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POE供電標準之802.3af、802.3at、802.3bt解析

講講PoE系統和802.3af（PoE）、802.3at（PoE+）、802.3bt（PoE++）三種標準。（來源深信服官網）


PoE的系統構成及供電特性參數一個完整的PoE系統包括供電端設備(PSE,PowerSourcingEquipment)和受電端設備(PD,PowerDevice)兩部分。


POE交換機就是PSE設備，無線AP或者物聯網LoRa網關就是PD設備。兩者基于IEEE802.3af標準建立有關受電端設備PD的連接情況、設備類型、功耗級別等方面的信息聯系，并以此為根據PSE通過以太網向PD供電。


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標準的五類網線有四對雙絞線，IEEE802.3af允許兩種線序供電方法：一種是在4、5、7、8線對上傳輸電流，并且規定，4、5為正極，7、8為負極。另一種供電是在1、2、3、6線上傳輸電源，極性較為任意，1、2為正極，3、6為負極或是1、2為負極，3、6為正極。POE交換機采用第二種供電線序，無線AP或者物聯網LoRa網關兩種供電線序都支持。


IEEE802.3af的工作過程：

  1. 檢測：一開始PSE在為受電設備供電前，先輸出一個低電壓檢測受電設備（PD）是否符合IEEE802.3af標準。

  2. 分級：當PSE檢測到符合要求后，會將輸出電壓進一步提高，來對受電設備進行分級，如果受電設備此時沒有回應分級確認電流，PSE默認將受電設備規為0級，為其提供15.4W的輸出功率。

  3. 供電：經過確認分級后，PSE會向受電設備輸出48V的直流電，并確認受電設備不超過15.4W的功率要求。

  4. 維護：更新實時功率，進行斷路檢測和單端口過載檢測，當受電設備超載或短路后，PSE停止為其供電，再次進入檢測階段。


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IEEE802.3af主要供電參數：

直流電壓在44～57V之間，典型值為48V。典型工作電流為10～350mA，典型的輸出功率：15.4W。超載檢測電流為350～500mA。在空載條件下，最大需要電流為5mA。為PD設備提供3.84～12.95W四個Class等級的電功率請求。


IEEE802.3af的分級參數：

  • Class0設備需要的最高工作功率為0~12.95W；

  • Class1設備需要的最高工作功率為0~3.84W；

  • Class2設備需要的工作功率介于3.85W~6.49W；

  • Class3設備的功率范圍則介于6.5～12.95W。


為什么會有IEEE802.3at標準？

由于IEEE802.3af標準使受電設備(PD)上的PoE功耗被限制為12.95W，這就限制了以太網電纜供電的應用范圍。為了克服PoE對功率預算的限制，推出新標準：IEEE802.3at（也稱為PoE+），它將功率要求高于12.95W的設備定義為Class4,可將功率水平擴展到25W或更高。


IEEE802.3at與802.3af相比，802.3at可輸出2倍以上的電力，每個端口的輸出功率可在30W以上。受電設備PD可以最大到29.95W，PSE將為其提供30W以上的直流電源。PD以Class4分級的電流響應，告訴PSE是否能夠為其提供802.3at規定的較高功率。


IEEE802.3at(PoE+)主要供電參數：

直流電壓在50～57V之間，典型值為50V。典型工作電流為10～600mA，典型的輸出功率：30W。受電設備PD支持Class4的分級。


IEEE802.3bt(PoE++)：

802.3bt規范引入了四種新的高功率PD分級(Class)，從而使單特征類別的總數達到9個。Class5~8對于PoE標準而言是新的，并轉化為40.0W至71W的PD功率水平。


分級
PD可用功率
013W
13.84W
26.49W
313W
425.5W
540W
651W
762W
8
71W


802.3bt可向后兼容802.3at和802.3af。一個較低功率802.3at或802.3af的PD可連接至一個較高功率802.3bt的PSE，不會出現任何問題。而當一個較高功率802.3bt的PD連接至一個較低功率802.3at或802.3af的PSE，PD只需能夠工作在各自的較低功率狀態即可，這被稱為“降級”。


各類網線支持的PoE協議：


PoEPoE+PoE++
CAT 5E??
CAT 6??
CAT 6A UTP??
CAT 6A FTP??
CAT 7  S/FTP???
CAT 7A  S/FTP???
CAT 8.2  S/FTP???


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