弱电工程中POE交换机应用必备知识汇总

前言：

一直有朋友问到，poe交换供电时，网络断了一芯后怎么办？解密POE供电秘密，当您的网线有一芯断的时候，这篇文章对您的帮助就会体现出来。

标准的五类网线有四对双绞线，但是在10MBASE-T和100M BASE-T中只用到其中的两对。IEEE80 2.3af允许两种用法：

一、应用空闲脚供电时4、5脚连接为正极，7、8脚连接为负极。

下图为利用空闲线（4,5,7,8）传递48V的电源。

图一

图二

二、利用信号线（1,2,3,6）同时传递数据信号和48V的电源。

应用数据脚供电时,将DC电源加在传输变压器的中点,在这种方式下线对1、2和线对3、6可以为任意极性。传输数据所用的芯线上同时传输直流电,其输电采用与以太网数据信号不同的频率，不影响数据的传输。

图三

标准不允许同时应用以上两种情况。电源提供设备PSE只能提供一种用法,但是电源应用设备PD必须能够同时适应两种情况。该标准规定供电电源通常是48V、13W的。PD设备提供48V到低电压的转换是较容易的,但同时应有1500V的绝缘安全电压。

下面谈一下1000M BASE-T POE 供电系统

图四

图五

图六

图七

1000M BASE-T POE 供电系统 4个线序对均传输数据，故无空闲对， 均采用数据对供电,图六，1脚和2脚、3脚和6脚通过网络变压器进行电压、信号的分频、分离出来的电压连接到桥式整流进行整流供电，如图八

图八

以上讨论的是POE adapter 供电模式，典型的POE adapter 如下图

图九：POE adapter

另一种是通过POE供电交换机供电

图十：POE供电交换机

图十一：POE交换机供电示意图

协商供电

当在一个网络中布置PSE供电端设备时,POE以太网供电工作过程如下所示。

1、 检测： 一开始,PSE设备在端口输出很小的电压,直到其检测到线缆终端的连接为一个支持IEEE802.3af标准的受电端设备。

2、PD端设备分类： 当检测到受电端设备PD之后,PSE设备可能会为PD设备进行分类,并且评估此PD设备所需的功率损耗。

3、开始供电： 在一个可配置时间(一般小于15μs)的启动期内,PSE设备开始从低电压向PD设备供电,直至提供48V的直流电源。

4、供电： 为PD设备提供稳定可靠48V的直流电,满足PD设备不越过15.4W的功率消耗。

5、断电： 若PD设备从网络上断开时,PSE就会快速地(一般在300～400m之内)停止为PD设备供电，并重复检测过程以检测线缆的终端是否连接PD设备。

POE交换机定义与优势

1、什么是POE交换机？

POE交换机由IEEE 802.3af标准定义，是一种为远程交换机（如IP电话或摄像机）提供电力和数据传输的交换机。可为每个端口提供高达15.4W的直流电源。

2、POE交换机的优势

（1）简单方便：POE交换机的主要优点在于它简单方便以及在有数据插座的地方可以使用电源，例如通过单个网络实现多个电源交换机非常方便，这样就不再需要单独的电源和数据网线，无缝安装和维护方便。

（2）节省网络安装成本和能源管理成本。POE交换机可以通过有效的能源管理功能来节省更多的成本，这是因为大多数POE交换机支持网络管理协议（SNMP），从而使管理员能够从远程位置监控和管理功耗。

（3）能够控制电源功率：您可以决定是否以及何时将交换机（或系统）置于低功耗或睡眠模式，例如在非高峰时段、夜晚和周末。

（4）可靠性更高：POE交换机允许集中式电源备份解决方案，从而有助于确保有源交换机的持续可用性。当每个供电交换机与此功能结合使用时，网络将全面优化以便于持续运行（消除电源中断和停机）。此外，POE交换机允许管理员在需要时出现故障，重新启动，关闭和/或将测量交换机置于安全状态。

3、为什么要使用POE交换机？

在过去的几十年中，企业铺设两个单独的有线网络是常见的，其中一个用于传输电力，另一个用于传输数据，但是，这增加了维护的复杂性，为了解决这个问题，引入了POE交换机。然而，随着IP网络、VoIP和监控等复杂和先进系统的电力需求的变化，POE交换机成为了企业和数据中心必不可少的一部分。