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超过60W的POE关键在于符合安全标准

时间:05-29 来源:互联网 点击:

以太网供电标准提供了方便、灵活而增强的管理能力,能够采用与传输数据相同的5类电缆提供电源。目前一代基于标准的技术能够通过四对电缆线,提供高达60W的功率,也较前一代两对线方案有更高的效率。

随着业界转向通过5类线(或更好的布线架构)提供更高的功率,系统设计者与网络管理员必须了解各种新兴技术选择,包括由IEEE主持开发的标准,以及其它带来高成本而笨重的部署复杂性,并有潜在安全风险的标准。例如,有些制造商推广过每端口100W的方案,它在加电前不做检测,这是一种危险的省略。其它提供200W/端口的方案甚至更加危险,除非在每个PSE(电源设备)单元处使用可硬复位的熔丝,或由有资格的电工做布线。在以太电缆上为设备供电的唯一安全方案是遵守IEEE802.3at-2009规范。

HDBaseT联盟正开发100W的电源规范,针对那些通过单根LAN电缆传输无压缩、大带宽多媒体内容、100BaseT以太网、电源,以及各种控制信号的产品。HDBaseT联盟是一个致力于在整个家庭内分配高清晰多媒体内容的推广与标准化跨行业组织,它创造了一种“五重”功能,将无压缩、全高清数字视频、音频、100BaseT以太网、IEEE802.3at规范电源,以及各种用于传输的控制信号都聚合到一根5类电缆上。

尽管独立的制造商们正在追求更高功率水平的方案,但HDBaseT供电方案则提供了其它功能,包括符合IEEE802.3at-2009标准Section 33.7.1,它规定了所有PSE都要满足国际电工委员会60950-1:2001规范,包括作为每端口功率不超过100 VA(或100W),无需特殊过流保护设备的有限电源分类。HDBaseT还做供电设备的检测与分类,可在加电前确定设备的功耗。

随着业界转向更高功率,其它标准也纷纷现身。例如,HDBaseT供电的电视与音频设备必须符合UL 60065标准,它要求当负载大于15W时使用阻燃外壳。因此,即使一台电视负荷满足了IEC 60950-1:2011对小于100W/端口有限电源的要求,它仍然需要使用防火外壳。

当对有限电源的需求转向100W/端口以上的实现时,就要求电缆采用一种特殊的阻燃管,通过支架安装的金属盒连接到PSD和电源设备的输入端。这种要求适用于电缆长度大于10 英尺(3.05米)。

图1 该电路有两个端口,每端口承载100W。电能在受电设备端计算,每个端口都有限制电源的要求。根据《美国电力规定》,采用这种方案为设备供电的多端口中跨必须在每个端口处有一个写明额定功率的铭牌。

对于短于10 英尺的电缆,设计者可以使用同一种四对POE/HDBaseT电缆系统,它包括一个数据电缆和一个RJ-45插头。但是,此电缆的特性必须超过典型5/E类电缆的要求(图1)。有些制造商试图避开100W的上限以及相关的保护要求,他们建议,上限可以适用于一根电缆内两个PSE中的每一个。使用这种逻辑,他们认为一个符合性PSE可以支持95W,而一个PSE对可以在相同电缆上支持大约两倍的数量。但这一概念是不正确的,有危险。

IEEE802.3at-2009标准规定,要在物理接头处测量100W有限电源的供电上限。UL CAN/CSA-C22.2 60950-1-07的表2B和2C以及UL 60950-1文件都清楚地定义了对有过流器件和没有过流器件的电源的限制(表1和表2)。从UL观点看,一根电流上存在两个PSE是不恰当的,因为它是一种使用单一接头的盒内电源,接头是唯一输出电源的连接器,它不得超过100W。

图2 这些电路在长于3.05m (a) 和短于3.05m (b)的电缆上,实现了250W功率。

实现250W或250 VA供电的唯一方式,要么在每个端口使用断路器或熔丝,要么让有资格的电工布放电缆,而这实际上消除了POE技术部署的优点。图2给出了通过全部导线提供100W以上电源(例如两个单端口的200W情况)的正确配置。

对于信息数据设备或大于15W的电视和音响设备,如果总供电负荷大于100W,则两种情况都需要金属外壳。图2a中的情况需要一种非标准的布线结构,以确保安全性。方案不能在PSE处和供电设备输入端直接使用RJ-45接头,并且需要一名有资格的电工做安装。图2b中的情况可以使用典型的POE/HDBaseT布线系统,但也需要特殊布线。总之,根据《美国电气规则》的标准,采用标准的以太网布线结构,用单一端口提供大于100W电源是不安全的。

图3 HDBaseT使用以太网电缆的全部四个线对,为受电设备提供了两个电源接口,这样提供的电能是双线对方案的两倍。

四线对供电

HDBaseT通过采用IEEE802.3at-2009规范中针对四线对供电的机制,实现了大功率供电能力,并保持了完全的标准符合性。四线对供电在提供更大电能同时,获得了更高的效率。它为受电设备提供了两个电源接口,这样就可以采用以太网电缆的全部四个

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