什么是PoE? PoE如何供电？

PoE的全称是Power on Ethernet，也就是以太网供电。也称有源以太网。是一种在不影响网络通讯的前提下，通过网络电缆传输电力的技术。

为方便大家理解，我先以百兆网络为例，简要介绍一下正常网络通讯时的部分关键点。如下图所示：

与PoE相关的关键点：

1，虽然电缆中有4对（8根）双绞线，但百兆网络联网时，只用到其中的2对双绞线。这两对双绞线对应水晶头（RJ45插头）中的第1、2脚和第3、6脚。水晶头中的第4、5、7、8脚空着没有使用。

2，在上、下游网络设备中，RJ45插座中的第1、2脚为一对差分对，第3、6脚为一对差分对。

3，上游主控芯片与下游主控芯片之间没有直流线路连接，只有交流信号可以通过变压器（T1、T1’、T2、T2’）耦合通讯。

适用于百兆网络的PoE供电A方案

PoE供电A方案，就是利用在正常网络通讯过程中，只需要交流信号耦合，不需要直流连接的特点，在上游网络设备的耦合变压器的次级线圈中心点接入电源，在下游网络设备的耦合变压器的初级线圈中心点取电，供给下游网络设备使用。如下图所示。

适用于百兆网络的PoE供电B方案

B方案比A方案要简单得多，就是利用百兆网络电缆中空闲的2对双绞线来传输电力。如下图所示。

在PoE技术文档中，通常把左侧那个提供电源的网络设备称为PSE（Power Sourcing Equipment），即供电设备。把右侧那个使用电源的网络设备称为PD（Powered Device），即受电设备。

供电设备可以只提供A方案，也可以只提供B方案，但受电设备最好是A、B方案同时实施，以增加设备间的适配几率。

供电设备一般由上游设备承担。比如网络交换机、服务器等等。受电设备一般为下游设备。比如网络摄像头、广告机、门禁的客户端等等。

之所以要研究在网络电缆上传输电力，一是因为许多网络终端设备的功耗并不高，找供电替代方案的难度不大。二是布线时非常麻烦，一个小小的终端设备，比如网络相机，不仅要连接网线，还要连接电源线。如果能够做到二合一，不仅在设备拆装时方便许多，而且也简化了电工的布线工作，提高了线路铺设效率。如有兴趣了解更多电工线路方面的知识，请阅读下面这本书。

中跨PSE供电方案

还有一种中跨PSE，是在原本没有PSE功能的网络设备和PD之间，串入一个PSE适配器。该适配器除了利用耦合变压器把网络信号正常连通外，还在面向下游设备的接口中接入了电源。以提供电源给PD使用。中跨PSE适配器既有A方案的，也有B方案的。下图是适用于百兆网络的中跨供电B方案电路图。

中跨PSE实物照片如下：

到目前为止，以太网供电规范主要有三个版本：

首先是 IEEE 802.3af，通常被称为PoE。

然后是 IEEE 802.3at，通常被称为PoE plus或PoE+。

最新的是 IEEE 802.3bt，通常被称为增强型PoE或PoE++。

供电也不再只用2对双绞线，可能4对双绞线全部要用到，具体请参阅如下电路图（以下几张图片来自规范原文）。

在施工铺设PoE线路时，可以把PoE当作普通电力供电线路来对待，检修也可以借鉴电工维修检查手法。有关电工维修技法，可参阅下面这本书。

PoE供电能力

PoE的版本不同，供电能力也有所不同。

802.3af是第一个版本，供电能力较弱。以下是该版本PoE的分类和供电能力对应表：

802.3at是第二个版本，供电能力比第一个版本稍强。PSE和PD电源参数要求如下表所示。

802.3bt是第三个版本，供电能力更强。PSE和PD电源参数要求如下表所示。

更多技术细节，在此不便详述，有兴趣的读者可查阅相关规范文件或《工业计算机硬件技术支持手册》。