PoE 预算计算器是一张工作表,不是一个要背下来的公式:把每台设备列出来,取它的真实功耗而不是 Class 等级,加上线损系数,乘以端口数,最后要求总额落在交换机标称 PoE 预算的 80% 及以下。下面就是这句话的填表版本。
锐应(深圳锐应科技)是 GPON OLT 与工业以太网交换机的制造商。
按实测或 datasheet 的设备功耗来定预算,不要按 Class 等级。一台 Class 3 摄像头空闲 4 W、开红外加热后 6 W,就该按 6 W 算,既不是 15.4 W,也不是 4 W。
线缆损耗随电流平方增长,所以 6 W 时可忽略,90 W 负载跑 100 m 时约到 20%。用线损系数表,别用统一百分比。
要求稳态需求在标称预算的 80% 及以下。那 20% 的余量是给冷启动冲击、红外加热切换和电源老化的。
如果你要理论而不是算数,读 PoE 交换机功率预算怎么算 和 避免小马拉大车的功率算法。本页假设你已经知道什么是 Class,直接上表。
整个计算是每种设备一行、每行一次乘法。
| 列 | 你填什么 | 数字从哪来 |
|---|---|---|
| 设备 | 摄像头、AP、电话、传感器 | 你的物料清单 |
| 数量 | 这台交换机上该设备的台数 | 你的平面图 |
| 等级 | 802.3af Class 0–3、802.3at Class 4、802.3bt Type 3 或 4 | 设备 datasheet;决定单口上限 |
| PSE 标称 | 15.4 W、30 W、60 W 或 90 W | 标准,不是设备 |
| 实际功耗 | 设备在最坏模式下真正吃的电 | 设备 datasheet,或对样机用钳形表实测 |
| 线缆长度 | 交换机端口到设备的米数 | 你的线缆表 |
| 小计 | 数量 × 实际功耗 ×(1 + 线损系数) | 下面的算式 |
工作表最后一行是判定:所需预算 = 各小计之和 ÷ 0.8。如果交换机标称 PoE 预算大于等于这个数,设计通过;否则要么分负载,要么买更大的电源。
PSE 数字是交换机端口给出的;PD 数字是经过 100 m 线缆后保证能到达设备的。两者都重要,它们之间的差正是线损系数存在的原因。
| 标准与等级 | 端口 PSE 输出 | PD 端保证功率 | 典型设备 |
|---|---|---|---|
| 802.3af Class 0–3 | 15.4 W | 12.95 W | 固定枪机、IP 电话、小型传感器 |
| 802.3at Class 4(Type 2) | 30.0 W | 25.5 W | PTZ 球机、802.11ac AP、可视门禁 |
| 802.3bt Type 3(Class 5–6) | 60.0 W | 51.0 W | 全景摄像头、高密度 AP、小型显示屏 |
| 802.3bt Type 4(Class 7–8) | 90.0 W | 71.3 W | 带加热护罩、紧凑计算节点 |

两个实务提示。其一,等级设的是上限,现代 PSE 通过 LLDP 协商很乐意少分配一些——这正是"实际功耗"列存在的理由。其二,在监控 PoE 交换机上,红外补光灯才是压垮预算的那笔负载,因为它在黄昏统一开启,每台额外加 2–4 W,而那一刻所有摄像头同时动作。
损耗是 I²R,随电流平方增长。Cat5e 跑 100 m,每对环路电阻约 20 欧姆(24 AWG,去回各约 8.4 欧姆),四对并联后有效环路约 5 欧姆。
下表按 48 V 标称、上述电阻算出后向上取整,所以是保守值:
| 布线长度 | 802.3af 至 15 W | 802.3at 至 30 W | 802.3bt 60 W | 802.3bt 90 W |
|---|---|---|---|---|
| 30 m | 1% | 2% | 4% | 6% |
| 60 m | 2% | 4% | 8% | 12% |
| 100 m | 3% | 7% | 13% | 20% |
业内那句"100 m 留 12%–20%"其实说的是 60 W 和 90 W 负载;15 W 时物理上只有约 3%。用表,别用一刀切。当布线真的到 100 m 且负载高时,再为连接器接触电阻、以及铜阻随温度上升(20 °C 以上每升高 1 °C 约 0.4%)加一点余量。
复制这张空表,每种设备填一行。下面的已填行来自下方示例 1。
| 设备 | 数量 | 等级 | PSE 标称 | 实际功耗 | 线缆 | 线损系数 | 小计 |
|---|---|---|---|---|---|---|---|
| 红外枪机 | 8 | Class 3(af) | 15.4 W | 6.0 W(红外开) | 60 m | 4% | 49.9 W |
| (你的设备) |
然后加上交换机自身的功耗——一台小型工业机型通常 5–15 W,取决于端口数和设计——从 datasheet 取,别从本表取,因为随平台变化。在套用 80% 规则之前,先把它加进小计。
取一个常见配置:8 个千兆 PoE 接入口加 4 个上联口,8 个接入口全接摄像头。这些是行业典型规划值,不是任何具体产品的实测。
| 行 | 数值 |
|---|---|
| 设备 | 固定红外枪机,空闲 4 W,开红外 6 W |
| 等级 | 802.3af Class 3,PSE 上限 15.4 W |
| 工作表采用的实际功耗 | 6.0 W(最坏模式,因为 8 台同时开启) |
| 线缆 | 平均 60 m,Cat5e |
| 线损系数 | 4% |
| 单口小计 | 6.0 × 1.04 = 6.24 W |
| 八口合计 | 8 × 6.24 = 49.9 W |
| 交换机自身功耗 | 8 W(行业典型规划值) |
| 稳态需求 | 57.9 W |
| 所需标称预算 | 57.9 ÷ 0.8 = 72.4 W |
65 W 的 PoE 预算过不了这个设计,72 W 的预算刚好压线——也就是"盛夏没有余量"的意思。120 W 的预算通过,还能以后再加两台摄像头。注意:按 Class 等级会得出 8 × 15.4 = 123.2 W,把你推向过大的电源;而按空闲 8 × 4 = 32 W 会通过 60 W 的电源,然后在黄昏崩溃。
| 设备 | 数量 | 等级 | PSE 标称 | 实际功耗 | 线缆 | 线损系数 | 小计 |
|---|---|---|---|---|---|---|---|
| 红外枪机 | 4 | Class 3(af) | 15.4 W | 6.0 W | 60 m | 4% | 24.96 W |
| 802.11ac AP | 2 | Class 4(at) | 30.0 W | 13.0 W | 40 m | 4% | 27.04 W |
| 合计 | 6 | 52.0 W |
再加 8 W 给交换机本身:需求 60.0 W,所需预算 60.0 ÷ 0.8 = 75 W。65 W 的电源差 10 W,表现出来的不是干净失败,而是负载下 AP 重启——因为两台 AP 是最高功耗设备,最先被限供。在一台 8 口 PoE 交换机用了 6 个 PoE 口的情况下,那两个空口也是最易踩的坑:看着空闲,然后有人又加两台摄像头,整套就翻了。
六台带加热和风扇的 PTZ 球机加两台固定枪机,接在一台标称 120 W 的交换机上。
| 设备 | 数量 | 等级 | PSE 标称 | 实际功耗 | 线缆 | 线损系数 | 小计 |
|---|---|---|---|---|---|---|---|
| 带加热 PTZ 球机 | 6 | Class 4(at) | 30.0 W | 22.0 W | 100 m | 7% | 141.2 W |
| 红外枪机 | 2 | Class 3(af) | 15.4 W | 6.0 W | 60 m | 4% | 12.5 W |
| 合计 | 8 | 153.7 W |
所需预算:153.7 ÷ 0.8 = 192 W。120 W 的电源差 72 W——下面是在现场真实发生、而不是纸面上发生的。
IEEE 802.3at 和 802.3bt 定义了基于 LLDP 协商的单口供电优先级:critical、high、medium、low。预算耗尽时,PSE 不会让整台交换机掉电,而是拒绝新请求、先切断最低优先级的端口。因为加热和红外在黄昏一起开启,合计功耗每晚都越过上限:最低优先级端口掉电,它的摄像头重启,重启产生冲击电流,尖峰又把总额推过上限,下一个端口再掉。症状是摄像头整夜循环重启、白天画面却完美——所以"只在晚上坏"恰恰是预算过小、而非摄像头故障的经典信号。
按成本从低到高的修法:把优先级设对,让大堂摄像头排在庭院摄像头之前;按等级给单口功耗封顶,不让任何一台独占;把一半负载挪到第二台交换机;或者买更大的电源。

三件事会吃掉余量,而且静态计算里都看不出来:
冷启动冲击。 每台 PD 上电都有浪涌。如果整台交换机在断电后重启,所有端口同时请求,合计峰值超过稳态值。
一天内的模式切换。 黄昏的红外加热、巡逻时的 PTZ 电机、客户端高峰时的 AP 射频,都会临时拉高功耗,而且倾向于同时发生。
老化。 电源里的电解电容随温度和年限失容,所以一个验收时只留 5% 余量的设计,可能在第四年失败。
20% 覆盖了典型商用和轻工业工况的三件事。对于 60 °C 环境温度的密封机柜,改用 70%。
工作表是预测,管理页面是确认——而在监控 PoE 交换机上,确认必须在天黑之后做。从交换机 UI 读单口功耗和总功耗,等天黑后摄像头动作,再把总功耗和工作表小计对比。实测总额比工作表高 10% 以上,说明有设备吃得比 datasheet 宣称的多,这在第三方摄像头和超时运行的加热上很常见。
最快的 PoE 预算怎么定? 把每台设备连同它的真实最坏功耗列出来,乘数量,按功率和布线长度加 4%–20% 线缆损耗,加上交换机自身功耗,再除以 0.8。结果就是要指定的最小标称 PoE 预算。
为什么不直接用每口 Class 等级? 因为等级设的是上限,不是消耗值。Class 3 口最多给 15.4 W,但固定摄像头可能只吃 6 W。按等级算会得出过大的电源;按空闲算会得出黄昏崩溃的电源。
100 m Cat5e 线缆损耗多少电? 看电流,因为损耗随其平方增长。100 m 上约 15 W 时 3%、30 W 时 7%、60 W 时 13%、90 W 时 20%。12%–20% 的经验值只适用于高功率等级。
摄像头要的电超过预算会怎样? PSE 拒绝新请求,并按 LLDP 协商的优先级先切断最低优先级端口。设备重启、产生冲击电流,把总额又推过上限,于是出现摄像头整夜循环重启、白天却正常。
8 口 PoE 交换机会先用完端口还是先用完电? 通常是电先用完。八台 60 W 等级设备需要 480 W 预算,远超紧凑机型的供给。先看端口数对照设备清单,再看预算,并记住上联口通常不供 PoE。
六列表格、一次除法、三个算例,这就是整张计算器。锐应在 8+4 口千兆工业交换机系列上公布了端口配置与 PoE 预算选项,你可以拿上面的工作表对一份真实的标称数字跑一遍,在下单前、而不是第一个冬天过后,确认那 20% 余量。了解锐应 PoE 交换机与工业交换机可访问 交换机产品线,需要 GPON/OLT 方案可查看 PON 解决方案,企业背景见 关于锐应。
关于作者: Sara —— 锐应客户经理,在通信领域有 10 余年经验,业余喜欢羽毛球和游泳。
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