以太網(wǎng)供電標(biāo)準(zhǔn)提供了方便,、靈活而增強的管理能力，能夠采用與傳輸數(shù)據(jù)相同的5類電纜提供電源,。目前一代基于標(biāo)準(zhǔn)的技術(shù)能夠通過四對電纜線,，提供高達60W的功率，也較前一代兩對線方案有更高的效率,。

隨著業(yè)界轉(zhuǎn)向通過5類線（或更好的布線架構(gòu)）提供更高的功率,，系統(tǒng)設(shè)計者與網(wǎng)絡(luò)管理員必須了解各種新興技術(shù)選擇，包括由IEEE主持開發(fā)的標(biāo)準(zhǔn),，以及其它帶來高成本而笨重的部署復(fù)雜性,，并有潛在安全風(fēng)險的標(biāo)準(zhǔn)。例如,，有些制造商推廣過每端口100W的方案,，它在加電前不做檢測，這是一種危險的省略,。其它提供200W/端口的方案甚至更加危險,，除非在每個PSE（電源設(shè)備）單元處使用可硬復(fù)位的熔絲，或由有資格的電工做布線,。在以太電纜上為設(shè)備供電的唯一安全方案是遵守IEEE802.3at-2009規(guī)范,。

HDBaseT聯(lián)盟正開發(fā)100W的電源規(guī)范，針對那些通過單根LAN電纜傳輸無壓縮,、大帶寬多媒體內(nèi)容,、100BaseT以太網(wǎng)、電源,，以及各種控制信號的產(chǎn)品,。HDBaseT聯(lián)盟是一個致力于在整個家庭內(nèi)分配高清晰多媒體內(nèi)容的推廣與標(biāo)準(zhǔn)化跨行業(yè)組織，它創(chuàng)造了一種“五重”功能,，將無壓縮,、全高清數(shù)字視頻、音頻,、100BaseT以太網(wǎng),、IEEE802.3at規(guī)范電源，以及各種用于傳輸?shù)目刂菩盘柖季酆系揭桓?類電纜上,。

盡管獨立的制造商們正在追求更高功率水平的方案,，但HDBaseT供電方案則提供了其它功能，包括符合IEEE802.3at-2009標(biāo)準(zhǔn)Section 33.7.1,，它規(guī)定了所有PSE都要滿足國際電工委員會60950-1:2001規(guī)范,，包括作為每端口功率不超過100 VA（或100W），無需特殊過流保護設(shè)備的有限電源分類,。HDBaseT還做供電設(shè)備的檢測與分類,，可在加電前確定設(shè)備的功耗。

隨著業(yè)界轉(zhuǎn)向更高功率,，其它標(biāo)準(zhǔn)也紛紛現(xiàn)身,。例如，HDBaseT供電的電視與音頻設(shè)備必須符合UL 60065標(biāo)準(zhǔn),，它要求當(dāng)負載大于15W時使用阻燃外殼,。因此，即使一臺電視負荷滿足了IEC 60950-1:2011對小于100W/端口有限電源的要求,，它仍然需要使用防火外殼,。

當(dāng)對有限電源的需求轉(zhuǎn)向100W/端口以上的實現(xiàn)時,，就要求電纜采用一種特殊的阻燃管，通過支架安裝的金屬盒連接到PSD和電源設(shè)備的輸入端,。這種要求適用于電纜長度大于10 英尺（3.05米）,。

圖1 該電路有兩個端口，每端口承載100W,。電能在受電設(shè)備端計算,，每個端口都有限制電源的要求。根據(jù)《美國電力規(guī)定》,，采用這種方案為設(shè)備供電的多端口中跨必須在每個端口處有一個寫明額定功率的銘牌,。

對于短于10 英尺的電纜，設(shè)計者可以使用同一種四對POE/HDBaseT電纜系統(tǒng),，它包括一個數(shù)據(jù)電纜和一個RJ-45插頭,。但是，此電纜的特性必須超過典型5/E類電纜的要求（圖1）,。有些制造商試圖避開100W的上限以及相關(guān)的保護要求,，他們建議，上限可以適用于一根電纜內(nèi)兩個PSE中的每一個,。使用這種邏輯,，他們認為一個符合性PSE可以支持95W，而一個PSE對可以在相同電纜上支持大約兩倍的數(shù)量,。但這一概念是不正確的,，有危險。

IEEE802.3at-2009標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定,，要在物理接頭處測量100W有限電源的供電上限,。UL CAN/CSA-C22.2 60950-1-07的表2B和2C以及UL 60950-1文件都清楚地定義了對有過流器件和沒有過流器件的電源的限制（表1和表2）。從UL觀點看,，一根電流上存在兩個PSE是不恰當(dāng)?shù)?，因為它是一種使用單一接頭的盒內(nèi)電源，接頭是唯一輸出電源的連接器,，它不得超過100W,。

圖2 這些電路在長于3.05m (a) 和短于3.05m (b)的電纜上，實現(xiàn)了250W功率,。

實現(xiàn)250W或250 VA供電的唯一方式,，要么在每個端口使用斷路器或熔絲，要么讓有資格的電工布放電纜,，而這實際上消除了POE技術(shù)部署的優(yōu)點,。圖2給出了通過全部導(dǎo)線提供100W以上電源（例如兩個單端口的200W情況）的正確配置。

對于信息數(shù)據(jù)設(shè)備或大于15W的電視和音響設(shè)備，如果總供電負荷大于100W,，則兩種情況都需要金屬外殼,。圖2a中的情況需要一種非標(biāo)準(zhǔn)的布線結(jié)構(gòu)，以確保安全性,。方案不能在PSE處和供電設(shè)備輸入端直接使用RJ-45接頭,，并且需要一名有資格的電工做安裝,。圖2b中的情況可以使用典型的POE/HDBaseT布線系統(tǒng),，但也需要特殊布線?？傊?，根據(jù)《美國電氣規(guī)則》的標(biāo)準(zhǔn)，采用標(biāo)準(zhǔn)的以太網(wǎng)布線結(jié)構(gòu),，用單一端口提供大于100W電源是不安全的,。

圖3 HDBaseT使用以太網(wǎng)電纜的全部四個線對，為受電設(shè)備提供了兩個電源接口,，這樣提供的電能是雙線對方案的兩倍,。

四線對供電

HDBaseT通過采用IEEE802.3at-2009規(guī)范中針對四線對供電的機制，實現(xiàn)了大功率供電能力,，并保持了完全的標(biāo)準(zhǔn)符合性,。四線對供電在提供更大電能同時，獲得了更高的效率,。它為受電設(shè)備提供了兩個電源接口,，這樣就可以采用以太網(wǎng)電纜的全部四個線對，獲得的功率是雙線對方案的兩倍（圖3）,。兩個電源接口中,，一個使用1、2,、3和6線的雙線對,，另一個使用4、5,、7和8線的雙線對,。這種結(jié)構(gòu)能夠增加提供的能量，并完全符合標(biāo)準(zhǔn),。在一個典型的HDBaseT實現(xiàn)中,，會裝一個50至57V-dc的電源為PSE供電，而所有受電設(shè)備都直接通過5類或更高等級電纜上的HDBaseT鏈路,，獲得電能,。

表1 無過流保護器件的電源極限

輸出電壓 輸出電流 表面功率

a UCC：輸出電壓的測量遵照1.4.5，所有負載電路都不接,。電壓是持續(xù)的正弦ac和無紋波dc,。對于非正弦ac和紋波大于峰值10%的dc,，峰值電壓不應(yīng)超過42.4V。

b ISC：沒有任何容性負荷下的最大輸出電流,，包括一個短路電路,。

c S(VA)：沒有任何容性負荷下的最大輸出VA。

d 如果保護是來自電子電路或一只正溫度系數(shù)器件,，則加上負載5秒后,，測量ISC和S，其它情況是60秒,。

表2 有過流保護器件的電源極限

輸出電壓 輸出電流 表面功率 過流保護器件的額定電流

a UCC：輸出電壓的測量遵照1.4.5,，所有負載電路都不接。電壓是持續(xù)的正弦ac和無紋波dc,。對于非正弦ac和紋波大于峰值10%的dc,，峰值電壓不應(yīng)超過42.4V。

b ISC：沒有任何容性負荷下的最大輸出電流,，包括一個短路電路,，在加上負載后測量60 秒。

c S(VA)：沒有任何容性負荷下的最大輸出VA,，在加上負載后測量60 秒,。

d 測量期間，電路中維持限流阻抗,，但過流保護器件被旁路,。注：測量時過流保護器件旁路的理由是，確定在過流保護器件工作期間,，造成可能過熱的能量數(shù)量,。

e 過流保護器件的額定電流：當(dāng)電流等于表中所規(guī)定額定電流的210%時，在120秒內(nèi)切斷電路熔絲和斷路器的電流,。

使用HDBaseT時,，核心POE技術(shù)使用每兩個電纜對上的1A電流，并使用三事件的分類法來判斷符合標(biāo)準(zhǔn)的PSE,。這種方案使HDBaseT技術(shù)能夠從HDBaseT鏈路一端向另一端,，每端口傳輸高達100W的連續(xù)直流功率。HDBaseT供電標(biāo)準(zhǔn)比IEEE802.3at-2009更前進了一步,，它使受電設(shè)備能夠識別電纜長度與阻抗,，只要總功耗不超過100W，必要時可供出更大功率,。HDBaseT能夠使用一根LAN電纜,，在100m距離上提供高達100W電源，而無需附加電源，這符合能量使用與需求的趨勢,，以及政府主導(dǎo)的提高能效行動,。這一功率水平超過了對今天典型40英寸LED電視（需要70W功率）的支持要求。

表3 擬議的6.0版,，2012年夏季生效（可視屏幕面積）

今年,，美國環(huán)境保護署的最新能源之星5.3規(guī)范將限制所有電視功耗不超過108W，無論是多大屏幕,，而能源之星6.0的目標(biāo)是所有尺寸屏幕電視耗電不高于85W,。表3給出了擬議的6.0版電源規(guī)范，它應(yīng)在今年夏天生效（參考文獻1）,。無論LCD電視還是LED電視,，很快都應(yīng)達到每英寸屏幕大約耗電1W的水平,。以這種水平,，HDBaseT供電規(guī)范甚至可以支持更大的顯示屏。

盡管今天的以太交換機可以且經(jīng)常內(nèi)置了POE技術(shù),，但還有另一種有能效方式是POE的中跨部署（midspan）,，它位于一個非POE交換機和一個網(wǎng)絡(luò)供電設(shè)備之間。中跨也是HDBaseT最喜歡的部署模型,，因為要在一個以太/HDBaseT交換機的每個端口增加100W,，將會是一個令人生畏的任務(wù)，會大大降低系統(tǒng)的可靠性,。中跨方式亦能實現(xiàn)遠程電源設(shè)備監(jiān)控與配置,，從而顯著減少了功耗。網(wǎng)絡(luò)管理員可以監(jiān)控每個端口的功耗和總功耗,，并配置端口的即時開/關(guān)和定期開/關(guān)功能,，以及不間斷電源狀態(tài)端口的開/關(guān)功能。

POE技術(shù)還可以提高能效,，方式是盡量減少空閑功耗,。很多POE中跨與交換機都采用了開關(guān)電源，其效率在滿負荷時為90%,，意味著一個220W POE電源要消耗220W交流能量,，而400W POE電源則消耗440W。不幸的是,，當(dāng)200W額定單元開關(guān)電源空閑時,，0W負載的開關(guān)功率損失為20至40W，而400W額定單元的0W負載時損失為40至80W,。通過調(diào)整POE的分布式電源結(jié)構(gòu)可以解決這個問題,。例如，網(wǎng)絡(luò)管理員可以先用一個450W的內(nèi)部電源處理所有的實時需求，必要時再用一個外接的450W至1 kW電源,，升級到每端口的滿功率,。

POE創(chuàng)新的另一個重要領(lǐng)域是距離的延伸。四線對電源能夠用最長100m電纜為設(shè)備供電,，這是HDBaseT標(biāo)準(zhǔn)定義的距離,。今天的POE中跨從中間測量電纜長度，當(dāng)電纜長度和設(shè)備的最大功率需求均為已知時,，可以正確地向受電設(shè)備提供電能,。這種方案確保了一臺距離100 m需要22.8W以上功率的受電設(shè)備，在達到最大負荷時不會出現(xiàn)意外掉電,。

圖4 得到的基線距離延伸

PSE 源 200m處受電設(shè)備的功率

四線對IEEE802.3at PSE（60W） 25W（802.3at受電設(shè)備） 12.95W（802.3af受電設(shè)備） 12.3W（802.3af Class 2受電設(shè)備）

網(wǎng)絡(luò)管理員可以使用延長器技術(shù),，同時向200m基線距離的網(wǎng)絡(luò)設(shè)備提供數(shù)據(jù)和電源，如WLAN接入點和網(wǎng)絡(luò)攝像頭,，這一距離是IEEE規(guī)范的兩倍,。延長設(shè)備簡單地連接到一個中跨上，并通過POE輸入獲得電能,。表4給出了延長的基線距離,。另外還可以做級聯(lián)，達到更遠的距離,。

POE在不斷發(fā)展,，提供了更多高價值的供電功能與管理功能。當(dāng)技術(shù)超越60W限制,，具備了新一代更大功率能力時,，設(shè)計者的要點是保持與所有IEEE802.3at-2009標(biāo)準(zhǔn)的符合性，包括確保安全供電的標(biāo)準(zhǔn),。HDBaseT聯(lián)盟已采用IEEE802.3at-2009作為100W的技術(shù),，它完全支持所有安全供電要求，并提供了在單根100m 5e/6類電纜上,，聚合無壓縮高清數(shù)字視頻,、音頻、100BaseT以太網(wǎng),、標(biāo)準(zhǔn)化供電,，以及各種控制信號的機會。