為滿足日益增加的網(wǎng)絡(luò)通信需求,PoE供電作為更高速度、更高性能和更加靈活的電源設(shè)備正在大規(guī)模廣泛部署中。
標準PoE電源的高可靠性能主要體現(xiàn)在供電原理和流程。
PSE和PD設(shè)備通過超五類網(wǎng)線連接之后,具體方法是通過檢測電源輸出線對之間的電阻電容值大小來判斷是否存在合法的PD設(shè)備。PSE設(shè)備會通過供電線路輸出兩個電壓差>1V且都在2.8V~10V范圍內(nèi)的電壓(間隔時間>2ms),通過V-I曲線計算斜率,得出PD設(shè)備的共模阻抗。
為了滿足PSE檢測要求,802.3af標準要求PD檢測狀態(tài)輸入電壓范圍在2.7~10.1V之間,設(shè)計輸入阻抗在23.75~26.25KΩ之間,輸入電容在0.02~0.12uF之間。
由于受電設(shè)備種類很多,需要的電源功率也各不相同,所以在供電設(shè)備正確檢測到受電設(shè)備以后,就要檢測對端PD設(shè)備的功率等級。
PSE施加一個15.5~20.5V的探測電壓(電流限制在100mA以下),PD設(shè)備會將一個分級電阻串聯(lián)到線路中,用于標識自己的功率。PSE通過測試返回特征電流的大小來確定PD設(shè)備屬于哪個等級。分級過程時間限制在10~75ms之間。
根據(jù)802.3af設(shè)計規(guī)范,要求PD啟動分級輸入電壓范圍14.5~20.5V,穩(wěn)定時間<5ms,且PD吸收的分級特征電流有1mA裕量。
檢測和分級完成后,在一個可配置時間(一般小于15us)的啟動期內(nèi),PSE設(shè)備開始從低電壓向PD設(shè)備供電,直至提供48V的直流電源。供電期間,PSE還要對每個端口的供電情況進行監(jiān)控,提供欠壓和過流保護。
PD通過維持功率特征發(fā)送持續(xù)工作信號。PD至少要保持10mA且交流阻抗維持在<26.25KΩ與超過0.05uF電容并聯(lián),以避免PD掉線。
當PD設(shè)備從網(wǎng)絡(luò)上斷開時,PSE就會快速地(一般在300~400ms之內(nèi))停止供電,并重復檢測過程以檢測線纜的終端是否連接PD設(shè)備。
IEEE802.3af/at標準規(guī)定了兩種方法讓PSE檢測PD是否斷開,即DC短路檢測法和AC斷路檢測法。
根據(jù)從PSE流向PD的直流電流大小判斷PD是否在線。當電流保持低于閾值Imin(5~10mA)狀態(tài)持續(xù)時間>Tmpd(300~400ms)時,PSE就認為PD不存在,從而切斷電源。這種方法的缺點是,當PD工作在低功耗模式時,為避免掉線PD必須周期性地吸取一定的電流。