소개
이더넷 기술을 통해 전원 점점 인기 정교한, 그래서 전원 공급 장비 (PSE)와 전원 장치 (PD) IEEE의 다음 물결의 흐름에 따라 열망 개발자들은 더 많은 전력을 제공하고, 그것은 이더넷 케이블을 통해 놀라운 일이 아니다 시작했다. 그러나, 업계 표준만큼의 IEEE의 PoE 표준은 종종 시장의 요구 뒤에까지 지연 마무리합니다. 최신 일정 IEEE PoE를 특수 그룹 쇼, 2018 년 초반까지 71W 802.3bt 표준을 준비하지 않습니다. 기술적 관점에서 의 경우, 대기 시간이 너무 오래 기회 또는 시장 기회를 놓치지하기 쉽다는 것을 의미 기다릴 너무 깁니다. 그래서,이 경우, PSE 및 PD 개발자는 어떻게해야합니까? 아무것도 물론, 지금, 말을하지 않으려면 ADI의 LT4295 IEEE 802.3bt의 PD 컨트롤러를 사용할 수 오늘날 제품 개발자의 시장에 진입 먼저, 컨트롤러가 초안 표준 버전 2.0 요구 사항에 부합입니다 원하는 802.3bt! 설계 및 장비를 제조하기 시작했다.
힘이 클수록 더 큰 가능성
IEEE PoE를 특수 팀과 개발자가 마지막으로 PD에 얼마나 많은 전력에 착륙 한 당연히 초점을 맞 춥니 다. 2003 년, 최초의 IEEE PoE 기능을 표준으로 IEEE PoE를 특별한 팀이 PD 입력에 제공 RJ-45 소켓은 그 이후, 시장은 더 많은 전력을 필요로하고 있습니다. 약 13W의 전력을 제공한다. 2009 년에 그래서, IEEE 증서 태스크 포스 개정 표준 (또한 증서 +라고도 함) IEEE 802.3을 발표, 25.5W의 최대 PD 전력 레벨을 증가시킬 것이다. 오늘, 현재 2.0에서 개발되고 802.3bt 초안 IEEE 표준 (또한 증서 ++ 또는 4PPoE라고도 함)의 수정 된 버전, 그것은 전원 PD의 71W까지 제공 할 것으로 예상된다.
더 많은 전력을 사용하여 개발자는 쉽게 더 많은 기능을 추가하고 보안 카메라에 기존 제품, 예를 들어,이 응용 프로그램은 라이센스 증서 표준을 개정하고 진화 된 업그레이드 할 수 있습니다.에서만 사용할 수를 13W 전력 때 제 보안 카메라 PoE 전원 만 간단한 정적 시스템. 할당 802.3 이후 25.5W 전력, 감시 카메라가 상하로 제공 될 수 있도록, 내장 모터의 복수의 구동 많은 전력이 때, 좌우 이동 및 줌 기능한다. 이제, 71W 전력 802.3bt의 사용은 수직, 수평 이동 및 줌 보안 카메라는 내장 될 수있다 팬과 극한 온도에서 동작을 지원하는 조립체를 가열하는 단계를 포함한다. 일부의 경우를 포함하기 때문에, 더 많은 높은 부스터 PoE 전원 수준이 새로운 시장을 열 수 있습니다. 예를 들어, 기존의 LED 조명 장비 제조업체는 천장, 벽 스위치 제어 조명에 설치가 발생할 수 있습니다,하지만 지금 그들이하는 것, 라이센스 증서 제품을 생산할 수있다 스마트 홈 스마트 빌딩 기회를 만들 수 있습니다. 최종 제품을 홍보 할 것인지 이상의 전원 진화 또는 완전히 변경, 모든 버전의 PoE 표준은 더 큰 시장 잠재력을 가져온 것이 분명하다.
PSE에-PD 링크 변경
당신이 짐작 했겠지만 : 네 트위스트 페어 이더넷 케이블을 사용하여 802.3bt 사양은 최대 100m의 송신 전력을 달성 할 수 있기 때문에 4PPoE는 '4 쌍의 PoE'을 나타내며, 이전의 PoE 표준 .. 전력 공급 라인 (4) 일반적으로 블록 다이어그램 호환도되지 않습니다 1은 IEEE 802.3bt PSE-PD 링크 케이블 요구 사항이 여전히 해결되지 않은 표시되지만 케이블 링 및 제조 업체는위원회의 추측이다 : 802.3bt가 적어도 사용이 필요합니다 증가 된 전력 레벨을 지원하고 10GBASE-T (10Gbit / s 이더넷 데이터 속도)에서 작동하도록 설계된 카테고리 5E 케이블 현재 이더넷 케이블의 현재 처리 한계에 도달함에 따라, 소홀히 된 케이블 라우팅 시스템 성능 특성.
802.3bt의 PSE 컨트롤러 : 802.3bt PSE 컨트롤러 데이터 페어 : 데이터 전송 라인 쌍 스페어 : 예비 쌍 802.3bt PD 컨트롤러 : 802.3bt의 PD 컨트롤러 DC / DC 컨버터 : DC / DC 컨버터
PD가 802.3bt (PD)의 2 개 개의 라인 쌍 (pairset) 동일한 감지 기능, 특징 분류 및 전력 특성을 유지 (MPS) 사이에 공통의 하나의 이중 기능에있어서, 단일 기능과 : 802.3bt 토폴로지 개의 새로운 PD 소개 PD 개별 기능 사이 802.3bt PD를 갖는 두 개의 라인 쌍 인 것을 특징으로합니다. 새로운 디자인만을 필요 간단하고 비용 효율적인 단일 기능 토폴로지를 802.3bt 채택하는 경향이 있다는 것은 의심 할 여지가 없다 단일 PD 인터페이스 이중 기능 PD는 각 PD 인터페이스 후에 두 PSE의 전원이 추가 된 두 개의 병렬 PD 인터페이스 (각 쌍마다 하나씩)가 필요합니다. 예를 들어, 이중 기능 토폴로지는 기본적으로 두 개의 25.5W PD로 단일 51W PD를 구성 할 수 있습니다.이 솔루션은 단일 기능의 51W PD보다 두 배나 많은 비용이 드는 복잡한 솔루션입니다.
(802.3bt 검색 프로세스가 연결된 PD뿐만 아니라 식별 할 수 있도록 확장 된 것은 802.3 준수 PD이지만, 또한 연결을 결정하는 것은이 때문에. 단일 또는 이중 특성 기능 PD의 PD, 그리고 '연결 확인'검출 지금 사용 단일 또는 이중 기능 PD 구성을 결정하기 위해 연결 확인이 확장되었습니다.
아홉 개 개의 카테고리의 하나의 특징은 표 1에 새로운 클래스의 PoE 표준 5 ~ 8에 도시 한 바와 같이로 변환되도록 802.3bt 명세서는 4 개의 새로운 고전력 PD 분류 (클래스) 소개 . 또는 데이터 링크 계층 (즉 : 링크 계층 검색 프로토콜의 LLDP)가 PD를 분류하고 (71W 급 5 개 이벤트에 대한 예) 40.0W 71.0W 전력 레벨 PD의 PSE는 여전히 물리적 레이어를 사용하도록 선택할 수 PD 여전히. 표준과 일치하는 두 그레이드 접근 방법을 지원할 수 있어야 이외에 802.3bt 선택적으로,이 확장 PD가 측정 접속 802.3bt의 PSE ( 'AUTOCLASS'라 칭함), 물리 계층 확장 계층을 구현할 수있다 (이 특정 램프 전력이 정격 전력보다 그린 것을 알고있는 경우), 실제 최대 흡인력. 예를 들면, 전원 관리 기능의 편리 성이 PSE는 부가 램프 나머지 전력을 할당 할 수있다.
표 1 : IEEE 802.3bt PD 분류 및 전력 수준
Deep-Sleep 모드에서 PD가 필요한 사용자는 802.3bt 사양이 'Low MPS'로 알려진 Power Power Features (MPS)의 저전력 버전을 제안한다는 것을 알게 될 것입니다. 이전 PoE 표준으로, PD는 PD를 온 상태로 유지하도록 지시하기 위해 32 %의 듀티 사이클을 갖는 작은 DC 전류를 싱크해야하지만,이 비교적 높은 듀티 사이클은 일부 애플리케이션에서 신속하게 하나가된다 예를 들어 새로운 '에너지 효율적인'건물 표준을 고려할 때 802.3bt PD는 현재 ~ 2 %의 듀티 사이클을 가진 작은 DC 전류를 유지해야하므로 대기 전류가 크게 감소합니다.
802.3bt PD의 유형과 특성은 표 2에 요약되어 있습니다. 802.3af 및 802.3at 사양에서 제안 된 유형 1 및 유형 2 PD에 이미 익숙 할 수 있으며 일반적으로 하나 이상의 고유 한 계층 구조에 매핑됩니다 (Power level). 그러나 802.3bt를위한 새로운 Type 3 및 Type 4 PD는 PD 분류 칼럼에서 볼 수 있듯이 Type Type 2 PD를 포괄하고 확장하는 Type PD만큼 간단하지 않습니다. 1 및 유형 2 PD 마찬가지로 클래스 5는 유형 3 단일 기능 및 유형 4 양방향 PD에 사용됩니다. 또한 그림 2에서 볼 수 있듯이 클래스 5 단일 기능 PD에는 40W 만 할당되고 클래스 5 이중 기능 PD는 2 x 35.5W로 할당되며 이중 기능 PD에서는 각 쌍이 독립적으로 작동하고 각 쌍마다 다른 등급이 적용될 수 있으므로 악화 될 수 있습니다. 예를 들어 첫 번째 두 번째 기능인 클래스 1.2 (10.3W) PD는 상단의 클래스 1 (3.84W) 및 두 번째 쌍의 클래스 2 (6.49W)에 대해 형성됩니다. 이러한 모든 분류가 겹치고 비표준 전력 수준의 급상승은 개발자와 사용자에게 중요합니다. 더 이상 PD 유형을 PD 분류와 동일시하지 않으며 PD 분류 수준과 동의어로 PD 분류를 고려하지 않습니다. 또한 PD의 기능 지형도 및 분류가 명시 적으로 식별되고 PD의 '유형'이 진실로 검사됩니다 의미는 모든 사람에게 가장 유익 할 것입니다.
표 2 : IEEE 802.3bt PD 유형 및 기능 요약
그것은, 802.3bt 역 호환 802.3 및 802.3af를 말도없이 간다. 저전력 802.3 또는 802.3af를 PD가이 어떤 문제가되지 않습니다 높은 전력 802.3bt의 PSE에 연결될 수있다. 또한, 때 안티 상황 시간이 지남에 따라, 즉 높은 전력의 PD 802.3bt 낮은 전력 802.3 또는 802.3af를 PSE에 접속되고,이 PD. '하향'라고 낮은 전력으로 각각의 상태에서만 동작 할 수있는 경우, PD 다운 무시하고 최고 전력 상태에서의 작업은 PD가 반복적으로 온 PSE의 소비 전력이 될 것이며, 전류 한계에 도달 한 후 턴 오프. 이러한 사실은 PSE 저주파 기생 발진. 따라서, '하향'일 수 802.3at 및 802.3af 사양의 경우 많은 구현에서 간과 해 버린 것이 유감입니다.
가능할 때마다 사용 가능한 모든 전원을 사용하십시오.
고전력 PD 디자인의 가장 중요한 측면은 일반적으로 크게 IC PD를 구현하는 데 사용되는 인터페이스의 선택에 의해 영향을받는 비용과 효율성이다. 또한, 공간이 제한된 디자인 개발자의 방법도 제한 고통스럽게 인식 PD의 크기는 더 큰 전력 레벨에서 더 큰 디스크리트 부품과 더 큰 히트 싱크가 필요하기 때문에 더 큰 문제 일뿐 아나 로그 디바이스는 802.3bt PD 성능을 극대화하도록 설계된 세 가지 모델을 제공합니다 아마도 더 중요한 것은, IC 특별히 고안된.도 작업을 간소화한다.도 2는 간략화 된 블록도 802.3bt의 PD 인터페이스 고효율 단일 보조 입력 기능을 나타낸다.이 용액은 94 %보다 높은 단부를 갖는다 (PD 부하에서 RJ-45 입력) 효율 및 -40 ° C ~ 125 ° C 온도 범위에서 동작한다.
AUX 입력 : 보조 입력 DC에서 600Hz : DC에서 600Hz 데이터 페어 : 데이터 라인 쌍 스페어 페어 : 스페어 라인 페어
이상적인 다이오드 브리지 컨트롤러 : 아이디얼 다이오드 브리지 컨트롤러는 전력 효율을 MAXIMIZES : 전력 효율 REDUCES HEAT을 극대화 열 설계 문제를 제거 : 작동을 72V TO 600Hz9V에 DC : 열, 열 제거 설계 문제 DC TO 600Hz를 감소 전압 범위 : IQ = 1.5mA의 (일반) 앞으로 또는 플라이 백 디스크리트 : 플라이 또는 9V 순 이산 회로는 동작 전압 범위 IQ = 1.5mA의 (일반적인)을 최대 72V
PD FORWARD / 플라이 CONTROLLER : PD 순방향 / 플라이 백 컨트롤러 IEEE 802.3bt COMPLIANT : FORWARD IEEE 802.3bt 호환 HIGH의 EFFICIENCY OR NO-OPTO 플라이 백 OPERATION : 순방향 고효율 또는 무광택 결합 플라이 백 동작 SUPERIOR 보호 (100V)를 서지 : 우수한 서지 보호 (100V) WIDE 접합 온도 범위 (-40 ℃ 내지 125 ℃) : 넓은 접합 온도 범위 (-40 ° C ~ 125 ° C)
증서 다이오드 브리지 컨트롤러 : 증서 다이오드 브리지 컨트롤러 MAZIMIZED 전원 EFFICEINCY : 전력 효율 REDUCES HEAT을 극대화 열 설계 문제를 제거 : 열을 감소, 열 제거 설계 문제 LESS THAN 800uA 정적 인 동작 전류 :이 800uA 대기 운영 이하 IEEE 802.3 검출 및 분류와 현재 FULLY 호환 : IEEE 802.3 검출 및 분류와 완벽하게 호환
그림 2의 RJ-45 커넥터에 표시된 LT4321은 두 개의 다이오드 브리지 정류기를 대체하는 이상적인 다이오드 브리지 컨트롤러이다 (그림 1). LT4321은 저전력 N 채널 MOSFET 브리지를 사용하여 PD 사용 가능한 전력 및 감소 된 열 방출 802.3bt 사양은 PD가 이더넷 입력에서 임의의 극성의 DC 전원 전압을 받아야하므로 LT4321이 데이터 라인 쌍 및 프리 페어의 전원 공급을 원활하게 할 수 있으며 극성이 올바른 단일 전원 공급 장치에 통합 극성 냉각 요구 사항에 따라 전력 효율성이 사실상 제거되므로 전체 회로 크기 및 비용 절감 10 배 이상으로 전력을 절감하면 PD가 분류 된 전력 예산 , 또는 PD가 기능을 추가 할 수있게합니다.
그림 2의 이상적인 다이오드 브리지 컨트롤러 뒤에는 PD Hub의 'Brain Hub'LT4295가있다.이 컨트롤러는 802.3bt 호환 PD 인터페이스 컨트롤러로, 고효율 포워드 또는 플라이 백 (no-opto-coupled flyback) 컨트롤러 LT4295는 통합 된 25kΩ 특성 저항, 최대 5 개의 이벤트 스테이징 및 단일 기능 토폴로지로 9 개의 PD 스테이지와 4 개의 모든 PD 유형을 지원한다. 더 많은 PD 전력을 제공 할뿐만 아니라, 전통적인 PD 컨트롤러의 핵심 요소는 외부 파워 MOSFET을 사용하여 전체 PD 열 손실을 대폭 줄이고 전력 효율을 극대화한다는 점이다. 802.3bt의 전력 레벨이 높아질수록 전력 효율은 더욱 중요해진다. 이 새로운 접근 방식을 통해 사용자는 애플리케이션의 특정 열 및 효율 요구 사항에 맞게 MOSFET 크기를 선택할 수 있으므로 30mΩ의 낮은 온 저항을 갖는 MOSFET을 사용할 수있다.
71.0W의 802.3bt가 더 많은 전력을 얻기 위해 당신의 욕망을 할 경우, 전력 레벨의 90W까지 제공 할 수있는이 장치의 도움으로 ADI LTPoE ++ PSE 및 PD 컨트롤러 제품군에 구할 수있다. LTPoE ++ 사양은 비슷한 사양 및 802.3bt를 사용 확실하게 서로 LTPoE ++ PD 제어기와 통신 할 수는 LTPoE ++의 PSE 컨트롤러 분류 체계, 802.3af를 및 802.3 장비 호환성 유지. 단일 케이블을 LTPoE ++ PD LTPoE에서 달성 될 수있는 반면 ++ PSE '플러그 앤 플레이'및 모든 핸드 셰이크는 소프트웨어없이 하드웨어에 의해 자동으로 처리됩니다!
마지막으로, 보조 전원 802.3bt의 PD를 지원할 수 있어야 분들도 10의 상단에 도시 된 사용자에의 공급 (PoE 제외 PD는 전력 어댑터에 의해 선택 될 수있다). (2)는 다이오드 브리지를 통해 72V 컨트롤 9V 인 LT4320 인 4 개 개의 모든 다이오드 대체 저손실 전파 브리지 정류기를 이용한 N 채널 MOSFET가 크게 소비 전력을 감소시키고 이용 가능한 전압을 증가. 승압 전원의 효율이 부피가 크고 비싼 히트 싱크를 제거하기 때문에, 따라서 전력이 감소 될 수 있고 크기 변압기의 벽. 또한, (~ 1.2, 10 % 12V)에 추가 마진을 제공하는 다이오드 브리지 다이오드 강하 고유 난방 운전의 거의 2 완전히 제거하여 (따라서 증대 예비 공간의 응용), 저전압 응용 프로그램의 혜택을 누릴 수 있습니다.
결론
는 IEEE 802.3bt 거리가 긴 시간 동안이 확정하지만,이 표준 먼지의 주요 측면의 시작과 함께 정착 있지만, 개발자는 이제 자신이 시장을위한 제품을 개발 할 수 있습니다. 802.3bt 표준 PD 유형, 토폴로지 및 분류 (71.0W까지) 더 높은 전력 레벨들을 지원하며, PD가 슬립 상태에있을 때 새로운 기능 MPS에게 낮은 대기 전력을 지원한다. 선구자 태스크 포스 IEEE 증서 기술의 회원으로서, ADI 덕 802.3bt 발매 및 LTPoE ++ PD와 PSE의 PoE 컨트롤러 및 기술의 최전선에 살고 입었. 이러한 단순화 된 디자인의 사용은 크기를 줄이기 위해 가능한 한 많은 전력 효율을 극대화하고, IC의 전반적인 BOM 비용을 절감하고, 첫 번째는 공급 802.3bt의 시장이 될 것인지 여부 자신에 의해 결정되는 사업은 지식 개발자만큼 똑똑하다.