首先,让我们来看看PoE的工作原理。PoE技术通过以太网电缆将电力传输到网络设备,如IP电话、无线接入点和摄像头等。这种技术遵循IEEE 802.3af或IEEE 802.3at标准,能够实现与设备之间的动态协商,从而提供最合适的供电方案。
PoE技术主要分为两种类型:标准PoE和Passive PoE。标准PoE遵循ieee标准,具备协商机制,能够在供电设备与受电设备之间实现动态功耗的供电。而Passive PoE则没有技术标准和协商机制,相当于将电源适配器的尾线连接到网线上,受电端相当于把设备的电源接口与网口合并。
在实际应用中,POE供电需要用到特定的线芯。标准PoE供电方式有两种:Alternative A和Alternative B。其中,Alternative A使用网线的1、2、3、6线芯供电;Alternative B使用网线的4、5、7、8线芯供电。而TP-LINK Passive PoE供电则使用网线的4、5、7、8线芯供电。
关于PoE供电的网线,通常来说,百兆POE交换机在Alternative A供电方式下,只要1、2、3、6线芯连通即可;而Alternative B则需要8芯网线,并且保证8芯全部连通。在千兆POE交换机下,无论是Alternative A还是Alternative B,都需要8芯网线全部连通。TP-LINK Passive PoE供电也需要8芯网线全部连通。
此外,PoE供电电压和电流也有所不同。IEEE 802.3af协议定义电压范围为44-57V,而IEEE 802.3at协议定义电压范围为50-57V。电流根据PD(Power Device)实际需求来提供,只要总功率不超过标准定义以及交换机的最大输出功率即可。
在计算线损时,不同质量的网线、不同功率的设备会导致线损不同。计算公式如下:
线损(W)= (供电功率(W)/ 供电电压(V))^2 × 网线电阻(Ω) × 网线长度(m)
在选择POE交换机时,需要注意其总功耗是否能够满足受电设备需求。PoE交换机总功耗应大于受电设备最大功耗乘以受电设备数量,再加上总的线损。同时,要考虑到部分设备在特殊工作状态下可能会出现瞬时高功率,因此在选购PoE交换机时,最好预留一定的功率冗余空间。
最后,关于PoE的最大传输距离,标准PoE的最大传输距离是100m。但实际应用中,如果网线质量足够好,供电距离可以支持到200m以上。如果需要更远距离的供电,可以考虑使用管理型PoE交换机或非网管POE交换机的超长距离供电模式。
问题1:标准PoE和Passive PoE有什么区别?
标准PoE:遵循IEEE802.3af或者IEEE802.3at标准,供电设备与受电设备之间通过协议进行协商,提供动态功耗的供电技术。
Passive PoE:无技术标准与协商机制,供电时相当于将电源适配器的尾线连接到网线上,受电端相当于把设备的电源接口与网口合并。各厂商根据自己的特定产品进行定义。
问题2:标准PoE和TP-LINK Passive PoE供电需要用到哪些线芯?
标准PoE供电方式有两种:Alternative A和Alternative B,供电设备只能支持一种,受电设备两种都需要支持。
Alternative A使用网线的1、2、3、6线芯供电;(TP-LINK大部分交换机产品采用的供电方式)
Alternative B使用网线的4、5、7、8线芯供电。
TP-LINK Passive PoE供电使用网线的4、5、7、8线芯供电。
问题3:标准PoE和TP-LINK Passive PoE供电的网线可以用4芯网线还是必须为8芯网线?
百兆PoE交换机:
Alternative A:网线只要1、2、3、6线芯连通即可;
Alternative B:必须要8芯网线,并且保证8芯全部连通。
千兆PoE交换机:
受限于数据传输的需要,无论是Alternative A还是Alternative B都需要8芯网线全部连通。
TP-LINK Passive PoE供电需要8芯网线全部连通。
问题4:标准PoE供电电压、电流是多少?
标准PoE供电设备,供电电压是协议规定的,IEEE802.3af和IEEE 802.3at略有不同,但是不影响实际使用。
IEEE 802.3af:协议定义电压范围44-57V。
IEEE 802.3at:协议定义电压范围50-57V。
电流根据PD实际的需求来提供,只要总功率不超过标准定义以及交换机的最大输出功率即可。
类别 |
IEEE 802.3af |
IEEE 802.3at |
最大电流 |
350mA |
600mA |
PSE输出电压 |
44~57V DC |
50~57V DC |
PSE输出功率 |
<=15.4W |
<=30W |
PD输入电压 |
36~57V DC |
42.5~57V DC |
PD最大功率 |
12.95W |
25.5W |
问题5:标准PoE供电,线损如何计算?
不同质量的网线,带不同功率的设备,线损是不一样的。计算公式:
不同网线的电阻不一样,如果是标准网线可以通过网线上的AWG参数对照AWG线径对照表,大致得出网线的电阻。AWG越小,线阻也越小。下表是24AWG优质网线的线损参数。
PD功率 |
网线长度20m线损 |
网线长度50m线损 |
网线长度100m线损 |
小于5W |
小于0.02W |
小于0.05W |
小于0.1W |
小于12.95W |
小于0.13W |
小于0.34W |
小于0.73W |
小于25.5W |
小于0.42W |
小于1.11W |
小于2.44W |
问题6:如何评估PoE交换机的功率能否满足受电设备需求?
PoE交换机总功耗>受电设备最大功耗*受电设备数量+总的线损
注意:部分受电设备在一些特殊的工作状态下,可能会出现瞬时的高功率(比如IPC在日夜模式切换的瞬间、某些设备启动时),所以在选购PoE交换机时,一定要对PoE交换机的总功率存有冗余,预留一定的空间。
问题7:PoE最大传输距离是多少?标准的PoE最大传输距离是100m。
但100m距离的主要原因(瓶颈)是:以太网通讯的最大传输距离是100米,PoE供电的距离事实上可以支持到200m以上(实验室测试PoE供电200米没有问题,供电损耗很小)。
因此,如果需要更远距离的供电:
1)如网线质量足够好,只要网络可以正常通讯,通常供电不会有问题,比如实际质量有保障的网线,150米左右不会有问题;
2)如果使用管理型PoE交换机,可将端口强制为10mbps模式,通常可以供电200米左右;
3)部分非网管PoE交换机支持超长距离供电模式,实际上也是通过降低端口速率的方式实现。