Мощность и сила тока для приложений PoE

Вопрос № 445
28.10.2013

Не могли бы вы уточнить, какая сила тока используется в приложениях PoE и сколько есть разных вариантов у этих приложений? На слуху два, PoE и PoE+, но вроде есть еще варианты. И сколько пар занято под подачу питания?

На слуху действительно в основном два типа, поскольку они уже доступны. Приложения PoE Type 1, известные как просто PoE, подразумевают выдачу питающим оборудованием (PSE, Power Switching Equipment) мощности 15.4 Вт, из которых до запитываемого устройства (PD, Powered Device) должно дойти не менее 12.95 Вт. Выходное напряжение PSE составляет 44 В постоянного тока, сила тока 350 мА. В варианте PoE Type 2, известном также как PoE Plus, питающее оборудование PSE выдает мощность порядка 30 Вт (например, до 50 В постоянного тока при силе тока 600 мА). Из них до дальнего конца, к устройству PD, должно доходить не менее 25.5 Вт. Оба этих варианта находятся в использовании, питание подается по двум парам из четырех, такое оборудование имеется в продаже уже несколько лет.

Питание для приложений PoE Plus

Другие два варианта находятся в ранней стадии выпуска и продолжают дорабатываться. Компания Cisco с 2012 года фактически удваивает мощность PoE Plus, подавая питание не по двум парам (оранжевой и зеленой), а по всем четырем. Суммарная мощность, таким образом, достигает 60 Вт. Свой вариант разработчики называют универсальным питанием по Ethernet – Universal Power over Ethernet, UPoE, поскольку питающее оборудование PSE способно выполнять «автосогласование по питанию» с запитываемым устройством PD, подавая ему именно столько, сколько требуется. Реализация приложений UPoE предполагается в любых структурированных кабельных системах, рассчитанных на передачу данных – даже категории 5е, несмотря на не очень большое сечение проводников в них (24 AWG), что чревато нагревом кабельного пучка. Мощность, доводимая до запитываемого устройства PD, составляет не менее 51 Вт.

Питание для приложений UPoE, Cisco

Все идет к тому, что идея питания по Ethernet подойдет к физическому пределу, который в состоянии потянуть витая пара – сила тока до целочисленных ампер, мощность порядка 100 Вт или больше. Это позволит запитывать даже требовательное к мощности оборудование. Так, четвертый вариант, PoH, Power over HDBaseT, предложенный Silvertel, подразумевает выдачу оборудованием PSE мощности 100 Вт при использовании всех четырех пар, в кабельных системах категории 5e или 6.

Для удобства все варианты сведены в таблицу:

ВариантPower over EthernetМин. мощность
на выходе из PSE
Кол-во пар, участвующих
в подаче питания
PoE15.4 Вт2
PoE Plus30.0 Вт2
Cisco UPoE60.0 Вт4
PoH100.0 Вт4

Во всех случаях подразумевается, что максимальное расстояние поддержки PoE составляет 100 м в канале, в полном соответствии со стандартами на структурированные кабельные системы. Однако ни в коем случае нельзя упускать из вида нагрев пучка кабелей, если питание подается одновременно по многим кабелям, а сила тока при этом превышает 500-600 мА. Это может накладывать ограничения и на расстояние, и на тип среды передачи. Так, с ростом температуры увеличивается затухание, что может привести к частичной или полной неработоспособности сегментов предельной длины. Лабораторные исследования показывают, что экранированные кабели лучше отводят тепло, чем неэкранированные, и меньше подвержены деградации характеристик. Кроме того, кабели с большим поперечным сечением жил (23 и тем более 22 AWG) имеют меньшее омическое сопротивление, а значит, изначально меньше подвержены нагреву. Не исключено, что при дальнейшем развитии и распространении мощных приложений питания по Ethernet будет сделан выбор в пользу экранированных систем категорий 6A / 7 / 7A, а в категории 5e останутся только маломощные варианты.

Автор ответа:
Екатерина Оганесян
Директор учебного центра ICS, автор и преподаватель курсов по структурированным кабельным системам учебного центра "Специалист" при МГТУ им. Баумана, кандидат наук, доцент РХТУ им. Д.И. Менделеева

Поделиться:

Навигация по номерам вопросов:

Пожалуйста, оцените представленный материал:

(Голосов: 7, Рейтинг: 4.71)