新批准的IEEE802.3af规范规定在Ethernet 网络上允许同时传送DC电源和数据。用可得到的13W 左右的电源,很多装置可由它们的Ethernet连接供电,而电源不用来自墙上AC插口。可用Ethernet 连接供电的装置包括数字VoIP 电话,网络无线接入点, PDA充电台、HVAC恒温器或由墙插口供电的任何连接Ethernet 的低功率数据装置。
随着Ethernet连接增加电源,需要安全装置保护通用PC 和膝上电脑免遭48V电平破坏。
Ethernet缆线供电
需要一个PSE （Power Sourcing Equipment 电源设备）为Ethernet的信号线对或备用线对提供额定的48V。所加电源是做为两个供电对之间的共模电压差,供电是借助于耦合差分信号到缆线的隔离变压器中心抽头,由于变压器原因,所以,发送和接收线对之间的48V电势差对另一端的数据收发没有影响。
PSE也可做为电流限制装置,而PD（用电装置）检测,PD分类、电流限制和断开检测需的精确测量通常与48V电源开关装置无关。基于此原因,必须开发专用电路,以满足高压电源开关应用中心精确需要和坚固要求。
PD特性
所有PD(Powered Device 用电装置)在电压2.7V和10.1V之间探测时,电源输入必须呈现25KΩ左右特征阻抗。允许特征阻抗具有高达1.9V偏移串联到所允许的二极管偏置电源调整和自动极性电路（图2）。

此特征对PSE是一种指标,表明线末端的装置是一个有效的PD,并且48V不会损坏它。网络接口卡和非用电插口通常呈现出150Ω左右的共模阻抗,这与有效PD阻抗相差甚运。
另外,在15V和 20V之间探测时,会在终端呈现可变的特征阻抗。“分级”（Classification）特征表明PD从PSE没取的最大功率,因此,PSE可以预先排定功率。分段特征表现为在输入端被PD汲取的恒定电流。表1示出分级其恒定电流特征。
表1  PE功率分段
IEEE 802 .3af分段
分级电流
最大PD功率
分级说明
0
0~4mA
12.95W
未知PD功率,PD不能实现分级
1
9~12 Ma
3.84W
低功率PD
2
17~20 mA
6.49W
中功率PD
3
26~30 mA
12.95W
高功率或满载功率
4
36~44 mA
12.95W
留给将来用,功率类似0分级

PD检测
在允许PSE供电到线路前,必须检查特征电阻,为了考虑有效特征,PD必须看似像与120nF或更小电容并联的25KΩ±5%而PSE必须按受19KΩ~26.5KΩ较宽范围的阻抗,这是基于系统中寄生串联和并联电阻的考虑。PSE必须拒收阻抗低于15 KΩ或高于33KΩ以反跨接在终端大于10μF的负裁。
PD特征阻抗可高达1.9V电压偏移（通常由两个二极管串联引起的）和10mA电流偏移（通常由PD漏电引起）。这些项使PSE电阻测量变复杂,这是由于在单V—I点测量中将不考虑这些误差。因此,需要PSE至少取两个不同V—I点（在PD中这两点至少相隔1V）。然后,计算两个点之间的差以求得真正电阻斜率,减去电压和电流偏移。
PD分级
一旦 PSE已成功检测PD,则PSE可任意询问PD将汲取多少功率。若PSE具有足够大的电源能同时提供满载功率到所有端口,则可省略分级步骤。一般情况下,PSE具有有限可用的功率,它必须跟踪所连接的PD数和它们的功率分级电平,当达到功率预算时,必须停止接受PD。
在PD上加上15V~20V电压便可检查分级特征。在15V和20V分级特征范围,PD行为必须像恒流源,PSE测量此电流来确定PD（见表1 ）。图3示出系统从检测模式到分级模式转换的电流行为。
切断检测
正如PSE从不发送功率到不要求它的装置中,PSE在用电装置未插入前必须不开着电源,这是因为用电电缆可以立即插入PC或膝上电脑。这需要PSE检测此动作并保证电源不加到“非依从”的PD（即PC,膝上电脑或其他传统Ethernet装置）上。802·3af标准为PSE感测未插入PD规定了两种方法：DC切断和AC切断,允许选择最适合所用系统的实现方法。
DC切断

DC切断根据流经PSE到PD的DC电流量来确定1个PD的存在。当电流在给定时间tDIS（300ms~400ms）内保持低于阀值IMIN（5mA和10mA之间）,则PSE 假定PD不存在并关断电源。
AC切断
实现AC 切断的PSE测量Ethernet口的AC阻抗。当没有装置连接到POE时,口应该是高阻抗（几兆欧姆）。然而,当连接PD时,口阻抗将小于26.25KΩ,这通常远远小于PD汲取的有效功率。所加电压（VAC）和测量所得到的电流（IAC）确定口阻抗（ZPORT）：ZPORT=VAC/IAC,图4中的LTC4259A实现AC和DC切断。
结语
PSE具有：检测程序告知它有没有真正的PD连接到端口;分级程序告知它PD将汲取多少功率,因此,可相应地指定它的电源;电源管理特征告知它PD是否仍然存在和工作正常。而PD具有与PSE直接通信的方式、希望多少功率和希望保持的电流。所有这些都不影响任何方式的数据流。因此,把有效PSE和PD器件组合完全没有数据通信硬件,这对于某些应用节省很大的费用,最重要的是检测协议可使传统Ethernet装置损坏的机会最小,因此,维护向后兼容。（彭京湘）