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POE供電標(biāo)準(zhǔn)之802.3af、802.3at、802.3bt解析

講講PoE系統(tǒng)和802.3af（PoE）、802.3at（PoE+）、802.3bt（PoE++）三種標(biāo)準(zhǔn)。（來源深信服官網(wǎng)）


PoE的系統(tǒng)構(gòu)成及供電特性參數(shù)一個(gè)完整的PoE系統(tǒng)包括供電端設(shè)備(PSE,PowerSourcingEquipment)和受電端設(shè)備(PD,PowerDevice)兩部分。


POE交換機(jī)就是PSE設(shè)備，無線AP或者物聯(lián)網(wǎng)LoRa網(wǎng)關(guān)就是PD設(shè)備。兩者基于IEEE802.3af標(biāo)準(zhǔn)建立有關(guān)受電端設(shè)備PD的連接情況、設(shè)備類型、功耗級(jí)別等方面的信息聯(lián)系，并以此為根據(jù)PSE通過以太網(wǎng)向PD供電。


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標(biāo)準(zhǔn)的五類網(wǎng)線有四對(duì)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(duì)上傳輸電流，并且規(guī)定，4、5為正極，7、8為負(fù)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(fù)極或是1、2為負(fù)極，3、6為正極。POE交換機(jī)采用第二種供電線序，無線AP或者物聯(lián)網(wǎng)LoRa網(wǎng)關(guān)兩種供電線序都支持。


IEEE802.3af的工作過程：

  1. 檢測(cè)：一開始PSE在為受電設(shè)備供電前，先輸出一個(gè)低電壓檢測(cè)受電設(shè)備（PD）是否符合IEEE802.3af標(biāo)準(zhǔn)。

  2. 分級(jí)：當(dāng)PSE檢測(cè)到符合要求后，會(huì)將輸出電壓進(jìn)一步提高，來對(duì)受電設(shè)備進(jìn)行分級(jí)，如果受電設(shè)備此時(shí)沒有回應(yīng)分級(jí)確認(rèn)電流，PSE默認(rèn)將受電設(shè)備規(guī)為0級(jí)，為其提供15.4W的輸出功率。

  3. 供電：經(jīng)過確認(rèn)分級(jí)后，PSE會(huì)向受電設(shè)備輸出48V的直流電，并確認(rèn)受電設(shè)備不超過15.4W的功率要求。

  4. 維護(hù)：更新實(shí)時(shí)功率，進(jìn)行斷路檢測(cè)和單端口過載檢測(cè)，當(dāng)受電設(shè)備超載或短路后，PSE停止為其供電，再次進(jìn)入檢測(cè)階段。


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IEEE802.3af主要供電參數(shù)：

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(cè)電流為350～500mA。在空載條件下，最大需要電流為5mA。為PD設(shè)備提供3.84～12.95W四個(gè)Class等級(jí)的電功率請(qǐng)求。


IEEE802.3af的分級(jí)參數(shù)：

  • Class0設(shè)備需要的最高工作功率為0~12.95W；

  • Class1設(shè)備需要的最高工作功率為0~3.84W；

  • Class2設(shè)備需要的工作功率介于3.85W~6.49W；

  • Class3設(shè)備的功率范圍則介于6.5～12.95W。


為什么會(huì)有IEEE802.3at標(biāo)準(zhǔn)？

由于IEEE802.3af標(biāo)準(zhǔn)使受電設(shè)備(PD)上的PoE功耗被限制為12.95W，這就限制了以太網(wǎng)電纜供電的應(yīng)用范圍。為了克服PoE對(duì)功率預(yù)算的限制，推出新標(biāo)準(zhǔn)：IEEE802.3at（也稱為PoE+），它將功率要求高于12.95W的設(shè)備定義為Class4,可將功率水平擴(kuò)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(gè)端口的輸出功率可在30W以上。受電設(shè)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(jí)的電流響應(yīng)，告訴PSE是否能夠?yàn)槠涮峁?02.3at規(guī)定的較高功率。


IEEE802.3at(PoE+)主要供電參數(shù)：

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(shè)備PD支持Class4的分級(jí)。


IEEE802.3bt(PoE++)：

802.3bt規(guī)范引入了四種新的高功率PD分級(jí)(Class)，從而使單特征類別的總數(shù)達(dá)到9個(gè)。Class5~8對(duì)于PoE標(biāo)準(zhǔn)而言是新的，并轉(zhuǎn)化為40.0W至71W的PD功率水平。


分級(jí)
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(gè)較低功率802.3at或802.3af的PD可連接至一個(gè)較高功率802.3bt的PSE，不會(huì)出現(xiàn)任何問題。而當(dāng)一個(gè)較高功率802.3bt的PD連接至一個(gè)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(tài)即可，這被稱為“降級(jí)”。


各類網(wǎng)線支持的PoE協(xié)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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