Standardi za napajanje PoE

PoE (Power over Ethernet) se nanaša na "Ethernet power supply", tehnologijo, ki omogoča dostavo električne energije omrežnim napravam prek ethernetnih kablov. Omogoča hkraten prenos električne energije in podatkovnih signalov, kar odpravlja potrebo po ločenih napajalnih kablih za naprave. PoE učinkovito zagotavlja centralizirano napajanje terminalov, kot so telefoni IP, brezžične dostopne točke, polnilniki prenosnih naprav, čitalniki kartic, kamere in sistemi za pridobivanje podatkov. Ponuja prednosti visoke zanesljivosti, poenostavljene povezljivosti in standardizirane združljivosti.

Glede na to, ali so naprave PoE skladne s tremi standardi PoE, ki jih je izdal odbor za standarde IEEE, lahko naprave PoE razvrstimo v standardne PoE in ne-standardne PoE.

Standardni PoE: Nanaša se na naprave PoE, ki so skladne s tremi standardi PoE, ki jih je izdal odbor za standarde IEEE (standard IEEE 802.3af, standard IEEE 802.3at in standard IEEE 802.3bt).

Ne-standardni PoE: Nanaša se na naprave PoE, ki niso v skladu s tremi standardi PoE, ki jih je izdal Odbor za standarde IEEE. Te veljajo za ne-standardne naprave PoE.

Standardi za napajanje PoE in tehnični parametri

Tehnologija napajanja	PoE	PoE+	PoE++	PoE+++
Standardno napajanje	IEEE 802.3af	IEEE 802.3at	IEEE 802.3bt	IEEE 802.3bt
Razdalja napajanja	100m	100m	100m	100m
Razvrstitev	0~3	0~4	0~6	0~8
Največji tok	350 mA	600 mA	1200 mA	1730mA
Izhodna napetost PSE	44V DC~57V DC	50V DC~57V DC	50V DC~57V DC	52V DC~57V DC
Največja izhodna moč PSE	Manj ali enako 15,4 W	Manj kot ali enako 30 W	Manj ali enako 60 W	Manj kot ali enako 90 W
Vhodna napetost PD	36V DC~57V DC	42,5 V DC ~ 57 V DC	42,5 V DC ~ 57 V DC	42,5 V DC ~ 57 V DC
Največja moč PD	12.95W	25.5W	51W	71.3W
Največja izguba v prenosnem vodu	2.45W	4.5W	9W	18.7W
Zahteve za kabel	Brez posebnih zahtev	Omrežni kabel CAT-5e ali višji	Omrežni kabel CAT-5e ali višji	Omrežni kabel CAT-5e ali višji
Pari napajalnih kablov	2	2	4	4

Komponente napajalnega sistema PoE

Napajalnik PoE: Napajalnik PoE zagotavlja napajanje celotnega sistema PoE. Število PD-jev, priključenih na PSE, je omejeno z močjo napajalnika PoE. Napajalniki PoE so glede na to, ali jih je mogoče priključiti, razvrščeni v dve vrsti: vgrajeni-in zunanji.
Oprema za napajanje (PSE): To se nanaša na naprave PoE, ki napajajo PD prek Etherneta in zagotavljajo funkcije, kot so zaznavanje, analiza in inteligentno upravljanje napajanja. Glede na skladnost s standardi IEEE so PSE razvrščeni v standardne PSE in ne-standardne PSE (npr. standardna stikala PoE in ne-standardna stikala PoE).
Napajana naprava (PD): To se nanaša na terminalsko opremo IP, ki prejema napajanje od PSE (npr. telefoni IP, brezžične dostopne točke, omrežne kamere in druge napajane naprave). Na podlagi skladnosti s standardi IEEE so PD-ji razvrščeni v standardne PD-je in ne-standardne PD-je.

Načelo napajanja PoE

V skladu s standardi IEEE 802.3af, IEEE 802.3at in IEEE 802.3bt mora PSE v določenem časovnem okviru dokončati zaznavanje in klasifikacijo priključene omrežne terminalske naprave, nato pa se odločiti, ali jo bo napajal in koliko energije naj dostavi. Ta predpis zagotavlja, da napajalnik 48 V ne poškoduje nezdružljivih omrežnih naprav. Zato primarne funkcije PSE vključujejo zaznavanje, ali je združljiva naprava (PD) priključena na sistem ali odklopljena od njega, razvrščanje zahtev glede napajanja PD in ustrezno zagotavljanje ustreznega napajanja ali prekinitev napajanja.

Postopek napajanja PoE

Država	funkcija	Opombe
Odkrivanje	Naprava PSE zazna prisotnost naprave PD. PSE občasno oddaja nizko tokovno-omejeno napetost na vratih, da zazna vrednosti upora in kapacitivnosti naprave PD, s čimer ugotovi, ali je PD prisoten. Običajno območje napetosti za to zaznavanje je 2,7 V do 10,1 V, cikel zaznavanja pa je 2 sekundi.	PSE bo nadaljeval z naslednjim korakom le, če bo zaznan veljaven PD. Merila za zaznavanje prisotnosti PD so: vrednost upora med 19 kΩ in 26,5 kΩ ter vrednost kapacitivnosti, ki ne presega 150 nF.
Razvrstitev	PSE določa porabo energije PD. Ko PSE zazna veljaven PD, bo na PD napajal napetost med 15 V in 20 V in z merjenjem porabe toka določil razred moči PD. Različni razredi moči ustrezajo različnim stopnjam moči.	Razvrstitev ravni moči in tabela za razvrščanje moči sta prikazani spodaj.
Napajanje	Ko PSE določi razred moči PD, začne napajati napravo glede na ustrezno raven moči.	Oprema PSE začne napajati opremo PD z nizko napetostjo in jo poveča do 48 V DC. Ta proces se zgodi v obdobju zagona (običajno manj kot 15 μs).
Prevoz-v realnem času Protokol (RTP) &Moč Upravljanje (PM)	Ko napetost doseže 48 V, PSE zagotovi stabilno in zanesljivo napajanje 48 V DC napravi PD, s čimer zagotovi, da poraba energije PD ne preseže največje izhodne moči PSE.	V tej fazi PSE med dovajanjem električne energije nenehno spremlja odklop PD. Izhodna napetost: -48V.
Prekinitev povezave	Med postopkom napajanja PSE stalno spremlja vhodni tok za PD. Če trenutna poraba PD pade pod minimalni prag ali nenadoma naraste-na primer, ko je naprava izklopljena ali v primerih preobremenitve PD, kratkega stika ali prekoračitve zmogljivosti napajanja PSE-bo PSE prekinil napajanje in znova zagnal postopek zaznavanja.	Če je PD odklopljen, bo PSE hitro izklopil izhodno napetost vrat (običajno v 300-400 ms). Stanje vrat se bo nato vrnilo v stanje zaznavanja.