PoE是什么呢?
PoE(Power over Ethernet)供電技術(shù),是在現(xiàn)有的以太網(wǎng)布線基礎(chǔ)架構(gòu),在不做任何改動(dòng)的情況下,借助一根常規(guī)以太網(wǎng)線纜在傳輸數(shù)據(jù)的同時(shí)并可以供應(yīng)電力,可以保證該線纜在為以太網(wǎng)設(shè)備如IP電話機(jī)、無(wú)線AP、網(wǎng)絡(luò)攝像機(jī)傳輸數(shù)據(jù)信號(hào)的同時(shí),還能為這些設(shè)備提供直流供電的技術(shù)。
PoE系統(tǒng)包括兩部分,供電設(shè)備(PSE)和受電設(shè)備(PD),PoE供電過(guò)程需PD跟PSE通過(guò)溝通握手成功后,PSE才能會(huì)給設(shè)備供48V的直流電。
圖1: PoE系統(tǒng)構(gòu)成
PD是怎樣跟PSE握手的呢?
PSE跟PD握手分為2個(gè)階段:信號(hào)檢測(cè)階段,分級(jí)階段。
圖2: PoE處理期間的PSE信號(hào) (IEEE 802.3af)
1信號(hào)檢測(cè)階段(Detection)
PSE給PD供電前,需要先檢測(cè)是否有受電設(shè)備存在,以免將造成48V電源損壞非標(biāo)準(zhǔn)PD設(shè)備。PSE會(huì)用2.7V~10.1V的檢測(cè)電壓去檢測(cè)電源輸出線對(duì)之間的特征阻抗,來(lái)判斷受電設(shè)備是否為標(biāo)準(zhǔn)的PD設(shè)備。IEEE802.3標(biāo)準(zhǔn)定義PD存在的特征為:
a. 直流阻抗在19K~26.5Kohm之間;
b. 容值不超過(guò)150nF。
2分級(jí)階段(Classification)
一旦檢測(cè)到是標(biāo)準(zhǔn)PD設(shè)備,PSE需要判斷該P(yáng)D設(shè)備的用電量,便于系統(tǒng)對(duì)電源進(jìn)行管理。PSE 給出一個(gè)14.5V -- 20.5V的探測(cè)電壓來(lái)檢測(cè)PD設(shè)備的功率級(jí)別。PD通過(guò)從母線上拉一個(gè)恒定電流(分級(jí)特征信號(hào))向PSE表明自己所需的最大功率。PSE 測(cè)量這個(gè)電流,以確定PD屬于哪個(gè)功率級(jí)別。分級(jí)期間使用的PSE電流必須限制到100mA,以避免損壞PD,而且它的連接時(shí)間不能超過(guò)75ms,以對(duì)PD功耗加以控制。
成功檢測(cè)和分級(jí)后,PSE才會(huì)向PD正式供電。
PoE供電標(biāo)準(zhǔn)是什么?
IEEE 在2003年制定了IEEE802.3af PoE 供電標(biāo)準(zhǔn),IEEE802.3af規(guī)定PSE最大的輸出功率是15.4W,PD端最大的功率是12.95W。但隨著PD設(shè)備功能多樣化,13W 的供電功率已不能滿足需求,IEEE委員會(huì)在2009年制定了IEEE802.3at標(biāo)準(zhǔn),將PSE和PD的輸出供電能力擴(kuò)大到約2倍。
不過(guò)近兩年來(lái)智能時(shí)代的來(lái)臨,AI技術(shù)的火熱,越來(lái)越多需要PoE供電設(shè)備的功率已經(jīng)超過(guò)25W,IEEE802.bt的更大功率的Po供電需求被提出,也讓我們拭目以待正式IEEE802.3bt的新標(biāo)準(zhǔn)的發(fā)布。
表格1: 三種標(biāo)準(zhǔn)的協(xié)議對(duì)比
類(lèi)別 |
802.3af (PoE) |
802.3at (PoE +) |
802.3bt (PoE ++) (Draft) |
分級(jí) | 0~3 | 0~4 | 0~8 |
PSE輸出電壓 | 44~57V DC | 50~57V DC |
50~57V DC Type 3 52~57V DC Type 4 |
PSE輸出功率 | <=15.4W | <=30W |
60W Type 3 90W Type 4 |
PD輸入電壓 | 36~57V | 42.5~57V | - |
PD設(shè)備功率 | <=12.95W | <=25.5W |
51W Type 3 71W Type 4 |
最大電流 | 350mA | 600mA |
600mA Type 3 960mA Type4 |
纜線 | Unstructured | CAT-5 or better | Cat5e |
對(duì)線數(shù) | 2 | 2 |
2 pairs class 0–4 4 pairs class 0–4 4 pairs class 5–6 4 pairs class 7–8 |
PoE供電有哪些鮮明特點(diǎn)呢?
節(jié)省成本:PoE 無(wú)需進(jìn)行獨(dú)立的數(shù)據(jù)和電源基建安裝,故可節(jié)省時(shí)間和金錢(qián)。
簡(jiǎn)易性:電源與以太網(wǎng)基建完全整合,因此在不方便提供電源的地方供電時(shí)變得更簡(jiǎn)易。
安全性:通過(guò)PoE供電,前端沒(méi)有強(qiáng)電,系統(tǒng)的安全性好,不會(huì)因?yàn)殡娫磫?wèn)題發(fā)生事故。
PoE可以應(yīng)用在哪些地方?
互聯(lián)網(wǎng)設(shè)備的普及,AI技術(shù)也越來(lái)越成熟,越來(lái)越多的設(shè)備會(huì)跟互聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)生交互,平常接觸比較多的像 IP phone, 網(wǎng)絡(luò)攝像機(jī)(IPC), 智能門(mén)禁系統(tǒng)等都已經(jīng)采用了PoE供電。相信不久的將來(lái)與我們生活息息相關(guān)的設(shè)備都有可能會(huì)采用PoE的供電,PoE供電將在我們的工作生活中隨處可見(jiàn)。
重點(diǎn)
想知道MPS公司可以提供哪些PoE的PD應(yīng)用方案嗎?
MPS公司開(kāi)發(fā)了一系列的PoE PD產(chǎn)品,包括PD af/at的協(xié)議芯片(MPS也正在積極研發(fā)PD BT的協(xié)議芯片),集成的PD DCDC的芯片,以及單獨(dú)的DCDC方案。
下圖展示了MPS公司的一些PoE PD系列產(chǎn)品:
按照功能總結(jié)下來(lái)我們主要的PD芯片,如下表:
MPS公司產(chǎn)品 | ||||
料號(hào) | MP8001 | MP8003A | MP8007 | MP8008 |
IEEE802.3af協(xié)議 | Yes | No | Yes | No |
IEEE802.3at協(xié)議 | No | Yes | No | Yes |
PD+PSR flyback+mosfet | No | No | Yes | No |
PD+SSR flyback | No | No | No | Yes |
在我們PD眾多成員中,有一顆PoE PD的大神,那就是我們高顏值且肌肉發(fā)達(dá)的產(chǎn)品MP8007,如下美圖:
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