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基于以太网的供电系统(PoE)的性能参数

浏览:7130  来源:通信人在线  日期:2019-12-31

基于以太网的供电系统(PoEPower over Ethernet)最早是由IEEE 802.3af标准所规范的。基于以太网供电系统(PoE)主要是由供电设备(PSEPower Sourcing Equipment)和受电设备(PDPowered Device)之间是通过以太网线缆(PTLPower Transmission Line所组成。后来IEEE802.3af标准进行了不断的修订,又发布了802.3at标准(PoE+)和802.3bt标准(PoE++),这些修订版本都是在IEEE 802.3af标准对PoE的性能及参数进行了增强。

欲具体了解PoE相关标准情况请进入

PoE系统的基本情况和性能应包括系统的组成与结构布局和工作模式,系统中PTL输电性能、PSE的负载能力和接受供电的PD个数及可达到的供电系统总体性能参数等。按PoE供电系统的总体性能要求,标准对于其供电系统中的组元,即PSEPDPTL的性能都作了规范,反过来只有PoE供电系统中的这些组元的性能满足标准的要求,其组成的供电系统的性能指标才能达到IEEE PoE相关标准规范的总体性能要求。下述以IEEE 802.3af标准最基本的内容扼要介绍基于以太网的供电系统(PoE)的相关性能参数。

欲详细了解PSEPDPTL各组元相关介绍的请进入

1、供电设备(PSE

供电设备(PSE)可提供有适应组成末端(End-span)设备和中跨(Mid-span)设备两类供电系统的两种PSE设备;供电系统工作模式系统可工作在End-span供电模式下或Mid-span供电模式下,根据PD设备所需功率情况可为一个或多个PD设备同时供电;设置有用于实现对于PD设备建立稳定供电的检测机构,以对于PD设备的状态和供电要求作实时监控的能力检测机构经历的5个阶段及各阶段的状态参数详见下表1;可提供供电系统所需要的电功率,最高可达15.4~18W,包括规范的电压(44~57V)和电流范围(10~550mA)及供电质量,如直流电的纹波、稳定性和准确性等。

1IEEE 802.3af标准供电系统建立供电各阶段的状态参数

此外,电源的输入/输出特性、一般特性和环境特性都应满足PoE标准供电系统性能的要求。例如,对于输入应当有过压和欠压保护自动恢复;对于输出电压应有足够的稳定性和精度;可实现单路和多路的不间断供电;有足够高的使用寿命,其MTBF应大于2×105小时;环境温度范围在-40~ +90,相对湿度为10%~90%等。

2、用电设备(PD

用电设备(PD)可适应组成End-spanMid-span两类供电系统;可接受PSE设备的检测以提供其PD设备的相关性能参数和供电功率范围从3.84W12.95W的五个等级功率请求;提供PD设备的实时工作状态,包括正常接受供电、停止工作或离线状态等。

下表2给出IEEE 802.3af标准供电系统按分级电流确定PD设备正常工作时需要的最大功耗分级和相应的要求PSE设备提供的电功率输出。具有最大功率输出15.4W0级定义为默认(default)级。具有功率输出4W7W15.4W的其他级别是允许选择的功率,而第5类则是准备将来使用的。

2IEEE 802.3af标准按PD设备的分级电流确定的设备电源分类级别

此外,PD设备也应适合于供电系统统一的使用环境,如适应的温度范围和相对湿度等。

3、输电线路(PTL

输电线路(PTL)使用的电缆规格;使用的是冗余双绞线对还是数据双绞线对;PTL允许传输的最大供电功率及工作的电压和电流范围,PTL的总传输功率损耗等。802.3af标准PoE系统对可为客户终端提供的电功率作了详细的规范,这其中包括电压与电流范围、空载、起动和超载等各种情况。

由于UTP线径比较细,因此允许传送的电流功率都不能太大。IEEE 802.3af标准规范的以太网供电系统为每个节点提供的电流被限制在350mA之内。可以提供给每个节点的连续总功率,包括在运行电缆中的损耗总计仅为12.95W,以便使规定在双绞线对上传输的电功率遵守安全标准和关于现行电缆标准要求。也由于要使用UTP传送的电功率要保证PD设备的工作,而传送的电压又较低,因此传送的电流相对较高,使在输电线路上功率损耗就比较大,通常在短短的输电线路上都要损耗1~2W

另外,电隔离、安全绝缘和抗电磁干扰(EMI)能力等也是PoE供电系统与设备设计中需要考虑的关键因素之一,因为这些因素会影响到系统供电和以太网传输数据的可靠性。根据设备标准IEC 60950中的规定,要求PSEPD设备电隔离性能应满足在50~60Hz范围内,60s内应可承受均方根值1 500V的电压。

IEEE 802.3af标准PoE供电系统的性能参数的汇总具体详见下表3

3IEEE 802.3af标准PoE供电系统的性能参数

另外,我国通信行业YD/T 2720《数据终端设备供电技术要求》参照了IEEE 802.3at标准,并整合了IEEE 802.3af标准,结合我国网络的具体情况,规定了我国的DTE通过以太网链路提供电能或者获得电能(PoE+的技术要求。

欲详细了解YD/T 2720标准内容的请进入

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附录
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