POE供电原理及供电过程

　　一开始，PSE设备在端口输出很小的电压，直到其检测到线缆终端的连接为一个支持IEEE 802.3af标准的受电端设备。

　　1. PD端设备分类

　　当检测到受电端设备PD之后，PSE设备可能会为PD设备进行分类，并且评估此PD设备所需的功率损耗。

　　2. 开始供电

　　在一个可配置时间（一般小于15μs）的启动期内，PSE设备开始从低电压向PD设备供电，直至提供48V的直流电源。

　　3. 供电

　　为PD设备提供稳定可靠48V的直流电，满足PD设备不越过 15.4W的功率消耗。

　　4. 断电

　　若PD设备从网络上断开时，PSE就会快速地（一般在300～400ms之内）停止为PD设备供电，并重复检测过程以检测线缆的终端是否连接PD设备。

　　5.供电方法

　　PoE标准为使用以太网的传输电缆输送直流电到POE兼容的设备定义了两种方法：

　　中间跨接法（ Mid -Span ）

　　使用以太网电缆中没有被使用的空闲线对来传输直流电，应用于普通交换机与网络终端设备之间，可以通过网线给网络终端设备供电，Midspan PSE（中跨供电设备）是一个专门的电源管理设备，通常和交换机放在一起。它对应每个端口有两个RJ45插孔，一个用短线连接至交换机，另一个连接远端设备。

　　

　　末端跨接法（End-Span）

　　是在传输数据所用的芯线上同时传输直流电，其输电采用与以太网数据信号不同的频率。相应的Endpoint PSE（末端供电设备）有支持POE功能的以太网交换机、路由器、集线器或其他网络交换设备。可以预见End-Span会迅速得到推广，这是由于以太网数据与输电采用公用线对，因而省去了需要设置独立输电的专用线，这对于仅有8芯的电缆和相配套的标准RJ-45插座意义特别重大。

　　

　　6.发展

　　以太网供电芯片厂商PowerDsine将召开一个IEEE会议，正式提交“大功率以太网供电”标准，该标准将支持为笔记本电脑等设备供电。PowerDsine将提交一份白皮书，建议把802.3af标准的48v输入、13w的可用功率极限提高1倍。除笔记本电脑外，新标准还有可能为液晶显示器和视频电话等供电。

　　2009年10月30日 IEEE出了一个最新的802.3at标准，其中规定了POE可以提供更高的功率，超过了13W，可以达到30W！

　　POE 供电设备原理详解

　　标准的五类网线有四对双绞线但是在10M BASE-T和100M BASE-T中只用到其中的两对。IEEE80 2.3af允许两种用法：

　　1.应用空闲脚供电时4、5脚连接为正极，7、8脚连接为负极。 下图为利用空闲线（4，5，7，8）传递48V的电源。

　　

　　2.利用信号线（1，2，3，6）同时传递数据信号和48V的电源。应用数据脚供电时，将DC电源加在传输变压器的中点，在这种方式下线对1、2和线对3、6可以为任意极性。传输数据所用的芯线上同时传输直流电，其输电采用与以太网数据信号不同的频率，不影响数据的传输。

　　

　　标准不允许同时应用以上两种情况。电源提供设备PSE只能提供一种用法，但是电源应用设备PD必须能够同时适应两种情况。该标准规定供电电源通常是48V、13W的。PD设备提供48V到低电压的转换是较容易的，但同时应有1500V的绝缘安全电压。 下面谈一下1000M BASE-T POE 供电系统

　　

　　图3 RJ-45插座示意图

　　

　　图4 供电电路分解细化

　　1000M BASE-T POE 供电系统 4个线序对均传输数据，故无空闲对， 均采用数据对供电，图4左图，1脚和2脚、3脚和6脚通过网络变压器进行电压、信号的分频、分离出来的电压连接到桥式整流进行整流供电，如图5

　　

　　图5 后段整流电路

　　以上讨论的是POE adapter 供电模式，典型的POE adapter 如下图

　　

　　图6 POE adapter

　　

　　图7 POE供电交换机 POE交换机供电示意图

　　

　　

　　协商供电

　　当在一个网络中布置PSE供电端设备时，POE以太网供电工作过程如下所示。

　　1. 检测：一开始，PSE设备在端口输出很小的电压，直到其检测到线缆终端的连接为一个支持IEEE802.3af标准的受电端设备。

　　2.PD端设备分类：当检测到受电端设备PD之后，PSE设备可能会为PD设备进行分类，并且评估此PD设备所需的功率损耗。

　　3. 开始供电：在一个可配置时间（一般小于15μs）的启动期内，PSE设备开始从低电压向PD设备供电，直至提供48V的直流电源。

　　4.供电：为PD设备提供稳定可靠48V的直流电，满足PD设备不越过15.4W的功率消耗。 5.断电：若PD设备从网络上断开时，PSE就会快速地（一般在300～400ms之内）停止为PD设备供电，并重复检测过程以检测线缆的终端是否连接PD设备。