PoE供电的三种标准你知道吗？

发布于：2020-10-23 11:36:23 来自：电气工程/工业自动化 [复制转发]

今天给大家讲讲PoE系统和802.3af（PoE）、802.3at（PoE+）、802.3bt（PoE++）三种标准。

PoE 全称为 Power Over Ethernet，PoE 又被称为基于局域网的供电系统(PoL, Power over LAN )或有源以太网( Active Ethernet)，有时也被简称为以太网供电，这是利用现存标准，规范了以太网传输电缆在传送数据的同时，又满足供电的功率应用要求，并保持了与现存以太网系统和用户的兼容性。

PoE的系统构成及供电特性参数一个完整的PoE系统包括供电端设备(PSE,PowerSourcingEquipment)和受电端设备(PD,PowerDevice)两部分。POE交换机就是PSE设备，无线AP或者物联网LoRa网关就是PD设备。两者基于IEEE802.3af标准建立有关受电端设备PD的连接情况、设备类型、功耗级别等方面的信息联系，并以此为根据PSE通过以太网向PD供电。

标准的五类网线有四对双绞线，IEEE802.3af允许两种线序供电方法：一种是在4、5、7、8线对上传输电流，并且规定，4、5为正极，7、8为负极。另一种供电是在1、2、3、6线上传输电源，极性较为任意，1、2为正极，3、6为负极或是1、2为负极，3、6为正极。POE交换机采用第二种供电线序，无线AP或者物联网LoRa网关两种供电线序都支持。

EEE802.3af的工作过程：

1、检测：一开始PSE在为受电设备供电前，先输出一个低电压检测受电设备（PD）是否符合IEEE802.3af标准。

2、分级：当PSE检测到符合要求后，会将输出电压进一步提高，来对受电设备进行分级，如果受电设备此时没有回应分级确认电流，PSE默认将受电设备规为0级，为其提供15.4W的输出功率。

3、供电：经过确认分级后，PSE会向受电设备输出48V的直流电，并确认受电设备不超过15.4W的功率要求。

4、维护：更新实时功率，进行断路检测和单端口过载检测，当受电设备超载或短路后，PSE停止为其供电，再次进入检测阶段。

EEE802.3af主要供电参数：

直流电压在44～57V之间，典型值为48V。典型工作电流为10～350mA，典型的输出功率：15.4W。超载检测电流为350～500mA。在空载条件下，最大需要电流为5mA。为PD设备提供3.84～12.95W四个Class等级的电功率请求。

IEEE802.3af的分级参数：

Class0设备需要的最高工作功率为0~12.95W；

Class1设备需要的最高工作功率为0~3.84W；

Class2设备需要的工作功率介于3.85W~6.49W；

Class3设备的功率范围则介于6.5～12.95W。

为什么会有IEEE802.3at标准？

由于IEEE802.3af标准使受电设备(PD)上的PoE功耗被限制为12.95W，这就限制了以太网电缆供电的应用范围。为了克服PoE对功率预算的限制，推出新标准：IEEE802.3at（也称为PoE+），它将功率要求高于12.95W的设备定义为Class4,可将功率水平扩展到25W或更高。

IEEE802.3at与802.3af相比，802.3at可输出2倍以上的电力，每个端口的输出功率可在30W以上。受电设备PD可以最大到29.95W，PSE将为其提供30W以上的直流电源。PD以Class4分级的电流响应，告诉PSE是否能够为其提供802.3at规定的较高功率。

IEEE802.3at(PoE+)主要供电参数：

直流电压在50～57V之间，典型值为50V。典型工作电流为10～600mA，典型的输出功率：30W。受电设备PD支持Class4的分级。

IEEE802.3bt(PoE++)：

802.3bt规范引入了四种新的高功率PD分级(Class)，从而使单特征类别的总数达到9个。Class5~8对于PoE标准而言是新的，并转化为40.0W至71W的PD功率水平。

802.3bt可向后兼容802.3at和802.3af。一个较低功率802.3at或802.3af的PD可连接至一个较高功率802.3bt的PSE，不会出现任何问题。而当一个较高功率802.3bt的PD连接至一个较低功率802.3at或802.3af的PSE，PD只需能够工作在各自的较低功率状态即可，这被称为“降级”。

IEEE802.3bt值得关注点：

IEEE 802.3bt的到来预示着PoE技术迈入强劲市场机遇的新时代，并且该标准是扩展以太网联盟PoE认证计划的坚实基础。其中一项创新点还是非常值得关注：

第一：IEEE 802.3bt将供电设备(PSE)的最大功率提升三倍，从30 W扩展至90 W，并将用电设备(PD)的功率水平提升至71.3 W。

第二：IEEE 802.3bt将支持的等级数量从4个增加到8个，分别针对4-90 W和3.84-71.3 W的Type 3和Type 4供电设备(PSE)和用电设备(PD)。

第三：IEEE 802.3bt标准提供了许多新特性和新功能，例如支持高效的4线对功率传输，以及支持2.5 Gbps、5 Gbps和10 Gbps PoE工作的通道定义等。

“受IEEE 802.11ac无线接入点的日益普及以及包括网络附加存储、楼宇自动化、安防、娱乐等在内的各种新应用的刺激和推动，对支持PoE的交换机端口的需求预计将飙升至新高度，预计在未来五年内端口出货量将达到8.5亿，“随着功率传输容量的增加，再加上高成本效益、灵活性和可扩展性，PoE已经发展成为企业和消费领域极具竞争力的解决方案。”

“IEEE 802.3bt标准经过巧妙设计，可促进一系列PoE用例的快速扩展。“这种固有的灵活性将使其能够利用新一代先进的PoE技术，从而有助于铺设永不过时的网络。随着IEEE 802.3bt标准的等级数量和用例范围的增加，必须有一种有效的方法来轻松识别哪些用电设备 (PD) 和供电设备 (PSE) 可以耦合在一起，这正是以太网联盟第2代PoE认证计划的用武之地。该计划通过提供快速、轻松的方法来直观地识别兼容产品，有助于促进多供应商之间的互操作性，并确保用户充分获得当前和未来PoE解决方案的全部优势。”

各类网线支持的PoE协议：