揭秘规则
如果不了解相关标准,我们就无法深入研究PoE技术。这些标准是对PoE技术使用方式的严格指导,必须严格遵守。.
802.3af PoE 标准(简称 PoE 标准)于 2003 年发布。该标准规定了如何通过供电设备 (PSE) 向受电设备 (PD) 供电,并推出了新一代支持 PoE 的以太网交换机,或者在传统安装环境中,可以使用中档 PoE 供电器。这些设备设计功率为 15.4 瓦,但考虑到传输距离以及电缆和连接器中的潜在损耗,实际受电设备所需的功率约为 12.95 瓦。.

 


2009年,802.3at标准发布,响应了部分终端设备制造商的需求,这些制造商一直希望获得更高的供电能力以充分发挥其产品功能。例如,具备云台(PTZ,即水平、垂直和变焦)功能的闭路电视(CCTV)制造商在使用PoE标准时遇到了一些问题。新标准大幅提高了供电限制,有效地将供电功率提升了一倍,PSE(电源提供设备)的供电功率达到34.2瓦,PD(受电设备)的供电功率达到25.5瓦。.


功率翻倍?

PoE技术究竟能达到多大的功率一直备受争议,也造成了诸多困惑,但答案可以通过查阅相关标准找到。PoE技术使用两对线缆,虽然负载可以同时传输到所有四对线缆上(如图33-5所示),但这并不意味着使用全部四对线缆就能使功率翻倍。


在任何给定时间,即使使用 4 对线,也只有 2 对线可以供电,因此在这种情况下功率无法加倍。.


以下摘自 802.3at 标准的段落应该可以阐明这一点。请记住,根据标准术语,“必须”表示义务,“应该”表示建议。
“PSE 应实施方案 A、方案 B 或两者都实施。虽然 PSE 可以实施方案 A 或方案 B,但不得在同一链路段上同时使用两种方案。”
图 33-7 显示了相同的方案模型,但使用的是中程馈源。


功率越高,温度越高。
有些人仍然认为可以提高能源消耗的瓦数。单独来看,这或许没错,但这会带来一些后果。


我记得小时候在学校做过电池和灯泡的实验。基本原理是,接通电路,电流通过后,灯泡就会亮。这是因为一个细电阻发热发光造成的。.


这简单地说明了电流会产生热量。因此,如果我们对铜线施加能量,它也会发热。.


随着 PoE+ 功率水平的提高,我们现在面临着更大的散热挑战。鉴于此,ISO/IEC 制定了一份关于散热的技术报告,题为“终端设备外部供电的电信布线要求”TR29125。.


本文档概述了电源输入对结构化布线的影响以及如何减轻其影响。表 1 列举了电缆束中可能出现的温度水平示例。
文档随后重点介绍了几种降低温度升高的方法。其中包括:为电缆束中的所有电缆供电,以及:

揭秘餐桌• 使用更高类别的电缆(至少 24AWG 5e 类电缆)。
• 选择更大规格的导体,因为这可以降低单位长度的直流电阻。
• 选择通风良好的布线路径和间隔物。
• 选择电流较低的应用和设备
所有热量计算均基于标准,这些标准是唯一可用的数据。

了解热量如此重要的另一个原因是,工作温度升高会缩短应用的适用范围。EN 50173 系列标准提供了 20°C 以上温度下的参考应用信息。


标准

强调了另一个重要因素:电流对连接设备的影响。每次 RJ45 连接器插拔时,两个触点之间都会产生电弧。当引脚断开时,可能会出现电流流过单个引脚的情况。随着时间的推移,这可能会造成损坏,缩短产品的使用寿命。在 600 mA 负载条件下,标准中允许的连接器连接数从 750 个减少到 200 个。


TR29125 建议每次插拔插座时都关闭电源,但很难相信在现实世界中,每次移动和重新连接设备时都会有人这样做。.


接下来会发生什么?
随着越来越多的设备需要更高的功率,人们对PoE技术的期望也在不断提高。
任何功率的提升都必然会带来一些问题。通常情况下,这些提升会被终端设备利用,但我们已经知道,在传输过程中会有一定比例的功率损耗,而这种损耗会反映在电缆内部温度的升高上。


我们已经阐述了PoE和PoE+可以与哪些标准进行比较,但有些PSE设备厂商需要超过100瓦的功率。
这让我感到担忧。如果像TR29125示例那样,一捆170根5e类线缆的温度升高了16.9°C,那么如果功率增加三倍,会产生什么影响?温度会翻倍吗?如果是这样,数据传输容量将会受到影响。简单计算一下,温度每高于20°C一度,系统性能就会下降0.2%。因此,温度比传输距离高20度,性能至少会下降4%。


第二个问题是如何控制环境温度的升高。在架空地板区域是否需要额外的通风?


IEEE 已经在研究下一代 PoE 技术,但目前仍处于早期阶段。然而,一个名为 HDBase-T 联盟的制造商团体已经走在了前列。他们的目标和愿景是通过为房屋内 100 米范围内的液晶显示屏提供外部电源,从而实现家庭 IP 电视。由于国际标准机构尚未给予他们足够的灵活性,他们发布了自己的标准,允许通过 5e 类线缆在 10​​0 米范围内传输 100 瓦的功率。.


我最担心的是,电缆将安装在墙后,而墙内填充有各种空心墙隔热材料,这意味着产生的热量会不断增加,因为没有办法散发出去。.


这当然有可能,但必须考虑后果。规则是为了帮助我们而制定的。.


总之,

PoE 是一项值得欢迎的技术,它将促进融合型 IP 系统的发展。如果设计和安装得当,它可以成为一种简单的“即插即用”解决方案,但随着功率和安装规模的增加,出现问题的可能性也会增加。
我建议使用 PoE,但务必确保您了解其工作原理,切勿过度使用。

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