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电源和数据可同一传输的新以太网供电系统

文章来源:不详 作者:佚名 访问次数:


该文章讲述了电源和数据可同一传输的新以太网供电系统的电路原理和应用

什么是以太网供电(PoE) 技术
  由于以无源电缆作为传输媒体,并以传输电磁波的以太(Enter)命令,所以有"以太网"之称, “以太网”是指采用IEEE 802.3标准的各种局域网(LAN)系统。而以太网供电(PoE) 是一种电源分配技术,一个更有吸引力的构想则是能同时将电源和数据传输至任何连到以太网上的设备,为此于2003年6月作为IEEE 802.3af标准获得了通过, 用于在以太网上传输和接收电源信号。

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图1:为以太网通过一根传输以太网数据的CAT-5电缆米提供电源,同时将电源
和数据传输至任何连接到以太网的设备(IP 电话,无线接入点等)示意图

表1:IEEE 802.3af的PD要求开始于一个25K 和小于0.12μF的特征识别,为些对于这一个有效的PD特征,所有上述参数条件都必须被端点PSE或中间PSE检测到
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表2:端点PSE或中间PSE检测到以上述参数条件就说明以太网设备是一个无效的PD
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  这种电源分配技术采用基于以太网供电的IEEE 802.3af标准, 如IP电话、无线接入点等功率小于12.95W的设备都可通过一根传输以太网数据的CAT-   5电缆来提供电源,见图1所示.这就是说,并不是所有需要连续供电的网络设备,例如IP 电话、无线接入节点和保安摄像机或网络监控相机等都需要本地的交流电源了,它还意味着设备不一定非要放置在靠近墙上电源插座的位置,有些情况下电源线都可以省掉。
  以太网供电不仅去除了费事的壁式变压器,还有助于推出一整套新的设备,这些设备结合了数据和电源接口,并可对现有的10、100或1,000Mbps以太网设备后向兼容。IEEE 802.3af突破了以太网的应用,它主要是一个电源传输协议,而不是数据协议。

  以太网供电(PoE)系统
  以太网供电连接完全由PSE来进行控制,其端口电压(VPORT)向PD传递链路状态
  在PoE系统中,通过现有的以太网接收电源的客户端设备被称为受电设备(PD)。向PD输送电力的设备称为供电设备(PSE)。通过每个RJ-45 端口(扦孔),PD可消耗的功率被限制在12.95W,PSE的输出被限制在15.4W。只要以太网电缆和物理层(PHY)变压器具有良好的平衡,每个PD可期望获得最大350mA的持续电流.
  考虑到CAT-5 以太网线(最长100m)上的电压降,IEEE 802.3af标准为PD和PSE规定了不同的电压规格。较长的连线上会产生显著的压降,这就迫使PSE输出比通常的48VDC更高的电压,以便输送给PD尽可能多的功率。因此,在以太网线上高达57VDC的电压将随处可见。

  PoE网络可利用端点PSE或中间PSE实现
  端点PSE(供电设备)

  端点PSE在同一设备内集成了以太网交换机和电源,即PSE结合了IEEE 802.3af电源供电功能与数据终端设备(DTE)功能,或目前以太网交换机和集线器的转发器功能。这些PSE位于以太网连线的另一个端点(即网络连接的终端)上,并称为端点(endpoint)。这些端点一般通过数据线对(信号线对)输送电源,因为这些线对肯定连在PD上。这种以太网交换机有时被称为具有“在线电源”(见图2)。端点PSE最适合于新的网络基础设施的部署。

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图2:在端点供电设备PSE 和受电设备(PD)的POE 系统的连接中,电源通过信号线对传送

  中间PSE(供电设备)
  中间PSE安装在数据交换机和PD之间的连线上,这类PSE称为中间(midspan) 或称中跨,电源可利用中间PSE方式注入网线。中间PSE通过CAT-5电缆中的“空闲线对”提供电源,见图3所示.而

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