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            PoE交換機的802.3af和802.3at標準供電的區別及浪涌保護

            發布時間: 2023-09-26  點擊次數: 764次

            af和at是PoE供電的兩個標準,全稱是IEEE802.3af和IEEE802.3at,前者早于后者,后者是更高級的供電標準。

            IEEE 802.3af和IEEE 802.3AT標準都是通過以太網數據線對或備用線對來實現以太網設備供電,它們突破了以太網的應用,而它們主要是一個電源傳輸協議,不是數據協議。

            802.3af標準是15.4W,但是受電設備(PD)上的PoE 功耗被限制為12.95W。12.95W小于15.4W是因為電力在傳輸過程中有損耗。

            802.3at標準同時也是兼容802.3af標準,簡單來說就是支持802.3at標準的PSE電源設備同時也可以為支持802.3af標準的PD受電設備提供所需功率。

            802.3af標準提供13W以下的功率,主要應用在低功率監控攝像頭、無線AP等。

            802.3at標準提供30W以上的功率,主要應用在視頻、視頻監控系統、個人電腦等,同時兼容802.3af標準的PD設備。

            IEEE 協會于2003年6月批準了802. 3af 標準,它明確規定了遠程系統中的電力檢測和控制事項,并對路由器、交換機和集線器通過以太網電纜向、安全系統以及無線LAN 接入點等設備供電的方式進行了規定。

            在IEEE802.3AF標準下,POE的系統構成,一個完整的POE系統包括供電端設備(PSE, Power Sourcing Equipment)和受電端設備(PD, Power Device)兩部分。


            PSE設備是為以太網客戶端設備供電的設備,同時也是整個POE以太網供電過程的管理者。而PD設備是接受供電的PSE負載,即POE系統的客戶端設備,如網絡安全攝像機、AP及掌上電腦( PDA)或充電器等許多其他以太網設備。兩者基于IEEE 802.3af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。


            標準的五類網線有四對雙絞線,IEEE80 2.3af 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,其中的一種供電極性。


            IEEE802.3af的工作過程:

            1、 檢測:一開始PSE在為受電設備供電前,先輸出一個低電壓來檢測受電設備(PD)是否符合IEEE802.3af標準,如果符合標準,一般是在受電設備中,選用24.9K的電阻,來確認符合IEEE802.3af供電標準。
            2、 分級:當PSE檢測到符合要求的阻值后,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,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。

            IEEE802.3af標準供電系統的主要供電特性參數為:
             
            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:

            Class 0設備需要的最高工作功率為0~12.95W
            Class 1設備需要的最高工作功率為0~3.84W;
            Class 2設備需要的工作功率介于3.85W~6.49W;
            Class 3設備的功率范圍則介于6.5~12.95W。

            IEEE 802.3at標準

                 由于IEEE 802.3af規范,受電設備(PD)上的PoE功耗被限制為12.95W,這對于傳統的網絡受電設備足以滿足需求,但隨著網絡攝像頭、雙波段接入、PTZ視頻監控系統等高功率應用的出現,13W的供電功率顯然不能滿足需求,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,并將其推向新的應用,IEEE成立了一個新的任務組,旨在探求提高該國際電源標準的功率限值的方法。IEEE802.3工作組為了在技術及經濟上對IEEE802.3at實現的可能性進行評估,新標準稱為 IEEE 802.3at,它將功率要求高于12.95W的設備定義為Class 4,可將功率水平擴展到25W或更高,新標準并在2009年初發布。  
                 IEEE 802.3at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,就標準而言,兩者在功率、分級上有不同的定義。
            在IEEE802.3at規定,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標準供電系統的主要供電特性參數為:  

            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。


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