什麼是POE供電？
POE供電也稱為以太網供電，是一種在以太網中可以通過CAT5雙絞線同時傳輸以太網信号和電力。
POE的裝置包含兩個部分，一個是供電端，Power Sourcing Equipment，簡稱PSE，常見的産品有交換機，路由器等。另一個是受電端，Powered Device，簡稱PD，常見産品是IP電話，監控攝像頭。
上圖為POE的電路示意圖，PSE裝置和PD裝置通過RJ45網口，已經最長可長達100m的CAT5雙絞線作連接配接。左側的PSE裝置可以将直流44V-57V通過雙絞線傳輸到PD端，右側的PD控制器搭配降壓電路，将傳輸過來的直流電轉為系統所需要的電壓。
POE供電可以帶來許多好處。
POE非常友善使用，POE可以使網絡資料和電力在同一條網線上傳輸，這樣就不需要使用額外的電源線，可以減少線材和布線上的成本。加上POE供電可以支援最長100m的CAT5網線。這樣可以在不宜安裝電源插座的環境使用，例如牆上，天花闆，屋頂等地方。
POE裝置有非常強的壽命，且不易損壞，而且終端使用者可以安心的互相操作擁有協會認證标志的POE裝置。
POE的供電範圍非常大，目前PD負載端最大接受的功率為71W，可以滿足非常多的電源需求場景。
POE可以與PD負載裝置，或者非PD負載裝置互連而不用擔心損壞。PSE不會對那些非POE負載裝置進行供電，比如筆記本電腦。
POE基礎
标準發展過程
2003年釋出了第一個标準IEEE 802.3af，該标準定義了PSE最大輸出功率為15.4W，在經過了100m的CAT5網線傳輸後，因為線損，PD最大能夠接收到的功率為13W。
2009年釋出了了IEEE802.3at标準，該标準定義了PSE最大輸出功率為30W，在經過了100m的CAT5網線傳輸後，因為線損，PD最大能夠接收到的功率為25.5W，此被定義為type2的功率，而802.3af為type1。
2019年釋出了IEEE802.3bt标準，标準定義了PSE最大輸出功率為90W，在經過了100m的CAT5網線傳輸後，因為線損，PD最大能夠接收到的功率為71W，此被定義為type3-4的功率。Type1和type2依然在802.3bt标準中，type3和type4位802.3bt新增的功率等級。
PSE和PD傳輸功率的方式
Cat5網線為4組線對組成，總共8根線。
在802.3af和802.3at的标準中，PSE和PD是通過兩組線對所形成的回路來傳遞功率的。這個回路有兩種不同的路徑，分别為Alternative A和Alternative B。
Alternative A：網線1和2+網線3和6
Alternative A：網線4和5+網線7和8
在802.3bt的标準中，8根線（4組線對）全部都用來傳輸功率，原因在于100m的CAT5網線每線對本身存在12.5Ω的阻值。在at的标準中，最大傳輸30W功率，用來兩組線對來傳輸就足夠了。在bt的标準中，最大功率變成了90W，如果隻用兩組線對來傳輸，線材中功率的耗損将非常的大，是以用4組線對互相并聯，将線阻減半，減少損耗，提高效率。
功率等級表
POE握手
POE握手分為4個階段：偵測，功率分級，啟動，供電。
偵測：PSE會在此階段辨識出負載端是否為标準的PD，如果是，才會對其供電。
當PSE與PD一連接配接上，就可是進行偵測，802.3标準定義了一套方法，讓PSE可以确定負載端是否為标準中的PD，并且，PSE隻會為标準中的PD供電。在PD斷開時，PSE會停止供電。
偵測過程：首先PSE會送出偵測信号給PD，然後PSE根據公式電壓除以電流U/I來量測PD端的偵測電阻。如果PD上的電阻呈現出約25K歐姆的阻值，則偵測即為成功。
T四點探測法，PSE晶片送出4點電流信号來計算PD上的偵測電阻。四點偵測法可以減少偵測電阻計算上的誤差。
功率分級：PSE和PD之間會協商傳輸功率等級，使PD端接收的功率不會超過PSE所配置設定的功率，避免拉低PSE端的電源。
在偵測結束後，若PSE接上了标準的PD，則PSE與PD就會進入功率分級階段，以決定PSE要傳輸多少功率給PD。
首先PSE會送20.5V和14.5V的電壓給PD，接着PD會移開原來的偵測電阻，并且會打開CLASS和Vss腳之間的内部LDO，使外部的分級電阻有一個跨壓。PSE會測量分級電阻上面流過的電流，依據這個電流，PSE會給PD提供相對應的功率等級。
在802.3bt的标準當中，PD會有2個分級電阻，以支援更高功率的溝通。
802.3at握手過程
首先一開始，PSE會送4點信号給PD，量測PD上面的偵測電阻是否在有效的範圍之内
接着進入到分級階段，PSE會送1個或者2個信号來量測PD上面的分級電阻，并判斷PD上面的功率等級。若PD的需求是Class0到Class3的功率，則PSE就會在第1個分級信号開啟電源，并對PD進行供電。若PD的需求為Class4的功率，則PSE在第1個分級信号結束之後送出第2個分級信号，并在第2個分級信号之後開啟電源。
802.3bt握手過程
802.3bt的握手過程和at的差不多，差別在于PSE會送出較長的第1個分級信号以告訴PD此為TYPE3或者TYPE4等級的PSE。然後若PD的功率等級為Class4級以上，PSE會發出最多5個分級信号。
另一個差别在于802.3bt标準的PD會有第2個分級電阻，PSE所送的第1個和第2個分級信号所測量的是第1個分級電阻的電流，第3個到第5個分級信号測量的是第2個分級電阻的電流。同時PD會做硬體分級，告訴後級系統，PSE所能支援的功率等級。
PSE與PD功率分級對照表
如上表，綠色表示PSE将在第幾個分級信号之後開啟電源。右側為分級電阻所要表現的分級電流
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