Ethernet PoE — wyprowadzenia i zasilanie

Definicja

Standard IEEE 802.3 Power over Ethernet (PoE) umożliwia przesyłanie zasilania DC i danych Ethernet tym samym przewodem czteroparowym. Urządzenie zasilające (PSE) dostarcza energię, a urządzenie zasilane (PD) ją odbiera. Zgodne ze standardem PSE sprawdza obecność poprawnego PD przed włączeniem napięcia roboczego.

Oznaczenia przewodów T568A i T568B

Wtyk Ethernet 8P8C w układzie T568A do identyfikacji par PoE — T568A — pary zielona i pomarańczowa zajmują grupy styków alternatywy A.

Wtyk Ethernet 8P8C w układzie T568B do identyfikacji par PoE — T568B — kolory zielony i pomarańczowy zamieniają się miejscami, ale grupy styków PoE pozostają takie same.

Ilustracje pokazują widoczne styki, przewód skierowany w dół oraz styki od 1 do 8 liczone od lewej do prawej. Pokazują kolory żył; o alternatywie PoE decyduje zawsze numer styku.

Nie myl tych pojęć: T568A i T568B to dwa układy kolorów żył. Alternatywy A i B, nazywane również trybami A i B, to dwa zestawy par dostępne do zasilania PoE.

Przyporządkowanie styków par PoE

Styk	T568A	T568B	Sygnał 10/100BASE-T w MDI	Sygnał 1000BASE-T i szybszych łączy	Alternatywa PoE	Rola w zasilaniu wspólnym
1	Biało-zielony	Biało-pomarańczowy	TX+	BI_DA+	Alternatywa A	Oznaczenie A1 — ten sam biegun DC co styk 2
2	Zielony	Pomarańczowy	TX−	BI_DA−	Alternatywa A	Oznaczenie A1 — ten sam biegun DC co styk 1
3	Biało-pomarańczowy	Biało-zielony	RX+	BI_DB+	Alternatywa A	Oznaczenie A2 — ten sam biegun DC co styk 6
4	Niebieski	Niebieski	Nieużywany	BI_DC+	Alternatywa B	Oznaczenie B1 — ten sam biegun DC co styk 5
5	Biało-niebieski	Biało-niebieski	Nieużywany	BI_DC−	Alternatywa B	Oznaczenie B1 — ten sam biegun DC co styk 4
6	Pomarańczowy	Zielony	RX−	BI_DB−	Alternatywa A	Oznaczenie A2 — ten sam biegun DC co styk 3
7	Biało-brązowy	Biało-brązowy	Nieużywany	BI_DD+	Alternatywa B	Oznaczenie B2 — ten sam biegun DC co styk 8
8	Brązowy	Brązowy	Nieużywany	BI_DD−	Alternatywa B	Oznaczenie B2 — ten sam biegun DC co styk 7

Alternatywa A: zasilanie jest przesyłane w trybie wspólnym parami 1–2 i 3–6, które przenoszą również dane 10/100BASE-T. Wprowadzanie zasilania przez odczepy środkowe transformatorów bywa nazywane zasilaniem fantomowym.
Alternatywa B: zasilanie wykorzystuje pary 4–5 i 7–8. Są one „wolne” tylko w 10/100BASE-T; w 1000BASE-T i szybszych łączach również przenoszą dane.
Zasilanie czterema parami (4PPoE): alternatywy A i B są zasilane równocześnie. Umożliwia to najwyższe poziomy mocy typów 3 i 4 oraz zmniejsza straty w przewodzie względem zasilania dwiema parami.

Oznaczenia A1/A2 oraz B1/B2 w tabeli są neutralne względem polaryzacji — nie oznaczają znaków elektrycznych. Obie żyły każdej skrętki mają w trybie wspólnym ten sam biegun DC, a inna para stanowi drogę powrotną. Sygnał Ethernet pozostaje różnicowy. Zgodne ze standardem PD przyjmuje konfiguracje polaryzacji dopuszczone przez IEEE 802.3, dlatego nie należy przypisywać uniwersalnych znaków „+” i „−” stykom ani kolorom żył.

Typy PoE i dostępna moc

Typ IEEE	Pierwotne rozszerzenie	Nazwa zwyczajowa	Klasy	Liczba zasilanych par	Maksymalna moc PSE	Maksymalna moc dostępna dla PD*
Typ 1	IEEE 802.3af	PoE	0–3	2	15.4 W	13.0 W
Typ 2	IEEE 802.3at	PoE+	4	2	30 W	25.5 W
Typ 3	IEEE 802.3bt	Często „PoE++”	1–6	2 lub 4; cztery dla maksymalnej mocy	60 W	51 W
Typ 4	IEEE 802.3bt	Często „PoE++”	7–8	4	90 W	71.3 W

*Maksymalny budżet mocy na wejściu PD po uwzględnieniu strat w kanale dopuszczonych przez standard. Przydzielona klasa, budżet mocy przełącznika, długość i rezystancja przewodu oraz temperatura mogą zmniejszyć moc dostępną dla urządzenia.

Nazwa marketingowa PoE++ jest niejednoznaczna: może oznaczać różne poziomy typu 3 lub 4. 4PPoE oznacza jednoczesne zasilanie przez wszystkie cztery pary, a nie określony poziom mocy. Aby poprawnie dobrać zasilanie, sprawdź typ, klasę, moc wyjściową PSE i moc gwarantowaną na wejściu PD.

Wykrywanie, klasyfikacja i uruchamianie

Wykrywanie: PSE sprawdza łącze przy niskim napięciu, szukając nominalnej sygnatury rezystancyjnej PD o wartości 25 kΩ. Bez poprawnej sygnatury PSE zgodne z IEEE nie może podać zwykłego napięcia roboczego.
Klasyfikacja: PSE i PD ustalają klasę mocy za pomocą sygnalizacji w warstwie fizycznej. Protokół LLDP może uzupełnić tę wymianę i doprecyzować moc żądaną oraz dostępną.
Rozruch: PSE ogranicza prąd rozruchowy podczas ładowania pojemności wejściowej PD, a następnie dostarcza uzgodnioną moc.
Podtrzymanie zasilania: PD utrzymuje odpowiednią sygnaturę obciążenia. PSE może wyłączyć port po odłączeniu odbiornika lub gdy wymagane warunki przestaną być spełniane.

IEEE 802.3bt przewiduje również sprawdzanie obsługi czterech par, działanie PD z pojedynczą lub podwójną sygnaturą oraz opcjonalną funkcję Autoclass. Zamiast improwizowanego układu zasilającego użyj kontrolera PSE lub PD zgodnego ze standardem.

Ostrzeżenie dotyczące pasywnego PoE

Tak zwany zasilacz pasywnego PoE może od razu podać napięcie bez wykrywania IEEE, stosując napięcie, polaryzację i styki określone przez producenta. Może to uszkodzić zwykły sprzęt Ethernet lub PD przeznaczone do innych parametrów wejściowych.

Nie traktuj „pasywnego 24 V”, „pasywnego 48 V” ani firmowego układu styków jako odpowiedników IEEE 802.3af/at/bt.
Przed połączeniem sprawdź napięcie, polaryzację, styki i zgodność urządzeń na obu końcach.
Prosty tester ciągłości przewodów nie potwierdzi, że port dostarcza PoE zgodne ze standardem.

Jakość przewodu i instalacji

Stosuj zgodny ze standardem kanał czteroparowy o kategorii odpowiedniej do szybkości transmisji i dopuszczalnym prądzie PoE.
Przy dużej mocy i wiązkach przewodów sprawdź wzrost temperatury, przekrój żył, rezystancję DC oraz nierównowagę rezystancji między żyłami.
Moce PD z tabeli uwzględniają straty w kanale zgodnym ze standardem; cienki, długi lub źle zakończony przewód zwiększa spadek napięcia i nagrzewanie.
Ekran lub obudowa złącza nie zastępuje żył zasilających i nie może służyć jako droga powrotna PoE.

Powiązana dokumentacja

Źródła oficjalne i techniczne

IEEE 802.3 i karty katalogowe wybranych kontrolerów PSE/PD mają pierwszeństwo przed tym podsumowaniem. Podane moce są limitami poszczególnych typów, a nie gwarancją dla każdego portu i każdej klasy.

Znajdź stronę

Przewody

Kalkulatory

Przeliczniki