隨著以太網供電 (PoE) 的發展,它已發展成為一個全球市場,預計到 2025 年將超過 30 億美元,是目前的三倍多,是 2015 年的八倍。即使是這些樂觀的估計也可能是保守的,因為分析師已經提高了他們的預測每年。而且,不難看出原因。IEEE 802.3 PoE 標準終于實現了通過單根 5e 類 (CAT 5e) 電纜提供約 90W 的能力。隨著世界上越來越多的城市實現互聯,PoE 通過單根 CAT 5e 電纜提供約 90W 的能力來得正是時候。
當 PoE 于 2003 年作為 IEEE 802.3af 標準首次出現時,它在 100 米的距離內只能處理 13W 和 350mA 的功率。這在當時令人印象深刻,因為它可以為某些互聯網協議語音 (VoIP) 系統、閉路電視攝像機、射頻識別 (RFID) 閱讀器和其他低功耗系統供電。然而,13W 不足以滿足視頻會議、Wi-Fi 路由器、平移傾斜變焦或加熱相機等應用。IEEE 在 2009 年通過 802.3at 標準將直流功率水平提高到 600mA 時 25.5W(非標準變體除外)。直流功率水平的提高使Analog Devices等制造商能夠改進其 PoE 架構。Analog Devices 專有的凌力爾特以太網供電 (LTPoE)++ 架構(圖 1) 可處理高達 90W 的功率,向后兼容 802.3af,并提供其他功能。
圖 1:LTPoE++ 架構通過簡化的方法在受電設備上提供 90W。(來源:Analog Devices)
然而,在2018年9月27日,IEEE宣布最終確定PoE標準802.3bt,將最大功率提高到90W左右。IEEE 802.3bt PoE 標準標志著一個巨大的飛躍,因為:
它顯著提高了功率處理能力。
它增加了 PoE 的潛在應用,因為多年來幾乎所有類型的電子設備都變得更加高效。
現在,所有類型建筑物中的絕大多數設備第一次可以通過以太網將數據傳輸與直流供電相結合。在智慧城市中,具有可調節、可監控特性的LED燈具越來越多地替代鈉蒸氣等光源。此外,由于在許多地方都可以輕松訪問以太網,因此 PoE 可以補充或替代目前正在安裝的用于照明控制的無線解決方案。
除了為最終用戶帶來好處外,基于 802.3bt 的應用程序還為控制器、IC 和支持更高功率級別所需的許多其他以太網組件的制造商提供了重要機會。例如, Analog Devices 的 LT4295 受電設備 (PD) 接口可提供高達 71W 的功率,端到端效率超過 94%。在供電設備 (PSE) 方面,德州儀器 (TI) TPS23880(圖 2)是一款 PSE 控制器,用于檢測功率為 90W 的受電設備,并包含可編程標準隨機存取存儲器 (SRAM),這使得它可以通過內部集成電路 (I 2 C) 升級。
圖 2:TPS23880 八通道 PSE 控制器包括用于現場固件更新的可編程 SRAM。(來源:德州儀器)
下一步是什么?
電子產品制造商和最終用戶可能需要數年時間才能完全接受 802.3bt,因此基于標準的進一步增強可能還需要數年時間。與此同時,其他替代解決方案正在使用 PoE 為小型基站提供服務,這些小型基站作為獨立系統通常消耗 150W 的功率。其他非標準的、專有的方法——在符合標準的環境中可能可用也可能不可用——也可能出現,它們將進一步擴展功率處理能力。
審核編輯黃昊宇
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