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為什么poe供電不穩(wěn)定,因為你不了解它的功率

發(fā)表時間:2021年06月08日瀏覽量:

  

 

一、什么是poe供電

 

PoE指的是在現(xiàn)有的以太網(wǎng)Cat.5布線基礎(chǔ)架構(gòu)不作任何改動的情況下,在為一些基于IP的終端(如IP電話機(jī)、無線局域網(wǎng)接入點AP、網(wǎng)絡(luò)攝像機(jī)等)傳輸數(shù)據(jù)的同時,還能為此類設(shè)備提供直流供電的技術(shù)。

PoE技術(shù)能在確?,F(xiàn)有結(jié)構(gòu)化布線安全的同時保證現(xiàn)有網(wǎng)絡(luò)的正常運作,最大限度地降低成本。

供電端設(shè)備(PSE):支持POE功能的以太網(wǎng)交換機(jī)、路由器、集線器或者其他網(wǎng)絡(luò)交換設(shè)備。

 

 

二、poe供電標(biāo)準(zhǔn)

 

2003年設(shè)立的國際標(biāo)準(zhǔn)IEEE802.3af要求PSE能達(dá)到15.4W的輸出功率,而到達(dá)受電設(shè)備的功率是12.95W,電源損耗為2.45W 

2009年設(shè)立的國際標(biāo)準(zhǔn)IEEE802.3at則要求PSE能達(dá)到30W的輸出功率,到達(dá)受電設(shè)備的功率是25.5W,電源損耗為4.5W。

隨著時間的推移這兩種標(biāo)準(zhǔn)的功率已經(jīng)不能滿足現(xiàn)在新的更大功率的PD的供電要求。因此最新的國際標(biāo)準(zhǔn)IEEE802.3bt有兩種要求:

IEEE國際標(biāo)準(zhǔn)參數(shù)表

第一種:其中一種是要求PSE能達(dá)到60W的輸出功率,到達(dá)受電設(shè)備的功率是51W(從上表可知這個是最低的數(shù)據(jù)),電源損耗為9W。

第二種:則要求PSE能達(dá)到90W的輸出功率,到達(dá)受電設(shè)備的功率是71W,電源損耗則為19W。

 

 

三、poe供電損耗

 

那么我們先看一下初中物理對導(dǎo)線功率的損耗是怎么計算的。

 

焦耳定律數(shù)學(xué)表達(dá)式:Q=I²Rt (適用于所有電路)其中的Q就是損耗的功率P,I是電流,R是電阻,t是時間。

在實際使用中由于PSE和PD是同時工作的,所以損耗和時間無關(guān)。得出結(jié)論就是在POE系統(tǒng)中網(wǎng)線的損耗功率與電流的二次方成正比,與電阻的大小成正比。簡單來說為了減少網(wǎng)線的功耗我們要盡量使導(dǎo)線的電流變小,讓網(wǎng)線的電阻變小。其中電流變小的意義特別重要。

 

在IEEE802.3af標(biāo)準(zhǔn)中網(wǎng)線的電阻是20?,要求的PSE輸出電壓是44V電流是0.35A,損耗功率P=0.35*0.35*20=2.45W。

 

 

 

四、poe供電損耗的原因

 

那么到底是什么原因呢?

我們再來觀察這個數(shù)據(jù)圖最后一列,仔細(xì)觀察一下原來IEEE802.3bt標(biāo)準(zhǔn)中的電流仍然是0.6A,再看供電的雙絞線可知,是用的四對雙絞線供電(IEEE802.3af,IEEE802.3at是用兩對雙絞線供電)這樣一來就可以把這種方式看做并聯(lián)電路,整個電路電流是1.2A,但總的損耗是兩對雙絞線供電時損耗的兩倍,

所以損耗P=0.6*0.6*12.5*2=9W,相對于2對雙絞線來說這種供電方式節(jié)省了9W的電能,所以使得供PSE在輸出功率只有60W的情況下使得PD設(shè)備接收到的功率能夠達(dá)到51W。

因此我們在選用PSE設(shè)備的時候一定要注意盡量減小電流,增大電壓,否則容易導(dǎo)致電能損耗過大,單從PSE設(shè)備的功率感覺是可以用的,但到實際中是不可用的。

 

 

某個PD設(shè)備(比如攝像機(jī))需要12V 12.95W才能使用,如果使用12V2A的PSE,輸出功率為24W。

在實際使用中,當(dāng)電流為1A時,損耗P=1*1*20=20W。

當(dāng)電流為2A時,損耗P=2*2*20=80W,

此時電流越大損耗越大,大部分的功率都已經(jīng)損耗完了,顯然此PD設(shè)備無法接收到PSE輸送的電能,攝像機(jī)就會出現(xiàn)供電不足,無法正常工作。

這個問題也是實際中常見的,很多情況下看似供電功率很大,足夠用,卻沒有算損耗,結(jié)果攝像機(jī)因為供電不足無法正常工作,而總是找不到原因。

 

 

 

五、poe供電電阻

 

 

 

1.銅包鋼網(wǎng)線:75-100?

3.銅包銀網(wǎng)線:15?

5.無氧銅網(wǎng)線:9.5?

 

<p helvetica="" neue",="" "pingfang="" sc",="" "hiragino="" sans="" gb",="" "microsoft="" yahei="" ui",="" yahei",="" arial,="" sans-serif;="" font-size:="" 17px;="" letter-spacing:="" 0.544px;="" line-height:="" 27.2px;="" text-align:="" justify;="" widows:="" 1;="" box-sizing:="" border-box="" !important;="" word-wrap:="" break-word="" overflow-wrap:="" !important;"="" style="margin: 0px; padding: 0px; max-width: 100%; clear: both; min-height: 1em;">上面我們說到了,損耗功率公式,Q=I²Rt ,要想poe供電從PSE供電端到PD受電設(shè)備之間損耗最少,需要電流最小,電阻最小,才能使整個供電過程中效果最好。