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PoE交换机的802.3af和802.3at标准供电的区别及浪涌保护

发布时间: 2023-09-26  点击次数: 1480次

af和at是PoE供电的两个标准,全称是IEEE802.3af和IEEE802.3at,前者早于后者,后者是更高级的供电标准。

IEEE 802.3af和IEEE 802.3AT标准都是通过以太网数据线对或备用线对来实现以太网设备供电,它们突破了以太网的应用,而它们主要是一个电源传输协议,不是数据协议。

802.3af标准是15.4W,但是受电设备(PD)上的PoE 功耗被限制为12.95W。12.95W小于15.4W是因为电力在传输过程中有损耗。

802.3at标准同时也是兼容802.3af标准,简单来说就是支持802.3at标准的PSE电源设备同时也可以为支持802.3af标准的PD受电设备提供所需功率。

802.3af标准提供13W以下的功率,主要应用在低功率监控摄像头、无线AP等。

802.3at标准提供30W以上的功率,主要应用在视频、视频监控系统、个人电脑等,同时兼容802.3af标准的PD设备。

IEEE 协会于2003年6月批准了802. 3af 标准,它明确规定了远程系统中的电力检测和控制事项,并对路由器、交换机和集线器通过以太网电缆向、安全系统以及无线LAN 接入点等设备供电的方式进行了规定。

在IEEE802.3AF标准下,POE的系统构成,一个完整的POE系统包括供电端设备(PSE, Power Sourcing Equipment)和受电端设备(PD, Power Device)两部分。


PSE设备是为以太网客户端设备供电的设备,同时也是整个POE以太网供电过程的管理者。而PD设备是接受供电的PSE负载,即POE系统的客户端设备,如网络安全摄像机、AP及掌上电脑( PDA)或充电器等许多其他以太网设备。两者基于IEEE 802.3af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,IEEE80 2.3af 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,其中的一种供电极性。


IEEE802.3af的工作过程:

1、 检测:一开始PSE在为受电设备供电前,先输出一个低电压来检测受电设备(PD)是否符合IEEE802.3af标准,如果符合标准,一般是在受电设备中,选用24.9K的电阻,来确认符合IEEE802.3af供电标准。
2、 分级:当PSE检测到符合要求的阻值后,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,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。

IEEE802.3af标准供电系统的主要供电特性参数为:
 
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:

Class 0设备需要的最高工作功率为0~12.95W
Class 1设备需要的最高工作功率为0~3.84W;
Class 2设备需要的工作功率介于3.85W~6.49W;
Class 3设备的功率范围则介于6.5~12.95W。

IEEE 802.3at标准

     由于IEEE 802.3af规范,受电设备(PD)上的PoE功耗被限制为12.95W,这对于传统的网络受电设备足以满足需求,但随着网络摄像头、双波段接入、PTZ视频监控系统等高功率应用的出现,13W的供电功率显然不能满足需求,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,并将其推向新的应用,IEEE成立了一个新的任务组,旨在探求提高该国际电源标准的功率限值的方法。IEEE802.3工作组为了在技术及经济上对IEEE802.3at实现的可能性进行评估,新标准称为 IEEE 802.3at,它将功率要求高于12.95W的设备定义为Class 4,可将功率水平扩展到25W或更高,新标准并在2009年初发布。  
     IEEE 802.3at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,就标准而言,两者在功率、分级上有不同的定义。
在IEEE802.3at规定,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标准供电系统的主要供电特性参数为:  

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。


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