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高效的以太网供电解决方案降低了总体成本

凌力尔特公司混合信号产品部产品市场经理Alison Steer和高级设计工程师Heath Stewart?? 2013年12月26日 ?? 收藏0
IEEE 802.3at规范定义的以太网供电(PoE)是通过一条CAT-5以太网电缆安全地传输应用数据和电源的方法。由于它支持灵活地在任何地方安装设备,没有在附近提供交流电源的限制,也不需要电工进行安装,因此,它得到了广泛应用。

最初的IEEE 802.3af PoE规范限制了供电至受电设备(PD)的功率只有13W,这也就限制了设备的应用范围,例如IP电话和基本安防摄像机等。在2009年,IEEE 802.3at规范将支持的功率增大到25.5W。但是,这还是无法满足功率要求越来越高的PoE应用需求,例如,微微蜂窝基站、无线接入点、LED标牌和加热云台变焦(PTZ)室外摄像机等。

在2011年,凌力尔特公司发布了新的专有标准LTPoE++,将PoE和PoE+规范扩展到90W供电,同时还维持与IEEE PoE标准100%的兼容。它支持四种不同的功率等级(38.7W、52.7W、70W、90W),可以根据应用要求来调整电源供电。

LTPoE++供电设备(PSE)采用了更智能的PSE隔离体系结构,以减少元器件数量,尽量少使用昂贵的外部元器件。全面的电缆放电保护和80V绝对最大值的引脚保证了现场工作的高可靠性。采用外部FET使散热性能可满足应用需求,提高了系统效率,增强了长期可靠性。LTPoE++体系结构只需要一个PSE和PD控制器,就能够通过4对100m CAT-5e电缆提供90W的功率。

系统隔离要求

要实现以太网供电,需要仔细的选择体系结构和元器件,以降低系统成本,同时提高性能和可靠性。一个成功的设计必须满足IEEE隔离要求,在短路和过流事件时保护Hot Swap FET,或者符合IEEE规范。PoE规范清楚地阐述了隔离要求,在PD应用电路中,确保断开接地环路,维持以太网数据完整性并降低噪声。

传统的PSE隔离体系结构在主机至PSE控制器接口处隔离数字接口和电源。光耦合器等数字隔离单元本质上非常昂贵而且不可靠。能够实现隔离功能的IC成本非常高,不支持I2C高速传送。而且,对PSE逻辑供电的隔离DC/DC转换器增大了电路板面积和系统成本。

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以太网供电? LTPoE++?

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