國產(chǎn)POE以太網(wǎng)睿普康RPC304A.完美替換臺灣九旸IP804A，網(wǎng)絡交換機，路由器，服務器等形態(tài)POE系統(tǒng)構成:POE供電端PSE,和受電PD兩部分

POE技術能在確?，F(xiàn)有結構化布線安全的同時保證現(xiàn)有網(wǎng)絡的正常運作，最大限度地降低成本。IEEE 802.3af標準是基于以太網(wǎng)供電系統(tǒng)POE的新標準，它在IEEE 802.3的基礎上增加了通過網(wǎng)線直接供電的相關標準，是現(xiàn)有以太網(wǎng)標準的擴展，也是第一個關于電源分配的國際標準。

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相關標準

PoE早期應用沒有標準，采用空閑供電的方式。

1、IEEE 802.3af

IEEE 802.3af(15.4W)成為了首個PoE供電標準，規(guī)定了以太網(wǎng)供電標準，是現(xiàn)在PoE應用的主流實現(xiàn)標準。

IEEE在1999年開始制定該標準，最早參與的廠商有3Com,Intel, PowerDsine,Nortel, Mitel和National Semiconductor。但是，該標準的缺點一直制約著市場的擴大。直到2003年6月，IEEE批準了802. 3af標準，它明確規(guī)定了遠程系統(tǒng)中的電力檢測和控制事項，并對路由器、交換機和集線器通過以太網(wǎng)電纜向IP電話、安全系統(tǒng)以及無線LAN接入點等設備供電的方式進行了規(guī)定。IEEE 802.3af的發(fā)展包含了許多公司專家的努力，這也使得該標準可以在各方面得到檢驗。

一個典型的以太網(wǎng)供電系統(tǒng)。在配線柜里保留以太網(wǎng)交換機設備，用一個帶電源供電集線器(Midspan HUB)給局域網(wǎng)的雙絞線提供電源。在雙絞線的末端，該電源用來驅(qū)動電話、無線接入點、相機和其他設備。為避免斷電，可以選用一個UPS。

2、IEEE 802.3at

IEEE802.3at(25.5W)應大功率終端的需求而誕生，在兼容802.3af的基礎上，提供更大的供電需求，滿足新的需求。

為了遵循IEEE 802.3af 規(guī)范，受電設備(PD)上的PoE 功耗被限制為12.95W，這對于傳統(tǒng)的IP 電話以及網(wǎng)絡攝像頭而言足以滿足需求，但隨著雙波段接入、視頻電話、PTZ視頻監(jiān)控系統(tǒng)等高功率應用的出現(xiàn)，13W 的供電功率顯然不能滿足需求，這就限制了以太網(wǎng)電纜供電的應用范圍。為了克服PoE 對功率預算的限制，并將其推向新的應用，IEEE 成立了一個新的任務組，旨在探求提高該國際電源標準的功率限值的方法。IEEE802.3 工作組為了在技術及經(jīng)濟上對IEEE802.3at 實現(xiàn)的可能性進行評估，于2004 年11 月創(chuàng)立了PoEPlus 的研究小組。之后又于2005 年7 月批準了建立IEEE 802.3at 調(diào)查委員會的計劃。新標準稱為 Power-over-Ethernet Plus (PoEP) IEEE 802.3at，它將功率要求高于12.95W 的設備定義為Class 4(該級別在IEEE 802.3af 中有描述，但留作將來使用)，可將功率水平擴展到25W 或更高。

系統(tǒng)構成

POE的系統(tǒng)構成:一個完整的POE系統(tǒng)包括供電端設備(PSE, Power Sourcing Equipment)和受電端設備(PD, Powered Device)兩部分。PSE設備是為以太網(wǎng)客戶端設備供電的設備,同時也是整個POE以太網(wǎng)供電過程的管理者。而PD設備是接受供電的PSE負載,即POE系統(tǒng)的客戶端設備,如IP電話、網(wǎng)絡安全攝像機、AP及掌上電腦( PDA)或移動電話充電器等許多其他以太網(wǎng)設備(實際上,任何功率不超過13W的設備都可以從RJ45插座獲取相應的電力)。兩者基于IEEE 802.3af標準建立有關受電端設備PD的連接情況、設備類型、功耗級別等方面的信息聯(lián)系,并以此為根據(jù)PSE通過以太網(wǎng)向PD供電。

POE標準供電系統(tǒng)的主要供電特性參數(shù)為:

供電工作過程

當在一個網(wǎng)絡中布置 POE供電端設備時,POE以太網(wǎng)供電工作過程如下所示。

1. 檢測:一開始,POE設備在端口輸出很小的電壓,直到其檢測到線纜終端的連接為一個支持IEEE802.3af標準的受電端設備。

2.PD端設備分類:當檢測到受電端設備PD之后,POE設備可能會為PD設備進行分類,并且評估此PD設備所需的功率損耗。

3. 開始供電:在一個可配置時間(一般小于15μs)的啟動期內(nèi),PSE設備開始從低電壓向PD設備供電,直至提供48V的直流電源。

4.供電:為PD設備提供穩(wěn)定可靠48V的直流電,滿足PD設備不越過 15.4W的功率消耗。

5.斷電:若PD設備從網(wǎng)絡上斷開時,PSE就會快速地(一般在300~400ms之內(nèi))停止為PD設備供電,并重復檢測過程以檢測線纜的終端是否連接PD設備。

供電的原理

標準的五類網(wǎng)線有四對雙絞線,但是在10M BASE-T和100M BASE-T中只用到其中的兩對。IEEE80 2.3af允許兩種用法,應用空閑腳供電時,4、5腳連接為正極，7、8腳連接為負極。

應用數(shù)據(jù)腳供電時,將DC電源加在傳輸變壓器的中點,不影響數(shù)據(jù)的傳輸。在這種方式下線對1、2和線對3、6可以為任意極性。

標準不允許同時應用以上兩種情況。電源提供設備PSE只能提供一種用法,但是電源應用設備PD必須能夠同時適應兩種情況。該標準規(guī)定供電電源通常是48V、13W的。PD設備提供48V到低電壓的轉(zhuǎn)換是較容易的,但同時應有1500V的絕緣安全電壓。

POE的兩種供電方法

POE標準為使用以太網(wǎng)的傳輸電纜輸送直流電到POE兼容的設備定義了兩種方法:

一種稱作"中間跨接法"( Mid -Span ),使用獨立的PoE供電設備，跨接在交換機和具有PoE功能的終端設備之間，一般是利用以太網(wǎng)電纜中沒有被使用的空閑線對來傳輸直流電。Midspan PSE是一個專門的電源管理設備,通常和交換機放在一起。它對應每個端口有兩個RJ45插孔,一個用短線連接至交換機(此處指傳統(tǒng)的不具有PoE功能的交換機),另一個連接遠端設備。

另一種方法是"末端跨接法"(End-Span),是將供電設備集成在交換機中信號的出口端，這類集成連接一般都提供了空閑線對和數(shù)據(jù)線對"雙"供電功能。其中數(shù)據(jù)線對采用了信號隔離變壓器，并利用中心抽頭來實現(xiàn)直流供電?？梢灶A見,End-Span會迅速得到推廣,這是由于以太網(wǎng)數(shù)據(jù)與輸電采用公用線對,因而省去了需要設置獨立輸電的專用線,這對于僅有8芯的電纜和相配套的標準RJ-45插座意義特別重大。

RPC304A.以太網(wǎng)供電芯片(POE)

RPC304A

睿普康的POE芯片RPC304A，具有如下功能

兼容IEEE 802.3AF-2003和802.3AT-2009標準

單電源供電，輸入電壓范圍 44~57V 支持4路獨立的供電端口

支持4路獨立的供電端口

內(nèi)建FET功率管。

實時的短路和過溫保護

空載檢測

超載和限流保護

端口功率可配置以及功率限制(

總電流限制

內(nèi)建3.3V LDO

支持I2C接口，最多可支持8xRPC304A的級聯(lián)

封裝和工作溫度范圍∶48 Pin（7mmx7mm）QFN，-40~85℃