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标准PoE供电原理及过程

发布日期:2019-09-05 浏览次数:110



为满足日益增加的网络通信需求,PoE供电作为更高速度、更高性能和更加灵活的电源设备正在大规模广泛部署中。


标准PoE电源的高可靠性能主要体现在供电原理和流程。


RISUNIC 标准PoE电源


1,检测PD设备

PSE和PD设备通过超五类网线连接之后,具体方法是通过检测电源输出线对之间的电阻电容值大小来判断是否存在合法的PD设备。


PSE设备会通过供电线路输出两个电压差>1V且都在2.8V~10V范围内的电压(间隔时间>2ms),通过V-I曲线计算斜率,得出PD设备的共模阻抗。

PoE电源供电检测


为了满足PSE检测要求,802.3af标准要求PD检测状态输入电压范围在2.7~10.1V之间,设计输入阻抗在23.75~26.25KΩ之间,输入电容在0.02~0.12uF之间。


2,PD设备功耗分类

由于受电设备种类很多,需要的电源功率也各不相同,所以在供电设备正确检测到受电设备以后,就要检测对端PD设备的功率等级。


PSE施加一个15.5~20.5V的探测电压(电流限制在100mA以下),PD设备会将一个分级电阻串联到线路中,用于标识自己的功率。PSE通过测试返回特征电流的大小来确定PD设备属于哪个等级。分级过程时间限制在10~75ms之间。

PoE供电分级

根据802.3af设计规范,要求PD启动分级输入电压范围14.5~20.5V,稳定时间<5ms,且PD吸收的分级特征电流有1mA裕量。



3,对PD设备供电

检测和分级完成后,在一个可配置时间(一般小于15us)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。供电期间,PSE还要对每个端口的供电情况进行监控,提供欠压和过流保护。


poE电源


4,监控PD设备

PD通过维持功率特征发送持续工作信号。PD至少要保持10mA且交流阻抗维持在<26.25KΩ与超过0.05uF电容并联,以避免PD掉线。



5,PD设备断电

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


IEEE802.3af/at标准规定了两种方法让PSE检测PD是否断开,即DC短路检测法和AC断路检测法。


标准PoE供电


DC短路检测法:

根据从PSE流向PD的直流电流大小判断PD是否在线。当电流保持低于阈值Imin(5~10mA)状态持续时间>Tmpd(300~400ms)时,PSE就认为PD不存在,从而切断电源。这种方法的缺点是,当PD工作在低功耗模式时,为避免掉线PD必须周期性地吸取一定的电流。


AC断路检测法:

利用端口的低频AC阻抗测量来检测PD的存在。AC断路法必须检测PD的阻抗<26.5KΩ,为PD提供一个稳定的输出电压来供电。当没有设备连接到PSE时,端口应该是高阻抗,可能达到几兆欧。




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