5 Електричний розрахунок блоку PoE

Відповідно до стандарту IEEE 802.3af, забезпечується постійний струм до 400 мА з номінальною напругою 48 В (від 36 до 57 В) через дві пари провідників у чотирипарні кабелі для забезпечення максимальної потужності 15,4 Вт Стандарт визначає 5 класів пристроїв, що живляться за технологією PoE, від нульового до четвертого. Кожному класу відповідають свої параметри потужності і струму. Найбільш поширений перший клас. Для нього вхідний струм дорівнює 120 мА, а потужність може варіюватися від 0,44 до 3,84 Вт Четвертий клас не використовується і зарезервований на майбутнє.

Стандарт IEEE 802.3at-2009 , відомий також як PoE + або PoE plus, передбачає подачу потужності до 25,5 Вт. Цей стандарт забороняє влаштуванню-споживачеві отримувати харчування за всіма чотирма парам Ethernet-кабелю одночасно.Однак, деякі виробники заявили про випуск пристроїв, які споживають харчування по всім парам і таким чином отримують потужність до 60 Вт.

Крім використання двох вільних пар в мережі 10/100Base-T, стандарт передбачає використання фантомного живлення для передачі електроживлення. Подача живлячої напруги здійснюється як різниця потенціалів між парами провідників (наприклад, за методом B між парами 4-5 і 7-8). Більш сучасні пристрої підтримують передачу електрики по сигнальним проводам, а саме, по 1, 2, 3, 6. Цей варіант істотно знижує витрати на кабелі і монтажних роботах. Така технологія PoE часто зустрічається у сфері IP відеоспостереження та точках доступу. Стандарт визначає пари провідників для подачі живлення і його полярність. Ця технологія працює з існуючої кабельної системою, включаючи кабелі категорії 5 без необхідності внесення будь-яких модифікацій в існуючу СКС.

Етап визначення підключення служить для визначення, чи є підключений на протилежному кінці кабелю пристрій живиться (PD). На цьому етапі пристрій живлення (PSE) подає на кабель напругу від 2,8 до 10 B і визначає параметри вхідного опору підключається. Для питомого пристрої цей опір складає від 19 до 26,5 кОм з паралельно підключеним конденсатором ємністю від 0 до 150 нФ . Тільки після перевірки відповідності параметрів вхідного опору для питомого пристрої пристрій живлення переходить до наступного етапу, в іншому випадку пристрій живлення повторно, через проміжок часу не менше 2 мс, намагається визначити підключення.

Після етапу визначення підключення пристрій живлення може додатково виконувати етап класифікації, визначаючи діапазон потужностей, споживаних живиться пристроєм, щоб потім керувати цією потужністю. Кожному пристрою, залежно від заявленої споживаної потужності, буде присвоєно клас від 0 до 4. Мінімальний діапазон потужностей має клас 0. Клас 4 зарезервований стандартом для подальшого розвитку. Пристрій живлення може зняти напругу з кабелю, якщо питаемое пристрій став споживати потужність більше оголошеної під час класифікації. Класифікація виконується шляхом введення в кабель живильним пристроєм напруги від 14,5 до 20,5 В і вимірювання струму в лінії.

Після проходження етапів визначення та класифікації пристрій живлення подає в кабель напруга 48 В з фронтом наростання не швидше 400 мс. Після подачі повної напруги на пристрій живлення здійснює контроль його роботи двома способами:

-якщо пристрій протягом 400 мс споживатиме ток менше 5 мА, то пристрій живлення знімає напругу з кабелю;

-пристрій живлення подає в кабель напруга 1,9-5,0 В з частотою 500 Гц і обчислює вхідний опір;

-якщо цей опір буде більше 1980 кОм протягом 400 мс, пристрій живлення знімає напругу з кабелю.

Крім того, пристрій живлення безперервно стежить за струмом перевантаження. Якщо пристрій буде споживати струм більше 400 мА протягом 75 мс, пристрій зніме живлення з кабелю.