроенергії постачати. Ця норма гарантує, що несумісні мережеві пристрої не будуть пошкоджені джерелом живлення 48 В. Таким чином, основні функції PSE включають виявлення того, чи сумісний пристрій (PD) підключено до системи або від’єднано від неї, класифікацію вимог до живлення PD і, відповідно, подачу відповідного живлення або відключення живлення.

Процес живлення PoE

Держава	функція	Зауваження
виявлення	Пристрій PSE визначає наявність пристрою PD. PSE періодично виводить низький струм-обмеженої напруги на порт, щоб визначити значення опору та ємності пристрою PD, таким чином визначаючи наявність PD. Типовий діапазон напруги для цього виявлення становить від 2,7 В до 10,1 В, а цикл виявлення становить 2 секунди.	PSE перейде до наступного кроку, лише якщо буде виявлено дійсний PD. Критеріями для визначення наявності часткового розряду є: значення опору від 19 кОм до 26,5 кОм і значення ємності, що не перевищує 150 нФ.
Класифікація	PSE визначає енергоспоживання PD. Після того, як PSE виявить дійсний PD, він подасть на PD напругу від 15 В до 20 В і визначить клас потужності PD шляхом вимірювання споживання струму. Різним рівням потужності відповідають різні класи потужності.	Нижче наведено класифікацію рівня потужності та таблицю класифікації потужності.
Увімкніть живлення	Після того як PSE визначає клас потужності PD, він починає подавати живлення на пристрій відповідно до відповідного рівня потужності.	Обладнання PSE починає подавати живлення на обладнання PD від низької напруги, підвищуючи її до 48 В постійного струму. Цей процес відбувається протягом періоду запуску (зазвичай менше 15 мкс).
Транспорт-в реальному часі Протокол (RTP) і потужність Менеджмент (PM)	Коли напруга досягає 48 В, PSE забезпечує стабільне та надійне живлення 48 В постійного струму для пристрою PD, гарантуючи, що споживана потужність PD не перевищує максимальну вихідну потужність PSE.	Під час цього етапу PSE постійно контролює відключення PD під час подачі живлення. Вихідна напруга: -48В.
Відключення	Під час процесу живлення PSE постійно контролює вхідний струм до PD. Якщо струм споживання PD падає нижче мінімального порогу або раптово зростає-, наприклад, коли пристрій відключено від мережі, або у випадках перевантаження PD, короткого замикання або перевищення потужності електроживлення PSE-PSE відключить живлення та перезапустить процес виявлення.	Якщо PD від’єднано, PSE швидко вимкне вихідну напругу порту (зазвичай протягом 300-400 мс). Тоді стан порту повернеться до стану виявлення.