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5000多字带你深入POE原理!-LMLPHP

  • 2.3设置端口供电的最大功率

    用来给当前端口分配最大供电功率。缺省情况下,端口最大输出功率为15400毫瓦。POE标准802.3af规定:每个端口的最大供电功率的上限值为15.4W,扣除损耗PD端最大可获得12.95W;过流保护为400mA,短路保护为450mA。

    2.4设置供电管理方式

    用来为端口分配最大功率的,有4种模式可选择:

    Classification模式下端口的PD类型分为:

    缺省情况下默认供电管理方式为AUTO模式.以上表格为802.3AF标准,802.3AT标准支持30W PD.

    2.5 设置过载时端口的供电管理方式

    设置交换机电源设备过载时端口的供电管理方式:自动方式、手动模式。过载时:自动方式下,会依据端口优先级作调整,保证高优先级端口的供电,关闭低优先级端口的供电,而手动方式不具备这种智能性。

    2.6 设置端口供电方式

    CAT-5双绞线有四对共八根线,在10BASE-T或100BASE-TX中两对(1、2、3、6)用于传输信号(称为信号线对),剩余两对(4、5、7、8)空余(称为备用线对),在1000BASE-T 下使用所有的4对线。

    PSE(Power Sourcing Equipment)端设备通过信号线对或者备用线对中的两对线(但不是两者同时)来传输48V直流电源给PD(Powered Device)端设备;电源为共模信号,数据为差模信号。

    因此,端口供电方式可以分为以下几种:

    64012芯片只支持signal的供电方式。

    2.7 PD设备兼容性检测

    可以使交换机检测到不符合802.3af标准的PD设备,并对这些PD设备进行供电。64012芯片不支持该功能。

    2.8 设置POE 系统的最小允许电压

    用来设置输出直流电欠压的告警阈值。当电源故障等导致输出电压低于最小允许值时,POE芯片会自动关闭所有端口连接的设备的供电。

    2.9 设置POE 系统的最大允许电压

    用来设置输出直流电过压的告警阈值。当电源故障等导致输出电压大于最大允许值时,POE芯片会自动关闭所有端口连接的设备的供电。

    2.10 温度保护

    达到过温门限,停止输出

    2.11显示端口状态

    通过读取POE芯片的寄存器可以获取到端口的状态信息,比如:

    2.12 显示POE系统状态

    通过读取POE芯片的寄存器可以获取到POE系统状态信息,比如:

    3. 工作过程

    常见的POE芯片为64012, 64004PD69012,这类POE芯片的工作原理大致相同。。

    每块64012芯片都可以支持12个端口供电,对于每个端口POE芯片都有对应的使能寄存器enable_port_reg,可通过设置该寄存器来打开/关闭每个端口的供电功能。当指定端口供电使能被关闭时,POE芯片将不能对该端口供电,也不会对指定端口进行任何操作。当指定端口供电使能被打开时,POE芯片才可能对指定端口供电。

    下面我们将对POE芯片的工作过程进行讲解:

    3.1. 扫描设备

    上电后,POE芯片会定时对每个(打开了供电使能的)端口进行扫描,扫描目的是检测该端口是否连接上了设备。只有当检测到某端口连接上设备时,芯片才会进入到下一步操作——识别设备。

    检测电压:2.8V-10V

    扫描到标准PD条件:

    3.2. 识别设备

    标准的PD设备都有一个特征电阻,该电阻的电阻值是一个规定的范围内的,POE芯片通过检测该电阻的大小是否再规定的范围内来判断端口所连接设备是否标准PD设备。某些系列的POE芯片既可以给标准PD设备供电,又可以给非标准PD设备供电;有的则只能对标准的PD设备供电,比如64012芯片。只有POE芯片(注意本文档缺省以芯片64012为背景,以后不再提醒)识别出所连接的设备为标准PD设备时,芯片才会进入下一步操作——识别PD类型。

    3.3. 识别PD类型

    按照POE标准,PD设备可以分为Class0~Class4类。

    每个PD设备都有一个等级电阻,POE标准规定了Class1~Class4类PD设备的等级电阻分别为4个不同的范围,如果等级电阻不再这4个范围之内那么该PD被识别为Class0类设备。

    分级检测电压为14.5V-20.5V

    通过检测电流,POE芯片很容易地识别出PD设备类型,可以改变特征电阻获得不同的电流值。

    特征电阻:

    PSE检测电流的本质也是测试电压:

    3.4. 供电

    POE芯片执行完“识别PD类型”操作后,POE芯片会给端口供电,这个供电是一个过程,开始供电功率很小、逐渐加大直到满足PD设备的需求,在这个过程中可能会出现PD设备需要的功率超过POE系统所能提供的,这时候POE芯片会自动关闭对该端口的供电。

    当给一个端口供电,进入供电正常状态后,POE还会定时进行一系列检测——供电中的检测。

    3.5. 供电中的检测

    供电正常后,POE会定时进行以下检测:

    a) 过流保护

    芯片支持用户对应不同端口设置不同的最大允许电流值,当实际电流超过该最大值时POE芯片将自动关闭对该端口的供电。同时芯片将会把断电原因纪录在一个状态寄存器中,以供用户读取。

    b) 功率管理

    在正常供电工程中,各端口连接的PD设备的消耗总功率可能超过NoConnect极限,这个时候系统将不会再给新来的设备供电;如果PD设备的消耗总功率超过了POE系统最大允许功率,这时候POE芯片会自动把某些低优先级端口关掉。

    c) 断接检测

    通过断接检测,POE能识别出哪些端口连接的PD设备已经断开了。断接测试模式分为DC和AC这两种。DC是通过检测电流的办法来判断PD设备是否断开,与PD分级方法一样;AC断接侦测是加一AC成分(正弦波)到DC中(芯片内部晶体产生),AC成分的幅值会随负载的大小变化,负载大,幅值小,负载小,幅值大,通过与预先设定的门限进行比较确定是否断接。

    4. PD640XX寄存器

    4.1  概述

    一般有以下五类寄存器,类型6是PD64004和PD64004A才有。

    以上又可以分为两大类:

    1. Power Up&Mode Register:

    系统初始化寄存器:这个寄存器只是在系统启动的时候用到一次,将系统配置在预先定义的模式下,在系统运转期间这些寄存器都是可读的,但是在这个期间强烈推荐不要去改变寄存器的值。

    端口初始化寄存器:同样这个寄存器只是在系统启动的时候用到一次,将端口配置在预先定义的模式下,在系统运转期间这些寄存器都是可读的,但是在这个期间强烈推荐不要去改变寄存器的值。

    2. On-Going Register:

    数据从Host到POE设备(写寄存器)

    数据从POE设备到Host(读寄存器)

    4.2 寄存器位分配

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    04-12 01:42