色哟哟视频在线观看-色哟哟视频在线-色哟哟欧美15最新在线-色哟哟免费在线观看-国产l精品国产亚洲区在线观看-国产l精品国产亚洲区久久

0
  • 聊天消息
  • 系統消息
  • 評論與回復
登錄后你可以
  • 下載海量資料
  • 學習在線課程
  • 觀看技術視頻
  • 寫文章/發帖/加入社區
會員中心
創作中心

完善資料讓更多小伙伴認識你,還能領取20積分哦,立即完善>

3天內不再提示

基于以太網供電平臺的PSE設計方法

analog_devices ? 來源:亞德諾半導體 ? 作者:亞德諾半導體 ? 2022-07-03 11:06 ? 次閱讀

IEEE新推出的以太網供電(PoE)標準,也被稱為PoE 2或802.3bt(以前稱為PoE++),從推出至今剛滿3年,但其應用勢頭比過去更為強勁。雖然因為受到2019年新冠肺炎疫情(COVID-19)的影響,遠程工作的數量增加,但每年部署的以太網供電端口數量也在持續增加。雇主利用空下來的桌椅,升級IT基礎設施,打造面向未來的工作場所,希望最終能夠座無虛席。

要創建智能辦公室,就需要在辦公室內配備多臺連接至互聯網的物聯網設備,包括會議室標牌、電話會議設備和各種傳感器。智能辦公室具有諸多優勢,包括節能、簡化業務運營,或許更重要的是,提高員工在工作場所的安全性。新冠肺炎疫情只是加快凸顯了我們對可管控的樓宇暖通空調(HVAC)系統和大量非接觸式公共物品的需求,促使設施和IT經理開始協作部署支持PoE的系統。根據650 Group市場研究公司的數據,到2025年,全球交換機/PoE端口的出貨量預計將超過1.5億。

PoE 2在2018年獲得批準時,可以為通電設備(PD)提供高達71.3 W功率,將近之前標準(25.5 W)的3倍。PoE 2可以通過相同的千兆以太網電纜傳輸電源,為過去、如今和未來的許多需要大量功率和數據的應用奠定基礎,包括用于在人員進入工作場所之前,在入門位置對人員實施新冠肺炎篩查的遠端溫度監測系統和紅外攝像頭。

圖1顯示基本的PoE框圖,其中一臺PD連接至供電設備(PSE)。對于過去的幾代PoE,一個電源通道就足以為每個PoE端口供電。經過快速發展,現在,到了802.3bt,每個端口需要配備兩個電源通道,以實現中等和高電平,此外,可能還需要考慮提高每個通道的功率密度。在全球以太網市場中,支持PoE的端口的數量在不斷增加。受上述所有因素影響,IT部門需要部署大量高功率密度、高端口數量的系統,所有這些系統都要求達到99.999%(5個9)的正常運行時間和可靠性。我們需要一種真正可擴展的PoE子系統來簡化高端口數量、支持PoE的交換機的部署,這種需求由來已久。

b57b5ac8-fa7c-11ec-ba43-dac502259ad0.jpg

圖1.以太網供電框圖

b5908ede-fa7c-11ec-ba43-dac502259ad0.jpg

圖2.LTC9101/LTC9102/LTC9103 PoE 2 24端口PSE芯片組的簡化原理圖。

ADI公司作為PoE領域的帶頭人、IEEE 802.3bt Task Force的成員,以及以太網聯盟的活躍成員,長期以來一直在提供出色的PSE和PD控制器,為如今部署的數以百萬計的端口貢獻了自己的力量。剛剛發布的ADI LTC9101、LTC9102和LTC9103高端口數量的PSE芯片組和ADI的PoE 2 PD控制器讓開發人員能夠提供完整的端到端PoE 2系統。我們來深入研究一下為何這款新平臺在如今的市場中地位特殊。

基于平臺的PSE設計方法

現代的交換芯片是非常復雜的系統,常常會面對非常嚴苛的環境條件,包括浪涌和電纜放電,且必須提供出色的系統可靠性和正常運行時間。過去的PSE架構方法是在組件層級審查PSE子系統設計,重點關注增量組件改進,而這些改進并不一定會優化整體系統性能。若從更高層級審查PSE子系統,將迫使ADI公司的設計團隊開始重新思考PSE范例,并提供系統級解決方案。LTC9101/LTC9102/LTC9103和未來的衍生產品將采用這種系統級方法,將數字和模擬組件組合起來,以解決系統集成商面臨的PSE挑戰,包括表1中列出的挑戰。

表1.PSE系統級挑戰和解決方案

b5b165be-fa7c-11ec-ba43-dac502259ad0.png

LTC9101/LTC9102/LTC9103屬于自隔離PSE控制器芯片組的一部分,基于襯底,專為PoE 2系統設計。圖2顯示簡化的原理圖,以及如何為多達48個以太網端口中的一個端口供電。芯片組具有新特性,它們支持集成式隔離。所以,在芯片組架構中,LTC9101為PSE主機提供隔離數字接口,而多個LTC9102和/或LTC9103提供高壓模擬以太網接口。802.3以太網規范要求將網段(包括PoE電路)與底盤地和PHY進行電氣隔離。通過將LTC9101置于非隔離側,將LTC9102或LTC9103置于隔離側,可將多達6個昂貴的光耦合器和1個隔離電源替換為更便宜、更可靠的10/100以太網變壓器。這種拓撲結構不僅可以節省成本,還可以實現更穩定可靠和易于制造的PSE設計。

這種可擴展的解決方案支持靈活實施大型PSE系統,端口數量從4個到48個,具體由每個端口需要多少功率來決定。每個設計至少需要一個LTC9101數字控制器和一個或多個LTC9102/LTC9103模擬控制器。

LTC9102提供12個電源通道,每個通道為以太網電纜中的4個電纜對中的2對供電,為12個30 W端口(每個端口使用一個電源通道)到6個90 W端口(每個端口使用兩個電源通道)供電。同樣,LTC9103提供8個電源通道,可用于為8個30 W端口到4個90 W端口供電。

單個LTC9101可以管理多達4個LTC9102和/或LTC9103,它們可以混合和匹配使用。例如,可以使用1個LTC9101、1個LTC9102和2個LTC9103來構建24端口PSE,包含4個90 W端口和20個30 W端口,如圖3所示。

b5cb948e-fa7c-11ec-ba43-dac502259ad0.jpg

圖3.LTC9102/LTC9103混合/匹配實現示例:24端口PSE,包含4個90 W端口和20個30 W端口

IT和設施經理都很喜歡LTC9101的第六代數字功能,包括用于存儲固件更新的內部eFlash和自定義用戶配置包、向后兼容LTC4291 4端口PoE 2 PSE驅動器,以及I2C串行接口。LTC9101的現場可升級固件映像存儲在專用的閃存分區中,在該位置預先配置了符合IEEE 802.3at/bt標準的固件映像。在單獨的ECC和CRC保護措施下,維護固件映像的兩個完整副本,以最大限度保護數據。在成功啟動芯片組之后,用戶可以配置并通過LTC9101的I2C接口與芯片組通信,每個端口可以單獨配置為四種PSE操作模式(自動、半自動、手動或關斷)中的一種,且可以使用端口電流、PoE電源電壓和端口電源等的遙測讀數來管理系統電源。

LTC9101是芯片組的核心,LTC9102/LTC9103則是枝干,通過多種方式保證高壓電源路徑的高效率和耐用性。每個LTC9102/LTC9103電源通道都采用專用的檢測和分級硬件。這使得所有端口都能夠同時檢測、分級和上電,從而大幅降低交換芯片中的上電延遲。其他不太先進的PSE容易受到PD等明顯的延遲影響;例如,LED以串行端口為基礎供電。LTC9102/LTC9103使用外部MOSFET控制每個電源通道,所以用戶可以選擇低RDS(ON)器件,以降低功耗并解除通道故障。使用0.1 Ω檢測電阻有助于進一步降低功耗。

在發生過電流故障或端口短路時,LTC9102/LTC9103在~1 μs內快速斷開電源,以保護PSE、MOSFET和后端電路。此外,所有面向端口的引腳可以承受高達+80 V或低至–20 V的電壓瞬變事件,不會造成損壞。芯片組能夠根據IEC 61000-4-5浪涌抗擾度規范,盡可能采用較少的外部器件,在超過±6.5 kV的浪涌下運行,這一特性非常不錯(DC3160演示板顯示了此特性)。在發生故障之后,LTC9102/LTC9103能夠以限流的方式快速安全地重新開啟MOSFET,盡量減少對PD的中斷,這是盡量延長網絡正常運行時間的關鍵。

PoE 2拓撲、檢測方案和功率分級

PoE 2引入了兩種不同的PD特征配置:單特征和雙特征PD。單特征PD(圖4)是在兩個線對(pairset)之間共用相同的檢測特征和分級特征的PoE2 PD PD。雙特征PD是在每個線對上都具有獨立特征的PoE 2 PD,允許每個線對具有完全獨立的分級和功率分配。雙特征PD解決方案非常復雜,其成本是單特征PD的兩倍。值得注意的是,盡管共用一個相同的架構,802.3bt雙特征PD并不等同于先前標準的UPoE設備。LTC9101/LTC9102/LTC9103支持可靠的PoE 2 PD檢測過程,包含新的連接檢查子過程,以確定PSE連接哪種PD特征配置。

除了進行連接檢查外,器件還需驗證連接的PD是否是符合IEEE標準的PD。雖然IEEE要求PSE使用2點電壓或2點電流檢測方案之一來檢測有效PD特征(25 kΩ),但LTC9101/LTC9102/LTC9103通過同時采用兩種類型的檢測方案以實現更穩定可靠的方案。這種多點(多電壓和多電流)檢測機制可用來消除誤報,并可避免損壞未針對PoE直流電壓承受力而設計的網絡設備。

PoE 2為兩對導體(4線)供電,以提供高達25.5 W的功率,為四對導體(8線)供電,以提供高達71.3 W的功率。這不僅能實現更高功率水平,而且由于在所有導體通電后,電纜中的功率損耗減少了一半,因此使用更多導體可以提高舊有的低功率水平系統的效率。例如,為確保PoE 1 PD可接收到25.5 W,需要采用PoE 1 (PoE+) PSE提供30 W功率,因為在100 m的CAT5e電纜上的損耗為4.5 W。四對導體通過PoE 2為相同的25.5 W PD供電,通常可將損耗降低至2.25 W以下,從而使總功率傳輸效率從85%提高至92.5%。考慮到全球PoE PD的數量,這意味著大幅降低功耗,在許多用例中,碳排放量可降低7.5%。

b5edcb94-fa7c-11ec-ba43-dac502259ad0.jpg

圖4.單特征與雙特征PD的拓撲結構

PoE 2引入四種新的大功率PD分級,從而使單特征分級總數達到9個(如表2所示)。分級5至8是PoE 2的新增分級,相當于40 W至71.3 W的PD功率水平。PSE仍然可選擇使用物理層(即用于71.3 W的5事件分級)或數據鏈路層(即鏈路層發現協議,LLDP)進行PD的分級,而且PD依然必須能夠支持兩種分級方案以與標準相符。請記住,因為每個線對在雙特征PD中獨立運行,所以每個線對都可以是不同的分級。例如,第一個線對上的Class 1 (3.84 W)和第二個線對上的Class 2 (6.49 W)將形成一個雙特征Class 1和Class 2 (10.3 W) PD。

表2.PoE 2 PD分級和功率水平

b603d0d8-fa7c-11ec-ba43-dac502259ad0.png

PoE 2 PD還可以實現物理層分級的一種可選擴展(稱為Autoclass),其中PoE 2 PSE(如LTC9101/LTC9102/LTC9103)芯片組測量連接PD的實際最大吸取功率。這樣,利用這種電源管理功能,可以將剩余的功率分配給其他燈泡(如果測量某個燈泡,由于較低的亮度設置或電纜較短,其功耗低于其分級功率)。

不言而喻,PoE 2可向后兼容舊的 25.5 W 和13 W PoE 1標準。較低功率的PoE 1 PD可以連接至較高功率的PoE 2 PSE,這不會有任何問題。而且,當情況反過來時,即較高功率的PoE 2 PD連接至較低功率的PoE 1 PSE時,PD可在經協商的較低功率狀態下工作,這被稱為降級。如果PD忽略降級并工作在其最高功率狀態,則高耗電的PD將導致PSE反復地接通,達到其電流限值,然后關斷,這實際上使PSE產生低頻寄生振蕩。因此,PoE 1和PoE 2 PD都需要降級,但遺憾的是在許多實施方案中降級被忽視了。

非常高效的PD

ADI提供大量獨特的IC以盡可能提高PoE 2 PD的性能。圖3顯示了帶有輔助輸入的高效單特征PoE 2 PD接口的簡化框圖。該解決方案擁有高于94%的端到端(RJ-45輸入至PD負載)效率,并可在-40℃至125℃的溫度范圍內工作。

圖5中RJ-45接口上的LT4321是一款有源二極管橋控制器,可用來取代所需的二極管橋式整流器。LT4321采用低損耗N溝道MOSFET橋,可同時提高PD的可用功率并減少散熱量。PoE 2要求PD在其以太網輸入端上能夠接受任何極性的直流電源電壓,因此LT4321可將來自兩組數據線對的電源進行平滑的整流,并將其整合為極性正確的單個電源輸出。由于電源效率提高實際上免除了散熱要求,所以總體電路尺寸和成本得以降低,并且功率可降低10倍或更多,從而使PD能夠保持在分級功率預算之內,或者使PD能夠增加功能。

圖5所示的理想二極管橋控制器是PD接口的“大腦中樞”,LT4295是一款PoE 2 PD接口控制器,集成了一個高效的正激式或無光耦合反激式控制器。LT4295利用一個集成型25 kΩ特征電阻、高達5事件分級和單特征拓撲支持所有9種IEEE PD分級。除了提供更多的PD功率之外,使LT4295優于傳統PD控制器的因素是其采用一個外部功率MOSFET以進一步地大幅降低總體PD散熱量并充分提高電源效率,由于PoE 2的功率水平更高,因此這一點變得更為重要。

對于那些需要能夠支持輔助電源的PoE 2 PD設計,PD可以選擇由電源適配器供電,圖3頂部所示的LT4320是一款9 V至72 V有源二極管電橋控制器,它采用低損耗N‐溝道MOSFET取代了全波橋式整流器中的全部4個二極管,以顯著降低功耗并增加可用電壓。由于電源效率的提升免除了笨重和昂貴的散熱器,因此可縮減電源和墻上變壓器的尺寸。通過幾乎消除熱運行二極管橋中固有的兩個完整二極管壓降(~1.2V,即12V的10%)提供了額外的裕量,從而增加了應用的儲備空間,低電壓應用亦能從中獲益。

結論

在如今不斷發展的全球以太網市場中,PoE 2仍然相當重要,即使在遠程工作持續凸顯優勢的情況下也是如此。大中小型企業都對大樓進行改造,安裝支持PoE的掃描儀、攝像頭和其他系統來保護員工安全,所以比以往更加需要高端口數PSE。ADI公司的LTC9101/LTC9102/LTC9103 PoE 2 PSE芯片組能夠滿足這種需求,它們讓交換芯片供應商能夠高效、可靠地為高達48個以太網端口供電,且為設施和IT經理提供先進電源管理功能。同時,PD開發人員可以在電纜的另一端繼續使用ADI公司的多款IC來提高集成度,減少散熱量,并提高電源效率。

b62eade4-fa7c-11ec-ba43-dac502259ad0.jpg

圖5.帶有輔助輸入的高效IEEE 802.3bt單特征PD接口的簡化框圖

原文標題:推出至今才3年,它為何這么火?

文章出處:【微信公眾號:亞德諾半導體】歡迎添加關注!文章轉載請注明出處。

審核編輯:湯梓紅

聲明:本文內容及配圖由入駐作者撰寫或者入駐合作網站授權轉載。文章觀點僅代表作者本人,不代表電子發燒友網立場。文章及其配圖僅供工程師學習之用,如有內容侵權或者其他違規問題,請聯系本站處理。 舉報投訴
  • ADI
    ADI
    +關注

    關注

    146

    文章

    45820

    瀏覽量

    249786
  • PoE
    PoE
    +關注

    關注

    7

    文章

    466

    瀏覽量

    56035
  • PSE
    PSE
    +關注

    關注

    0

    文章

    54

    瀏覽量

    23255
  • 以太網供電
    +關注

    關注

    0

    文章

    55

    瀏覽量

    12333

原文標題:推出至今才3年,它為何這么火?

文章出處:【微信號:analog_devices,微信公眾號:analog_devices】歡迎添加關注!文章轉載請注明出處。

收藏 人收藏

    評論

    相關推薦

    MMWAVEPOEEVM以太網供電解決方案用戶指南

    電子發燒友網站提供《MMWAVEPOEEVM以太網供電解決方案用戶指南.pdf》資料免費下載
    發表于 11-28 14:34 ?0次下載
    MMWAVEPOEEVM<b class='flag-5'>以太網</b><b class='flag-5'>供電</b>解決方案用戶指南

    單對以太網供電開辟了新的應用前景

    作者:Pete Bartolik 投稿人:DigiKey 北美編輯 2024-06-26 雖然通過以太網電纜供電以太網供電技術 (PoE) 已有多年歷史,但一直以來只有在 100 米
    的頭像 發表于 10-02 17:55 ?426次閱讀
    單對<b class='flag-5'>以太網</b><b class='flag-5'>供電</b>開辟了新的應用前景

    采用數據線供電的單線對以太網

    電子發燒友網站提供《采用數據線供電的單線對以太網.pdf》資料免費下載
    發表于 09-02 11:49 ?0次下載
    采用數據線<b class='flag-5'>供電</b>的單線對<b class='flag-5'>以太網</b>

    車載以太網與傳統以太網的區別

    車載以太網與傳統以太網在多個方面存在顯著的差異,這些差異主要體現在傳輸速率、實時性、可靠性、物理層標準、應用場景以及技術發展等方面。
    的頭像 發表于 07-25 11:12 ?1765次閱讀

    CANape&VN5620監控記錄以太網數據操作演示#車載以太網 #CANape

    車載以太網
    北匯信息POLELINK
    發布于 :2024年06月11日 15:53:15

    工業以太網和普通以太網區別在哪

    工業以太網和普通以太網是兩種不同的以太網技術,它們在設計、性能、應用和可靠性等方面存在顯著差異。本文將詳細介紹這兩種以太網技術的區別。 設計差異 工業
    的頭像 發表于 06-11 10:30 ?2623次閱讀

    使用VN5620監控記錄以太網總線數據#車載以太網 #CANape

    以太網硬件
    北匯信息POLELINK
    發布于 :2024年06月09日 16:45:04

    車載以太網硬件接口VN5620設備展示與介紹#車載以太網

    車載以太網
    北匯信息POLELINK
    發布于 :2024年05月31日 10:27:03

    車載以太網硬件接口VN5650--基于Network-based模式的配置過程#車載以太網 #CANoe

    車載以太網
    北匯信息POLELINK
    發布于 :2024年05月15日 17:28:47

    車載以太網接口VN5650使用場景介紹#車載以太網

    以太網
    北匯信息POLELINK
    發布于 :2024年05月11日 17:58:05

    工業以太網的基本原理及優勢

    的應用前景。 一、工業以太網的基本原理 工業以太網基于標準的以太網技術,通過物理層、數據鏈路層和網絡層的協議規范,實現設備間的數據傳輸和通信。其核心技術包括實時以太網
    的頭像 發表于 03-25 14:40 ?688次閱讀

    IEEE 802.3at 8 通道以太網供電 PSE 控制器TPS2388數據表

    電子發燒友網站提供《IEEE 802.3at 8 通道以太網供電 PSE 控制器TPS2388數據表.pdf》資料免費下載
    發表于 03-15 10:16 ?1次下載
    IEEE 802.3at 8 通道<b class='flag-5'>以太網</b><b class='flag-5'>供電</b> <b class='flag-5'>PSE</b> 控制器TPS2388數據表

    IEEE 802.3at 四端口以太網供電 PSE 控制器TPS23861數據表

    電子發燒友網站提供《IEEE 802.3at 四端口以太網供電 PSE 控制器TPS23861數據表.pdf》資料免費下載
    發表于 03-15 10:03 ?1次下載
    IEEE 802.3at 四端口<b class='flag-5'>以太網</b><b class='flag-5'>供電</b> <b class='flag-5'>PSE</b> 控制器TPS23861數據表

    TC389QP的Vext如果是5V供電,那么以太網的RMII電平是5V嗎?

    TC389QP的Vext如果是5V供電,那么以太網的RMII電平是5V么?如果是5V,那么與PHY芯片(一般VIO為3.3V或1.8V,最大電壓耐受小于VIO+0.3V)的數據連接必須要用電平
    發表于 03-06 06:49

    以太網阻塞的常見原因與解決方法

    以太網阻塞的常見原因與解決方法 以太網阻塞是指在以太網中數據流量增加超過網絡設備處理能力的情況下,導致網絡性能下降、延遲增加、丟包率上升等問題。下面將詳細討論
    的頭像 發表于 12-27 13:58 ?1249次閱讀
    主站蜘蛛池模板: 黑吊大战白女出浆| 手机毛片在线| 伊人久久电影网| 帅哥操美女| 97视频免费上传播放| 国内精品视频久久久久免费| 日韩高清特级特黄毛片| 91原创在线| 久久AV国产麻豆HD真实乱| 无限资源在线看影院免费观看| beeg日本老妇人| 国产精品久久久久久久久久久| 毛片手机在线看| 亚洲综合国产精品| 国产麻豆91网在线看| 日本漫画母亲口工子全彩| 中文字幕欧美日韩VA免费视频| 国产在线观看免费观看| 天天看高清影视在线18| 大地影院免费观看视频| 女人一级毛片免费视频观看| 中国明星16xxxxhd| 久久99热在线观看7| 亚洲精品国产乱码AV在线观看| 国产传媒18精品A片在线观看| 日本久久久久亚洲中字幕| 99re久久热在线视频| 久久综合老色鬼网站| 日日夜夜天天操| va亚洲va天堂va视频在线| 美女张开腿露出尿口扒开来摸动漫| 亚洲色综合中文字幕在线| 国内精品免费视频精选在线观看| 婷婷亚洲AV色香蕉蜜桃| 国产成人综合高清在线观看| 日本中文字幕伊人成中文字幕| yellow免费| 日本19xxxx撤尿| 边做边爱免费视频播放| 青青草A在在观免费线观看| MM131亚洲精品久久安然|