Como um divisor de POE negocia poder com o dispositivo de origem?

O processo de negociação de energia entre um divisor POE e a fonte POE (normalmente um comutador ou injetor habilitado para POE) é baseado no padrão POE (IEEE 802.3AF, 802.3AT ou 802.3BT). A negociação do POE é um método pelo qual a fonte POE e o divisor POE se comunicam para determinar quanta energia o divisor será fornecido para distribuir ao dispositivo conectado.

Esse processo de negociação garante que a fonte POE não sobrecarregue nenhum dispositivo e que o divisor receba apenas a energia necessária para a carga conectada. A comunicação acontece sobre o cabo Ethernet que carrega dados e energia.

Explicação detalhada do processo de negociação de poder POE:

1. Padrões POE e classes de energia:

--- IEEE 802.3AF (POE): Este padrão fornece 15,4w de potência por porta (na fonte). Após perdas devido à resistência a cabo e outros fatores, um dispositivo típico recebe cerca de 12,95W.

--- IEEE 802.3AT (POE+): Este padrão fornece 25,5w de energia por porta (na fonte), com o dispositivo recebendo cerca de 22W.

--- IEEE 802.3BT (Poe ++ ou 4poe): Este é um padrão de alta potência que fornece até 60w (tipo 3) e até 100W (tipo 4) por porta. Isso permite alimentar dispositivos mais exigentes, como câmeras IP de alto desempenho, grandes pontos de acesso ou sinalização digital.

O divisor POE deve ser compatível com o padrão POE específico em uso (AF, AT ou BT). O processo de negociação garante que a quantidade apropriada de energia seja entregue.

2. O fornecimento e detecção de energia:

--- A fonte POE (Switch ou Injector) começará enviando um sinal de baixa tensão sobre o cabo Ethernet para detectar se o dispositivo conectado (neste caso, o divisor POE) é com capacidade para POE. Isso faz parte da fase "Detecção de dispositivo alimentado".

--- O divisor POE não consome inicialmente energia durante esta fase. Simplesmente indica que está pronto para aceitar energia e só atrairá energia assim que a negociação for concluída.

3. Classificação de energia através do processo de “classificação”:

--- Dispositivos POE, incluindo divisores de Poe, usam um mecanismo conhecido como classificação para se comunicar com a fonte de energia quanto poder eles precisam.

--- Um divisor de POE, depois de detectar a fonte POE, se classifica fornecendo um sinal nos pares de dados do cabo Ethernet (de uma maneira específica, dependendo do padrão POE). Este sinal informa à fonte quanta energia o dispositivo exige.

A fonte POE normalmente suporta várias classes de energia (por exemplo, classe 0 para classe 4 em 802.3AT e 802.3BT). O divisor de POE indica a qual classe pertence com base em seus requisitos de energia:

--- Classe 0: Padrão, solicita o máximo de energia (até 15,4W para AF, 25,5W para AT).

--- Classe 1-4: São classes de baixa potência para dispositivos que exigem apenas uma quantidade específica e menor de energia (por exemplo, câmeras ou telefones que precisam de menos do que o máximo disponível).

O próprio divisor não seleciona necessariamente sua classe, mas a fonte do POE pode alocar dinamicamente o poder com base na resposta de negociação.

4. Entrega de energia (PSE para PD):

--- Quando a fonte POE (PSE- Power Sourcing Equipment) detecta o divisor POE e entende quanta energia é necessária, ele começará a fornecer energia sobre o mesmo cabo Ethernet.

--- O divisor POE pode distribuir essa energia ao dispositivo não POE conectado (por exemplo, uma câmera IP, ponto de acesso ou sensor) através da saída de energia.

--- A energia entregue ao divisor é geralmente negociada para corresponder à tensão necessária para o dispositivo conectado (por exemplo, 5V, 9V, 12V). Esse processo envolve a regulação da tensão dentro do divisor para garantir que o dispositivo conectado obtenha a quantidade certa de energia.

5. Tensão e regulamentação atual:

--- O divisor POE ajusta a tensão (conversão para baixo) para o dispositivo com base no que a fonte POE forneceu. O divisor regula a corrente para fornecer energia estável ao dispositivo.

--- Por exemplo, um divisor de 12V POE que recebe energia a 48V diminui a tensão para 12V para o dispositivo. Faz isso usando componentes como conversores de buck ou reguladores de tensão.

6. Segurança e conformidade:

--- Tanto a fonte do POE quanto o Poe Splitter Deve cumprir os padrões IEEE POE, que definem não apenas a potência, mas também os aspectos de segurança da transmissão de energia (por exemplo, excesso de tensão, menor tensão e proteção de curto-circuito).

--- Protocolos de gerenciamento de energia estão em vigor para impedir que o divisor de extrair mais energia do que está disponível ou necessário. Se uma sobrecarga for detectada, a fonte poderá desligar a energia ou o divisor poderá se desconectar, impedindo potenciais danos.

7. Monitoramento de energia:

--- Alguns divisores avançados de POE apresentam monitoramento de energia embutido para rastrear a quantidade de energia que está sendo entregue ao dispositivo, garantindo que o dispositivo não gaste a energia ou exceda os limites de segurança.

--- Esses sistemas também podem ter LEDs de diagnóstico ou outros indicadores para sinalizar o status da entrega de energia, o que ajuda na solução de problemas.

Conclusão:

O processo de negociação do divisor de POE envolve principalmente:

--- Detecção: A fonte POE detecta o divisor e inicia a fase de negociação.

--- Classificação: O divisor sinaliza seus requisitos de energia para a fonte através do processo de classificação.

--- Entrega de energia: a fonte POE fornece a energia apropriada e o divisor a converte na tensão necessária para o dispositivo.

--- Regulação de tensão: O divisor diminui e regula a tensão para atender às necessidades do dispositivo conectado.

Essa negociação garante que o divisor POE receba apenas o poder necessário para sua carga conectada e o faz de uma maneira que seja segura e eficiente. Para padrões POE de alta potência como 802.3BT, esse processo permite a entrega de até 100W de energia, que podem ser distribuídos a dispositivos exigentes, mantendo dados adequados e gerenciamento de energia.