一直以来以太网都是用于传送数据，以太网设备必须自带电池或与外部电源相连才能工作。但最新通过的ieee 802.3af标准定义了一种新方法，允许以太网在数据传输线上同时传送直流电源。它的功率约为13w。这样小型数据设备就可直接用以太网连接来供电，而不再需要电池或与墙上交流电源插座连接。本文介绍以太网线缆电力传输工作原理及设计中的注意事项。

    在以太网系统中，我们把提供电源的设备称为pse(power sourcing equipment)，而使用电源的设备叫pd(power device)。pse通常是以太网交换器、路由器、集线器或其它网络交换设备，pd则有多种形式，如数字ip电话、无线网络接入点、pda或笔记本电脑接驳器、移动电话充电器及hvac温度自动调节器等等。实际上，任何需要数据连接并能在13w或更低功率下工作的设备都可无需ac电源或电池供电，仅从rj45插座就能够得到相应的电力。

    通过以太网电缆传输电源

    一条cat-5以太网电缆在一个普通保护层内包含4对24号无屏蔽铜双绞线，电缆两端都有rj45接头。在一般的10base-t或100base-tx(10/100)网络中，这四对线中的两对用来传输数据(称为信号线对)，其中一对用于发送，另一对用于接收，另外两对没有用到(称为备用线对)。1000base-t(通过铜线进行千兆级速率传输)中4对线都用到了，它与提供电源的以太网在很多方面都兼容。

    如图1所示，pse要求信号线对或备用线对(但不是两者同时)提供额定48v直流电源，电源作为两个加电的线对间共模电压差，加到差分数据信号与线缆耦合的隔离变压器中间接头上，发送线对和接收线对之间的48v电位差不会对两端数据收发器产生影响。

    用于为线路供电的48v电源要与pse机箱接地隔离开来，以保持pse与pd间的分隔。ieee定义了两种隔离方法，称为环境a(environment a)和环境b(environment b)。环境a要求pse机箱与48v供电隔离，但不要求与相邻的端口分隔；环境b要求较为苛刻，它要求端口与机箱隔离，同时相互之间也要隔离。为了符合电信方面的协定，48v dc电源通常又称作-48v电源。ieee 802.3af标准规定环境a电源只能与负极(即-48v)接在一起，而在环境b中，由于电源与机箱及相邻端口隔离，所以没有要求要与哪一极连接。

    pd的特性

    ieee 802.3af规定的pd需符合几个条件。首先pd应能通过信号线对或备用线对接收电源，通常由二极管对两个电源执行“或”运算来实现，图2显示了一个利用ltc4257构成的完整前端。这个电路还有一个优点，就是当电源通过另一线对传输时，它可以把未用线对的标志去除，这也是ieee规格所要求的。此时必须用桥堆或其它方法实现自动极性判断，以便pd交叉或直接通过以太网电缆工作。

    当用2.7v至10.1v之间的电压探查时，所有pd在电源输入端都要有25kω特征阻抗。考虑到基于二极管的功率控制及自动极性电路，该特征阻抗最多允许1.9v串联偏移。对于网络接口卡及没有电源的集线器等旧式以太网设备而言，一般共模阻抗大约为150ω，这与有效pd阻抗相差很大。

    当用15v至20v之间的电压探查时，终端会出现另一个可选特征信号。这个“分级”特征信号向pse表明pd将使用的最大功率，这样pse就可规划所提供的电源。该分级特征信号用流过pd输入端的恒定电流来标示，表1显示了分级情况及其恒流特性。

    当pd向pse表明自己的级别后，pse会在线缆上加一个44v到57v的电压，这时pd要遵守几条规定。在端电压升到30v以前，它不应该消耗太大负载电流，这是为了避免与分级特征信号互相干扰；但是到电压达到42v时，它又必须处于完全工作状态，不能连续吸取350ma电流或12.95w功率(以较小值情况为准)，有些情形下可允许400ma浪涌电流。它工作时需要相当于20ω的输入串联电阻，因此在浪涌电流为400ma时可以减掉多达约8v的电压。这样在电压开关的时候就可以产生