以太网供电简化系统布署难度与成本
以太网供电简化系统布署难度与成本
以太网供电（Power Over Ethernet, PoE）具备简化布线、节省人工成本、安全方便、便于远程管理等优势，PoE供电成为无线覆盖、安防监控、以及智能电网等应用的新宠。本文将为您介绍PoE的技术特性与Silicon Labs（芯科科技）所推出的解决方案。
PoE解决方案推出 应用市场日渐宽广
有线以太网在全球拥有数十亿个端口，是最普及的有线网络接口，PoE技术则利用了有线以太网的非屏蔽双绞线（Unshielded Twisted Pair, UTP）电缆的庞大安装基础，加快其市场的推广速度。PoE是IEEE 802.3以太网标准的一部分，该标准规定了在用于承载数据的同一5类（CAT-5）UTP电缆上安全可靠地分配功率的技术要求。设计人员在设计PoE供电应用时面临众多挑战，包括最大程度地提高效率，控制EMI并最小化成本，同时仍提供必要的输出功率，如今在技术逐渐成熟与芯片解决方案推出后，布署难度已经大幅降低。
PoE能够在现有的以太网CAT-5布线基础架构不作任何改动的情况下，为一些基于IP的终端（如IP电话机、无线区域网接入点AP、网络摄像机等）传输数据的同时，还能为此类设备提供直流供电，因此能在确保现有结构化布线安全的同时，保证现有网络的正常运作，最大限度地降低成本。
一个完整的PoE系统包括供电端设备（Power Sourcing Equipment, PSE）和受电端设备（Powered Device, PD）两部分，PSE包括支持PoE功能的以太网交换机、路由器、集线器或者其他网络交换设备，PD则是接受供电的设备，如在监控系统中就是网络摄像机（IP Camera）。
由于PoE技术只需采用一根网线便能同时传输数据和供电，使其不再需要昂贵的电源和安装电源所耗费的时间，简化了布线，也节省了费用和时间等人工成本，加上PoE供电端设备只会为需要供电的设备供电，只有连接了需要供电的设备，以太网电缆才会有电压存在，因而消除了线路上漏电的风险，用户可以安全地在网络上混用原有设备和PoE设备，这些设备能够与现有以太网电缆共存，相当安全方便，此外，像数据传输一样，PoE可以通过使用简单网管协议（Simple Network Management Protocol, SNMP）来监督和控制设备，这个功能可以提供诸如夜晚关机、远程重启之类的功能，相当便于进行远程管理，使得PoE成为无线覆盖、安防监控、以及智能电网等应用的最佳选择。
为了协助厂商快速开发应用PoE技术的产品，Silicon Labs推出了完整的PoE产品组合，旨在为添加90W PoE到供电端设备（PSE）和受电端设备（PD）时降低设计成本和复杂度。全新的90W PoE产品组合符合IEEE 802.3bt标准，该标准扩展了POE应用于无线接入点和IoT无线网关的能力，该产品组合所提供的更高功率能力，有助于实现PoE供电的5G小基站和数字化楼宇。
Silicon Labs所推出的802.3bt PoE产品组合，可提供更高的功率、出色的集成度以及更先进的功能，既能帮助开发人员简化系统设计，又能满足严格的功率、尺寸和成本预算。新的PoE产品组合涵盖从15W到90W的以太网电缆两端，为开发人员提供了适用于各种PSE和PD应用的灵活性选择。802.3bt产品组合共包括三种新的PSE和PD产品。
第一款是Si3471 PSE控制器，这是业界首个完全自治的90W单端口、符合802.3bt标准的供电解决方案。Si3471可轻松为单端口中跨或“injectors”增加90W的功率，它会自动管理与802.3bt标准相关的所有细微差别。Si3471不需要外部主机MCU、固件下载或软件编程，使用三个数字I/O引脚即可轻松配置。Si3471采用小型38引脚5 mm x 7 mm QFN封装，具有简单的BOM有助于降低系统设计成本和复杂度。
第二款产品则是Si3474四端口以太网PSE控制器，可为最多四个90W 802.3bt PoE端口或八个30W 802.3at/af PoE端口供电，从而为工业和商用以太网交换机和安全记录设备提供了通用解决方案。Si3474支持在每个端口上的全功率自治模式下运行，或在主机模式下运行，这使得开发人员能够通过I2C接口和功能齐全的寄存器列表来管理电源。Si3474采用56引脚8 mm x 8 mm封装，并具有行业标准的引脚排列。
第三款产品为Si34071单芯片PD解决方案，可将802.3bt接口与集成的高效DC-DC转换器相结合，能够实现90%以上的端到端效率，集成了PoE 802.3bt PD应用所需的信令、控制和功率转换功能。Si34071包含一个简单的9600波特率UART接口，用于连接到系统MCU。Si34071可为5G小基站、无线接入点和IoT网关提供高功率。作为Si3471 PSE控制器的最佳伙伴，Si34071采用小型32引脚5 mm x 5 mm QFN封装。
Silicon Labs新型90W解决方案简化了新兴高功率PoE市场的单端口PoE设计，结合Silicon Labs出色的技术支持，将能够协助客户借助最新的高功率PoE技术，在市场中抓住第一手商机。
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