sursa

Miguelle

Condus de necesitatea conectării și monitorizării dispozitivelor inteligente IoT, comutatorul de rețea PoE (Power over Ethernet) a progresat ca un mediu din ce în ce mai eficient pentru furnizarea de energie și date prin rețea. Permite dispozitivelor precum telefoanele IP, camerele de supraveghere IP, punctele de acces LAN fără fir și iluminatul PoE să primească energie, precum și date prin același cablu Ethernet, ceea ce elimină necesitatea de date sau cabluri de alimentare separate. Apoi, cum furnizează comutatorul PoE alimentarea dispozitivelor, energia PoE va deteriora dispozitivele conectate? Aici oferă explicații detaliate ale sursei de alimentare PoE.

Definiția sursei de alimentare PoE și standardele comutatorului PoE

Comutatorul PoE facilitează instalarea și gestionarea în scenarii precum aplicații de acasă, construcție WLAN, protecție de securitate etc. Comutatorul de rețea PoE acționează ca un PSE (echipament de alimentare cu energie) care furnizează energie PD-urilor (dispozitive alimentate) prin cabluri Ethernet bazate pe diferite standarde PoE. Următorul tabel listează standardele PoE existente și valorile corespunzătoare ale sursei de alimentare PoE.

IEEE 802.3af IEEE 802.3at IEEE 802.3bt
Categorie PoE PoE+ PoE++
Tip Tipul 1 Tipul 2 Tipul 3 Tipul 4
Puterea disponibilă la PD 12,95W 25,5W 51W 71W
Max. putere livrată de PSE 15,4W 30,0W 60W 100W
Numărul de perechi de linii electrice 2 2 4
Cabluri acceptate Cat3 sau mai bine Cat5 sau mai bine Cat5 sau mai bine

Rețineți că, PoE și PoE + sunt cele două standarde comune pe care majoritatea dispozitivelor PoE de pe piață le pot accepta, în timp ce standardul PoE ++ IEEE 802.3bt este cel mai nou lansat pentru clădiri inteligente și IoT. Deoarece tehnologia PoE ++ nu este suficient de matură, doar câțiva produse de furnizori o acceptă în prezent, cum ar fi comutatorul FS S5860-24XB-U.

Sursa de alimentare a comutatorului PoE a fost explicată

Pentru a înțelege principiile de lucru ale sursei de alimentare PoE, să luăm comutatorul de rețea PoE ca exemplu pentru a vedea procesul de lucru, modul de alimentare PoE și distanța PoE pentru alimentare.

Procesul de lucru al alimentării PoE a comutatorului PoE

După conectarea unui PD la un comutator Ethernet PoE, acesta funcționează în următoarele proceduri:

Detectarea PD-urilor: Acesta este primul pas pentru comutatorul PoE pentru a verifica dacă dispozitivul este un PD adevărat sau nu. Comutatorul alimentat cu PoE trimite un impuls de tensiune de detecție către PD și măsoară curentul. Dacă detectează o rezistență validă cu o valoare specificată, atunci dispozitivul conectat la comutatorul PoE este confirmat ca un PD adevărat. Merită menționat faptul că numai comutatoarele de rețea PoE active vor efectua această verificare, în timp ce comutatorul sau injectorul de rețea PoE pasiv nu. Diferențele dintre comutatorul PoE activ și pasiv vor fi ilustrate în continuare aici: Activ vs. Comutator PoE pasiv: pe care ar trebui să îl alegem?

Clasificarea capacității de alimentare PoE: Acesta este al doilea pas pentru comutator pentru a măsura câtă putere are nevoie PD. Comutatorul clasifică dispozitivul ca tipuri de clasă 0, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8 și furnizează energie adecvată atunci când detectează un rezistor.

Clasa PSE Putere de ieșire (W) PD Putere de intrare (W)
0 15.4 0,44-12,94
1 4 0,44-3,84
2 7 3,84-6,49
3 15.4 6.49-12.95
4 30 12.95-25.50
5 45 40 (4 perechi)
6 60 51 (4 perechi)
7 75 62 (4 perechi)
8 99 71,3 (4 perechi)

Începeți să furnizați energie: După determinarea puterii prin clasa Ethernet, comutatorul PoE va începe să furnizeze o tensiune scăzută la PD în mai puțin de 15 microsecunde, care este apoi ridicată la 48V DC complet în cele din urmă.

Alimentare normală: După ce tensiunea este atinsă la 48V, comutatorul PoE oferă o putere stabilă și fiabilă de 48V DC către PD.

Deconectarea sursei de alimentare: Comutatorul PoE întrerupe alimentarea și reintră în procedura de detectare a PD atunci când apar următoarele situații:

PD este eliminat.

Consumul de energie al PD este suprasolicitat sau scurtcircuitat.

Puterea totală consumată a PD-urilor este în afara bugetului de putere al comutatorului alimentat PoE.

Prin urmare, poate proteja comutatorul și PD-urile în scenariile menționate sau poate preveni deteriorarea dispozitivelor non-PoE care sunt conectate în mod accidental la porturile PoE după ce PD-urile au fost eliminate.

Modul de alimentare PoE al comutatorului PoE

Modul de alimentare PoE între PSE și PD poate fi împărțit în trei categorii diferite. Comutatorul Power over Ethernet, ca tip tipic de PSE, va fi luat ca exemplu pentru a explica modul de alimentare PoE PD-urilor aici.

Alternativa A (PoE Mode A)

Comutatorul PoE furnizează energie PD-urilor prin perechea de date 1-2 și perechea 3-6. Perechea 1-2 acționează ca polaritate pozitivă, în timp ce perechea 3-6 acționează ca polaritate negativă.

Alternativa B (PoE Mode B)

Comutatorul PoE furnizează energie PD-urilor prin perechea 4-5 și perechea 7-8. În 10BASE-T și 100BASE-T, cele două perechi nu sunt utilizate pentru transmiterea datelor. Deci, acestea sunt numite perechi de rezervă în alimentarea PoE de 10/100M. Perechea 4-5 acționează ca polaritate pozitivă, în timp ce perechea 7-8 acționează ca polaritate negativă.

Principala diferență între Modul A și Modul B constă în utilizarea codurilor PIN. Următoarea diagramă va ilustra vizual diferența:

PSE care retransmite puterea prin perechile de date (Modul A) este denumit „endspan”, în timp ce PSE care retransmite puterea prin perechile de rezervă (Modul B) este cunoscut sub numele de „mediană”. În mod normal, PSE compatibil poate accepta modul A, modul B sau ambele, iar PD-urile compatibile acceptă atât modul A, cât și modul B, în timp ce PD-urile compatibile acceptă de obicei numai modul B. Aici furnizați scenariile de lucru între comutatoare și camere IP bazate pe cele două moduri diferite.

Livrare în 4 perechi

În acest mod, puterea este livrată pe patru perechi. Perechea 1-2 și perechea 4-5 sunt polaritățile pozitive, iar perechea 3-6 și perechea 7-8 sunt polaritățile negative.

Graficul de mai jos prezintă cele trei moduri în două situații de rețea diferite:

Rețea 10/100BASE-T Rețea 1000BASE-T
Pinii la comutator Mod PoE A (date și DC mixt) Mod PoE B (DC pe piese de schimb) PoE cu 4 perechi Mod PoE A (Bi-Data & DC) PoE Mode B (Bi-Data & DC) PoE cu 4 perechi
Pinul 1 Rx + și DC + Rx + Rx + și DC + TxRx A + & DC + TxRx A + TxRx A + & DC +
Pinul 2 Rx - & DC + Rx - Rx - & DC + TxRx A - & DC + TxRx A - TxRx A - & DC +
Pinul 3 Tx + și DC - Tx + Tx + și DC - TxRx B + & DC - TxRx B + TxRx B + & DC -
Pinul 4 Neutilizat DC + DC + TxRx C + TxRx C + & DC + TxRx C + & DC +
Pinul 5 Neutilizat DC + DC + TxRx C - TxRx C - & DC + TxRx C - & DC +
Pinul 6 Tx - și DC - Tx - Tx - și DC - TxRx B - & DC - TxRx B - TxRx B - & DC -
Pinul 7 Neutilizat DC - DC - TxRx D + TxRx D + & DC - TxRx D + & DC -
Pinul 8 Neutilizat DC - DC - TxRx D - TxRx D - & DC - TxRx D - & DC -

Rețineți că modul de alimentare PoE este decis de PSE. Și atât comutatorul PoE, cât și injectorul PoE pot acționa ca PSE pentru a trimite energie și date către PD-uri. Comutatorul PoE Ethernet, ca un endspan (IEEE 802.3af se referă la acesta ca punct final), folosește adesea modul PoE A. Injectorul PoE (numit și dispozitiv intermediar) este un dispozitiv intermediar între un comutator non-PoE și PD. Suportă doar modul PoE B.

Distanța PoE pentru alimentare

PoE poate transmite 100 de metri de la comutatorul PoE la PD-uri. Puterea nu este factorul de limitare. De fapt, standardele de cablare Ethernet limitează lungimea totală a cablării la 100 de metri datorită atenuării semnalului existent. În general, 100 de metri este cea mai îndepărtată distanță de alimentare pe care o poate atinge un comutator PoE. Cu toate acestea, un extensor PoE poate extinde acoperirea datelor Ethernet și a puterii PoE până la 4000 de picioare (1219 m).

Depanarea sursei de alimentare PoE

Odată ce sistemul PoE nu mai este alimentat, se recomandă următorii pași pentru diagnosticarea problemei.

Asigurați-vă că dispozitivul alimentat acceptă PoE. Amintiți-vă că nu toate dispozitivele de rețea acceptă tehnologia PoE. Înainte de a-l conecta la un comutator PoE, verificați dacă dispozitivul acceptă PoE sau nu.

Asigurați-vă că puterea PoE a dispozitivului alimentat nu depășește puterea maximă a unui port de pe comutatorul PoE. De exemplu, există un comutator de rețea PoE care acceptă numai IEEE 802.3af, ceea ce înseamnă că comutatorul poate furniza o putere maximă de 15,4 W pentru fiecare port. Prin urmare, un dispozitiv alimentat care necesită 16W sau mai multă energie nu poate fi conectat la comutator, în caz contrar, dispozitivul alimentat poate fi deteriorat de alimentarea instabilă sau lipsit de energie.

Asigurați-vă că puterea totală necesară pentru toate PD-urile conectate nu depășește cantitatea de energie pe care o poate furniza comutatorul. De exemplu, aici este un comutator PoE cu 24 de porturi cu un buget de putere de 370W. Aceasta înseamnă că acest comutator poate conecta simultan 24 de dispozitive (15,4 W × 24 = 369,6 ＜ 370 W) cu standardul PoE. Și poate suporta până la 12 dispozitive (30W × 12 = 360W ＜ 370W) cu standard PoE +.

Verificați compatibilitatea modurilor de alimentare între PSE și PD. De exemplu, dacă un PD acceptă doar alimentarea cu energie a modului PoE B, în timp ce un comutator PoE se bazează pe modul PoE A, ca rezultat, comutatorul PD și PoE nu pot funcționa împreună.

Concluzie

Tehnologia PoE devine o parte vitală a călătoriei de transformare digitală. Cunoașterea detaliilor sursei de alimentare PoE precum clasa PoE specifică și puterea PoE va contribui la protejarea dispozitivelor PoE și non-PoE. În plus, familiarizarea cu problemele și soluțiile obișnuite ale conexiunii prin comutator PoE poate evita pierderea de timp și bani nedorită atunci când implementați rețele PoE.