以太联 Inetllinet一文明白解说POE电力损耗是多少？

        以太联 Inetllinet技术部多次被问起到PoE供电是否稳 定？PoE供电用 什么线缆好？为什么使用PoE交换机供电摄像机还是没有显示?......等等 问题，其实这些都跟PoE供电功率损耗是相关的，在项目中很容易忽略。这恰好有一位专业做 PoE 文章，很好的 说明了PoE供电中功率损耗 问题，我们一起来了解下。

一、什么是PoE供电

PoE 指的是指在目前现有的以太网Cat.5 走线系统 基础架构  未作任何改动的前提情况下，在为一些基于IP的终端(如IP电话机、无线局域网络接入点AP、网络摄像头等)传送数据的同时，还能为此类设备提供直流供电的技术。 PoE技术能在 确保现有结构型布线安全的同时保证现有网络的正常运作，最大限度地降低成本。 一个完整的PoE系统包含供电端设备和受电端设备两部分。 供电端设备(Power Sourcing Equipment)： 适用支持PoE功能的以太网交换机、路由器、集线器或者PoE注入器等提供电源的设备。 受电端设备(Power Device)：如IP电话、网络安全摄像机、AP及掌上电脑等许多其他以太网设备。

 二、PoE供电规范标准 2003年开设立的国际标准IEEE802.3af规定要求PSE能达到15.4W的输出功率，而 到达受电设备的功率是12.95W，电源损耗为2.45W。 2009年开设立的国际标准IEEE802.3at则要求PSE能达到30W的输出功率， 抵 到达受电设备的功率是25.5W，电源损耗为4.5W。

        随着时间的推移这 几个标准的功率早已不能满足现在新的更大功率的PD的供电要求。因而 最新的国际标准IEEE802.3bt有两种 要求： IEEE国际标准参数表 

第一种：其中一种是要求PSE能达到60W的导输出功率，到达受电设备的功率是51W（从上表可知这个是最 低的数据），电源损耗为9W。 

第二种：则规定要求PSE能达到90W的导输出功率， 到达受电设备的功率是71W，电源损耗则为19W。 由上面的规范能够了解标准可以知道随着供电功率的增大，功率的损耗并 不是按照供电功率成比例的损耗，而是损耗越来越大，那么到底究竟PSE在实际应用中的损耗怎才能计算出来呢?

三、PoE供电损耗 那么我们先看一下初中物理课对导线功率的损耗是怎么计算的。 焦耳定律是定量表说明传导电流将电能转换为热能的定律。 内容是：电流根据通过导体产生的热量跟电流的二次方成比，跟导体的电阻 成正比，跟通电的时间成正比 。也就是计算过程中产生的损耗。 

        焦耳定律数学表达式：Q=I²Rt（适用于全部所有电路）其中的Q便 就是损耗的功率P，I是电流，R是电阻，t是时间。 在实际使用中 因为 由于PSE和PD是同时工作的，  因此所以损耗和时间无关。得出结论便 就是在PoE系统中网线的损耗功率与电流的二次方正比，与电阻的大小 成正 比。简单来说为了降低 减少网线的功耗我们要尽量使导线的电流变小，让网线的电阻变小。其中电流变小的意义特别关键重要。 

那么我们来看一看国际标准的各个 实际具体参数是多少： 在IEEE802.3af 规范中网线的电阻是20Ω，规定的PSE 输出电压是 44V电流是0.35A，损耗功率P=0.35*0.35*20=2.45W。 

同理在IEEE802.3at标准中网线的电阻是 20Ω，要求的PSE输出电压是44V电流是 0.35A，损耗功率P=0.35*0.35*20=2.45W。 

同理在IEEE802.3at标准中网线的电阻是12.5Ω， 规定要求的电压是50V电流是0.6A，损耗功率P=0.6*0.6*12.5=4.5W。 

        这几种规范应标准使用这类计算方 式法都没有问题。但是 当到了IEEE802.3bt标准的时候就不能这样算了，如  果电压是50V要达到60W的功率必须要1.2A电流， 这此时损耗功率为P=1.2*1.2*12.5=18W,去损耗 到达PD设备的功率只有42W。

四、PoE供电损耗的原因 那么究竟是什么原因呢？ 与具体规定达到的51W少了了9W的电能。那么到底是什么原因 呢？ 与实际要求达到的51W少了了9W的电能。那么到底是什么原因导致计算错误 差。 

        我们再来观查这个数据图最终后一列， 仔细观察一下先 来IEEE802.3bt标准  里中的电流仍然是0.6A，再看供电的五类双绞线可知，要是用的四对 五类双绞线供电（IEEE802.3af，IEEE802.3at是用两对 五类双绞线供电）这样一来就可以把这类种方式看做并联电路，整个电路电流是1.2A，但总体 的损耗是两对 五类双绞线供电时损耗的 两倍， 所以损耗P=0.6*0.6*12.5*2=9W,相对于2对五类双绞线 来说这类 种供电方 式节 约 省了9W的电能， 所以得供PSE在 输出功率只有60W的前提情况下使 得PD设备接收到的功率 能够达到51W。  而 此我们在选用PSE设备的时候一定要注意尽量减小电流，增大电压，否则易导致电能损耗 过大，单从PSE设备的功率感觉是可以用的，但到 实际中是不 可用的。 举例 某个PD设备（ 比如摄像机）需要12V 12.95W才能 使用， 如果使用12V2A的PSE， 输出功率为24W。 在实际使用中，当电流为1A时，损耗P=1*1*20=20W。 当电流为2A时，损耗P=2*2*20=80W，  此时电流多损耗越大 损耗越大，大部分的功率都已经损耗完了，显然此PD设备无法接收到PSE  运 送过来的电能，摄像机 便会发生供电不足， 没无法正常工作。 这种情况也是 实际中常见的，  许多看似供电功率很大，充足用，却没有算损耗，结果摄像机由于供电不足没法正常工作，而总是找不着原因。  

五、POE供电电阻 当然以上所说的是当供电距离为100米时网线的电阻，这是最大供电距离下的可用功率，但如果实际使用时的供电距离比较小，比如只有10米，那么电阻就只有2Ω，相应的损耗就只有100米的10%的损耗，所以选用PSE设备的时候充分考虑到实际使用的情况也是很重要的。 

超五类双绞线各种材质网线100米的电阻： 

 1.铜包钢网线：75-100Ω ； 

2.铜包铝网线：24-28Ω ；  

3.铜包银网线：15Ω ； 

4.铜包铜网线：42Ω ；  

5.无氧铜网线：9.5Ω 。可以看得出，越好的线缆，电阻最小，根据公式Q=I²Rt，也就是供电过程中损耗的功率最少，所以这就是为什么要用好线缆的原因，  建议最好用六类线较稳妥些。 

上面我们说到了，损耗功率公式，Q=I²Rt ，要想PoE供电从PSE供电端到PD受电设备之间损耗至最少，需要电流最小，电阻最小，才能使整个供电过程中效果最好。

        1987年创立于德国的安达康股份有限公司，其旗下的以太联Intellinet品牌，专注于以太网PoE交换机,供电设备与配件解决方案，产品遍布全球100多个国家/地区70,000多家公司，为创新网络组件的领导者，35年深耕于适合各种中小企业（SMB）基础架构环境和易于安装维护的解决方案。我們在众多好评中，持续开发具有提供给PD协议设备较高功率、更简单方便的操作、 优秀质量与性能的全系列PoE产品，来服务我们的合作伙伴，使其可为使用者节约安装成本，并兼具灵活性和简单性、更少的故障点与可集中管理的最佳方案。