giới thiệu 
tin tức
liên hệ
khuyến mạiCông nghệ cấp nguồn qua dây cáp mạng PoE và Switch PoE được sử dụng trong các hệ thống Camera IP an ninh, hệ thống tổng đài điện thoại IP, điểm truy cập không dây hay đèn hỗ trợ PoE,…
Trong bài viết này, Mình sẽ giúp bạn hiểu rõ ràng cách thức để Switch PoE cấp nguồn điện cho các thiết bị đó qua dây cáp mạng như thế nào?
Một mạng PoE có những thiết bị nào?
Trong một hệ thống mạng PoE chỉ gồm 2 thiết bị chính là:
- Thiết bị cấp nguồn PoE (gọi tắt là PSE): ví dụ điển hình cho thiết bị này bộ chuyển mạch PoE hoặc bộ cấp nguồn mở rộng PoE.
- Thiết bị được cấp nguồn PoE (gọi tắt là PD): Đây là các thiết bị hỗ trợ nhận nguồn từ công nghệ PoE như Camera IP, điện thoại VoIP, Access Point,…
Tìm hiểu thêm qua bài viết: Công nghệ PoE là gì? để hiểu rõ hơn cách thức công nghệ PoE hoạt động.
Giới thiệu các tiêu chuẩn cấp điện của Switch PoE
Hiện nay có 3 tiêu chuẩn cấp điện của Switch PoE là: PoE, PoE+ và PoE++. Các tiêu chuẩn khác nhau có công suất PoE khác nhau. Dưới đây là bảng so sánh đặc điểm chi tiết của các tiêu chuẩn này:
| Tiêu chí | IEEE 802.3af | IEEE 802.3at | IEEE 802.3bt | |
| Loại | PoE | PoE+ | PoE++ | |
| Kiểu | Loại 1 | Loại 2 | Loại 3 | Loại 4 |
| Nguồn điện sẵn tại PD | 12,95W | 25,5W | 51W | 71W |
| Nguồn điện tối đa của PSE | 15,4W | 30,0W | 60W | 100W |
| Số cặp dây dẫn | 2 | 2 | 4 | 4 |
| Cáp mạng hỗ trợ | Từ Cat3 trở lên | Từ Cat5 trở lên | Từ Cat5 trở lên | Từ Cat5 trở lên |
Trong các tiêu chuẩn trên thì tiêu chuẩn: PoE và PoE+ là hai tiêu chuẩn được sử dụng phổ biến nhất hiện nay. Còn tiêu chuẩn PoE++ mới phát triển để dùng cho thiết bị nhà thông minh nên rất ít thiết bị PD hỗ trợ công nghệ này.
Quy trình cấp nguồn của Switch PoE
Để hiểu đơn giản cách hoạt động cấp nguồn của Switch PoE, hãy lấy ví dụ thực tế giữa việc kết nối giữa Bộ chuyển mạch PoE với 1 Camera IP. Và quy trình hoạt động được mô tả theo hình ảnh dưới đây:
Bước 1: Phát hiện thiết bị PD:
Sau khi kết nối Switch PoE với thiết bị. Bộ chuyển mạch sẽ gửi xung điện áp tới thiết bị được kết nối để kiểm tra xem thiết bị này có hỗ trợ PoE không?
Để phát hiện xem có phải là thiết bị PD hay không Switch gửi điện áp và đo điện trở của thiết bị. Nếu điện trở hợp lệ với giá trị chỉ định thì Switch sẽ xác nhận đây là thiết bị có hỗ trợ PoE.
Tuy nhiên chỉ có loại Switch PoE Active mới có khả năng này. Còn Switch PoE loại Passive sẽ tự động truyền điện cho bất kể thiết bị nào cắm vào cổng PoE của switch mà không quan tâm thiết bị đó có hỗ trợ hay không.
Xem thêm bài viết: So sánh PoE Passive và PoE Active
Bước 2: Phân loại khả năng cấp nguồn PoE:
Sau khi xác định thiết bị kết nối có hỗ trợ PoE. Bộ chuyển mạch sẽ đo lượng năng điện mà thiết bị đó cần để hoạt động là loại nào. Switch PoE phân loại thiết bị PD thành 9 loại và sẽ cung cấp nguồn điện phù hợp cho từng loại.
Dưới đây là bảng chi tiết về 9 loại thiết bị PD:
| Loại | Công suất đầu ra PSE (W) | Công suất đầu vào PD (W) |
| 0 | 15,4 | 0,44 – 12,94 |
| 1 | 4 | 0,44 – 3,84 |
| 2 | 7 | 3,84 – 6,49 |
| 3 | 15,4 | 6,49 – 12,95 |
| 4 | 30 | 12.95 – 25.50 |
| 5 | 45 | 40 (4 đôi) |
| 6 | 60 | 51 (4 đôi) |
| 7 | 75 | 51 (4 đôi) |
| 8 | 99 | 71,3 (4 đôi) |
Bước 3: Bắt đầu cấp nguồn
Sau khi xác định đúng loại thiết bị PD, Switch sẽ bắt đầu cấp nguồn điện. Thời gian cấp nguồn rất nhanh chỉ từ 15 Micro giây. Nguồn điện sẽ được nâng dần lên mức 48V.
Lưu ý rằng nguồn điện mà Switch PoE cung cấp cho các thiết bị luôn là nguồn điện 1 chiều DC.
Bước 4: Cung cấp nguồn điện bình thường
Khi nguồn điện đạt đến 48V, Switch sẽ duy trì cấp nguồn điện liên tục cho thiết bị. Đến lúc này thiết bị PD đã hoạt động một cách bình thường.
Bước 5: Ngắt nguồn điện
Trường hợp này xảy ra khi:
- Ngắt kết nối với thiết bị PD.
- Điện năng tiêu thụ của thiết bị PD quá tải hoặc đoản mạch.
- Tổng công suất tiêu thụ của các thiết bị PD lớn hơn công suất tối đa của Switch PoE.
Sau khi ngắt nguồn điện, nếu bạn kết nối lại thiết bị PD với Switch PoE. Quy trình này sẽ được bắt đầu lại từ bước 1 và tiếp tục như vậy.
3 Chế độ cấp nguồn của Switch PoE
Dây cáp mạng có 4 cặp dây dẫn. Tiêu chuẩn PoE và PoE+ cấp nguồn dựa trên 2 cặp dây dẫn của dây cáp. Trong khi tiêu chuẩn PoE++ cấp nguồn trên 4 cặp dây dẫn.
Do đó mà việc cấp nguồn của Switch PoE với thiết bị PD sẽ có 3 chế độ sau:
Chế độ A:
Switch PoE cấp nguồn dựa trên cặp dây dẫn 1-2 và cặp dây dẫn 3-6. Cặp 1-2 sẽ là cực dương và cặp 3-6 là cực âm để cấp nguồn điện cho thiết bị PD.
Chế độ B:
Switch PoE cấp nguồn dựa trên cặp dẫn 4-5 và 7-8. Trong mạng 10BASE-T và 100BASE-T, 2 cặp dây dẫn này không được sử dụng để truyền dữ liệu. Nên nó còn có tên gọi là cặp dẫn dự phòng khi cấp nguồn PoE 10/100M.
Theo đó, cặp 4-5 sẽ là cực dương và cặp 7-8 sẽ là cực âm cho thiết bị PD.
Bạn có thể theo dõi hình ảnh dưới đây để thấy sự khác nhau giữa 2 chế độ A và B:
Bộ chuyển mạch PoE (PSE) cấp nguồn tại Chế độ A được gọi là “endspan”, trong khi tại Chế độ B được gọi là “midspan”. Thông thường, PSE tuân thủ có thể hỗ trợ Chế độ A, Chế độ B hoặc cả hai và các PD tuân thủ hỗ trợ cả Chế độ A và Chế độ B, trong khi các PD tương thích thường chỉ hỗ trợ Chế độ B.
Hình ảnh sau đây thể hiện Switch PoE và camera IP dựa trên hai chế độ A và B:
Chế độ 4 cặp dẫn:
Ở chế độ này, Switch PoE cấp nguồn trên cả 4 cặp dây dẫn. Trong đó, cặp 1-2 và 4-5 làm cực dương và cặp 3-6 và 7-8 làm cực âm.
Dưới đây là bảng chi tiết so sánh sự khác nhau giữa 3 chế độ cấp nguồn:
| Chân tại Switch | Mạng 10/100BASE-T | Mạng 1000BASE-T | ||||
| Chế độ A | Chế Độ B | Chế độ 4 cặp dẫn | Chế độ A | Chế Độ B | Chế độ 4 cặp dẫn | |
| Chân 1 | Rx+ ; DC+ | Rx + | Rx + & DC + | TxRx A + & DC + | TxRx A + | TxRx A + & DC + |
| Chân 2 | Rx – ; DC + | Rx – | Rx – & DC + | TxRx A – & DC + | TxRx A – | TxRx A – & DC + |
| Chân 3 | Tx +; DC – | Tx + | Tx + & DC – | TxRx B + & DC – | TxRx B + | TxRx B + & DC – |
| Chân 4 | Chưa dùng | DC + | DC + | TxRx C + | TxRx C + & DC + | TxRx C + & DC + |
| Chân 5 | Chưa dùng | DC + | DC + | TxRx C – | TxRx C – & DC + | TxRx C – & DC + |
| Chân 6 | Tx – & DC – | Tx – | Tx – & DC – | TxRx B – & DC – | TxRx B – | TxRx B – & DC – |
| Chân 7 | Chưa dùng | DC – | DC – | TxRx D + | TxRx D + & DC – | TxRx D + & DC – |
| Chân 8 | Chưa dùng | DC – | DC – | TxRx D – | TxRx D – & DC – | TxRx D – & DC – |
Khoảng cách mà Switch PoE có thể cấp nguồn tới thiết bị là bao nhiêu?
Thông thường khoảng cách cấp nguồn của Switch PoE là dưới 100M. Tùy vào các tiêu chuẩn và công suất Switch PoE khác nhau thì độ dài hiệu quả sẽ chênh lệch.
Lưu ý rằng không sử dụng dây cáp mạng bằng hợp kim đồng CCA cho mục đích PoE vì tính dẫn điện của của loại dây mạng này kém.
Nếu muốn truyền nguồn điện với khoảng cách xa hơn. Giải pháp là sử dụng bộ mở rộng cấp nguồn PoE như Bộ mở rộng PoE 3 cổng 10/100M UPCOM PE101 để tăng khoảng cách truyền dẫn nguồn điện tới thiết bị.
Kết luận:
Như vậy, mình đã vừa giới thiệu chi tiết cách thức cấp nguồn điện của bộ chuyển mạch PoE tới các thiết bị hỗ trợ PoE. Bằng những phân tích chi tiết và hình ảnh minh họa cụ thể, mong rằng bài viết này đã giúp bạn hiểu rõ hơn về Switch PoE và hệ thống mạng PoE.
Nếu có thắc mắc hoặc cần tư vấn thêm điều gì, hãy để lại dưới phần bình luận để mình giải đáp chi tiết.
Viễn Thông Xanh là đơn vị cung cấp các thiết bị mạng chính hãng. Nếu bạn đang cần tư vấn để mua Switch PoE hãy liên hệ ngay với đội ngũ kinh doanh của VTX qua số Zalo hiển thị trên web để được tư vấn tận tâm và nhiều ưu đãi hấp dẫn!
Xem thêm bài viết khác:
7 Lỗi PoE phổ biến nhất và cách khắc phục
Hệ thống NVR có PoE và không PoE thì kết nối với Camera IP kiểu gì?