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一文讀懂POE測試來龍去脈

凡億PCB ? 來源:云尖信息 ? 作者:云尖信息 ? 2022-10-24 11:13 ? 次閱讀

01POE技術(shù)簡介

POE全稱為Power Over Ethernet,是指通過10BASE-T、100BASE-TX、1000BASE-T以太網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)供電,其可靠供電的距離最長為100米。通過這種方式,可以有效的解決IP電話、無線AP、便攜設(shè)備充電器、刷卡機、攝像頭、數(shù)據(jù)采集等終端的集中式電源供電,對于這些終端而言不再需要考慮其室內(nèi)電源系統(tǒng)布線的問題,在接入網(wǎng)絡(luò)的同時就可以實現(xiàn)對設(shè)備的供電。在通用性方面,目前的POE供電也有了統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn),只要遵循已經(jīng)發(fā)布的802.3af/802.3at標(biāo)準(zhǔn),就可以解決不同廠家設(shè)備之間的適配性的問題。

02POE接口電路功能框圖

802.3af標(biāo)準(zhǔn)還定義了PI(Power Interface:PSE/PD與網(wǎng)線的接口),目前已經(jīng)定義了兩種供電模式——Alternative A(1,2,3,6信號線)和 Alternative B(4,5,7,8空閑線)。

1、模式A(Alternative A)—通過數(shù)據(jù)線對供電

PSE可通過數(shù)據(jù)對給PD供電。由于DC和數(shù)據(jù)頻率互不干擾,所以可以在同一對線同時傳輸電流和數(shù)據(jù)。其實,對電纜來說可以看作一種“復(fù)用”。可以把1、2鏈接形成正(或負(fù))極,把3、6鏈接形成負(fù)(或正)極。

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圖1 數(shù)據(jù)線對供電

2、模式B(Alternative B)—通過空閑線對供電

如下圖所示,4、5連接形成正極,7、8鏈接形成負(fù)極,由PSE給PD供電。

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圖2 空閑線對供電

一般來說,標(biāo)準(zhǔn)的PD設(shè)備必須支持兩種受電方式,但PSE設(shè)備只需支持其中一種。

03上電操作過程

PD設(shè)備在接入PSE系統(tǒng)時,其上電的過程如下圖所示:

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圖3 上電流程圖

Detection:PSE檢測PD是否存在。

Classification(可選):PSE確定PD功耗。

Powerup:PSE給PD供電,上電控制。

Power management(PM) & RTP:電源管理,實時監(jiān)控

Disconnection:PSE檢測PD是否斷開

04測試項目列表及組合

FT測試項目 覆蓋功能/模塊/引腳 備注
POE使能禁止測試 供電線路及POE控制
芯片
選測
PSE檢測PD測試 供電線路及POE控制
芯片
選測
POE分級測試 供電線路及POE控制
芯片
選測
POE上/下電測試 POE供電引腳及PSE/PD端的POE控制
芯片
選測
POE供電電壓測試 主要覆蓋接口供電信號及PSE端的供電電壓 必測
POE供電模式測試 主要覆蓋供電信號線及系統(tǒng)兩端設(shè)備供電/受電模式切換信號 同時支持兩種供電模式的設(shè)備必測
POE最大功率測試 主要覆蓋供電信號及PSE端的電源功率 選測
POE滿負(fù)荷供電+流量測試 覆蓋供電信號線、業(yè)務(wù)信號線及POE控制芯片 必測

表1 測試項目列表

測試項組合1 測試項組合2
POE供電電壓測試
POE供電模式測試
POE滿負(fù)荷供電+流量
測試
POE使能禁止測試
PSE檢測PD測試
POE分級測試
POE上/下電測試
POE供電電壓測試
POE供電模式測試
POE最大功率測試
POE滿負(fù)荷供電+流量
測試

表2 測試項目組合

我們在實際測試中一般會選擇相對完整的測試項組合2進(jìn)行測試。根據(jù)設(shè)備特性及需求實現(xiàn)的不同,也可能會使用測試項組合1。

05裝備實際測試組網(wǎng)及應(yīng)用

裝備測試中,目前存在兩種PD測試工程,用于測試PSE設(shè)備的供電能力。

1、PD負(fù)載板,分為中功率和低功率兩種負(fù)載板。測試組網(wǎng)如下:

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圖4 中功率PD負(fù)載板端口使用示意

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圖5 低功率PD負(fù)載板端口使用示意圖

經(jīng)過合理設(shè)置跳線帽后,這兩種負(fù)載板即可做為PD負(fù)載使用,同時也可以跑業(yè)務(wù)。下圖為在低端交換機上使用的實例(中功率機型,低功率機型組網(wǎng)雷同,把中功率負(fù)載板換成低功率負(fù)載板即可),在裝備測試前按照下圖連接好相關(guān)環(huán)境后,在進(jìn)行POE及流量測試時就不用再切換測試環(huán)境了,測試效率大大提高。

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圖6 低端POE機型裝備測試組網(wǎng)圖

由于第一代的PD負(fù)載板的功率限制分為了中功率和低功率兩種,這個方案存在諸多缺點,如成本高、穩(wěn)定性差、設(shè)計復(fù)雜等。因此產(chǎn)生了第二代的可調(diào)PD板(TD90HPPD)

2、TD90HPPD,測試組網(wǎng)如下圖,PD板下面一排端口接被測設(shè)備,PD1上面前兩個口接PTS,其余上面端口相鄰兩口對接,通過以上組網(wǎng)完成交換機的功能測試。這樣的組網(wǎng)方案既可以滿足POE和流量測試不更換測試環(huán)境,又可以滿足不同功率被測設(shè)備的測試,這樣就可以在提升效率的同時,降低測試成本,提升測試穩(wěn)定性。

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圖7 測試組網(wǎng)示意圖

該方案還能滿足多端口設(shè)備的POE/PSE設(shè)備的測試需求,在實際裝備測試中已經(jīng)完全取代第一代PD負(fù)載版本。

06POE發(fā)展趨勢

POE技術(shù)由于其易安裝、易管理、簡便性、安全性、穩(wěn)定性、可擴展性和利舊原則,在家庭應(yīng)用、無線建網(wǎng)、安全防護(hù)、建筑物管理、零售、娛樂等領(lǐng)域,都具有巨大的應(yīng)用前景,并推動了相關(guān)領(lǐng)域的發(fā)展。尤其是POE Plus增強技術(shù)的進(jìn)一步推進(jìn),相信會在相關(guān)領(lǐng)域引起一場變革。

審核編輯:湯梓紅

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原文標(biāo)題:“研”之有理 | 一文讀懂POE測試來龍去脈

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