什么是以太网供电POE
POE指的是以太网供电,就是一根网线在传输网络的同时还传输设备所需的电源。
我们最常见的就是通过POE交换机连接网络摄像头,网络摄像头无需的电源适配器,仅靠一根网线就能实现电源和网络的传输。
POE供电一般可以到100米。
POE包含两个部分,供电端我们称之为PSE,比如POE交换机,受电端我们称之为PD,比如网络摄像头。
标准的POE设备符合802.3af,802.3at和802.3bt标准。At和bt标准是向下兼容的,标准越高对网线的要求也就越高。
大家可以看下这三个标准的电气参数比较。Af标准在PSE端输出功率为15.4W,at标准为30W,bt标准为90W,af和at标准一般是网线的两对线供电,bt标准的话为4对线供电
POE的供电可以分为三步,检测,分级,供电,右边的这个图是检测分级供电的一个波形
PSE检测,就是检测网线上有没有PD设备;检测电压是PSE端发出,也就是图中的Vdrain ,
当网线是开环状态时,检测电压在17.5V-22V,流入Vdrain的电流为0;
当网线连接了PD设备时,检测电压在2.8-10V,PD芯片会有一个检测电阻,有效的检测电阻阻值在19-26.5K欧姆,(并且网线电容要小于150nF),这时会有一个200uA的电流进入Vdrain引脚,这时PSE芯片就会检测到网线上连接了有效的PD设备,从而进行下一步的分级操作。
需要注意的是在发出检测信号的时候这个MOS管是关闭的。
POE供电中有一个功率分级的概念, PSE设备和PD设备会进行协商, PD会表明自己需要多大等级的功率,如果PSE满足这个功率等级要求,然后才会给PD设备供电 。
PSE和PD进行分级协商时,分级电压在15.5-20.5之间,PD是什么功率等级主要依靠PD芯片连接的分级电阻确定,然后PSE端会检测到相应分级电流,根据电流值给PD的功率等级打上标签。
PSE和PD的功率可以分为9级,从0到8,具体功率值大家可以看下,其中等级0和3的功率是一样的,但是对PD而言等级0的功率是从0-12.95W都可以,等级三的功率是从6.49W-12.95W
PSE端的功率为什么会大于PD端的功率?因为在网线上会消耗一部分功率。
在PSE端Class0-3为TYPE1,CLASS4为TYPE2,CLASS5-6为TYPE3,
CLASS7-8为TYPE4
大家可以看下PSE TYPE和Event以及分配功率等级的关系。
Event表示分级时的事件个数,
比如event为1,表示会有一次分级的信号
比如event为2,表示会有2次分级的信号
比如event为5,表示会有5次分级的信号
为什么会这样,因为POE在分级时是先确认PD设备功率等级是否在af标准中?如果不在,会再次发出分级信号确认是否在at标准中,直到PSE给PD设备功率进行准确的分级。
大家可以看下PSE端功率等级0-4的分级电流。
这个电流是通过PSE端的这个电阻检测的。
前面不是说功率等级总共分为9类吗,为什么只有等级0-4的电流,功率等级5-8如何去确定。
大家可以看下这个表,对于bt标准的等级5-8是通过分级事件event3-5确定的,对于af和at标准的PD芯片一般只有一个分级电阻,
而对于满足802.3bt标准的PD芯片,会有两个检测电阻,一个检测电阻负责事件event1和2,另一个负责事件event3-5,只要这两检测电阻设置好相应的值就能确定其功率等级。
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