مقدمه
قدرت بیش از اترنت به افزایش است و پیچیده، به طوری که تامین تجهیزات قدرت (PSE) و دستگاه های مجهز به (PD) توسعه دهندگان مشتاق به دنبال روند موج بعدی از IEEE، شروع به ارائه قدرت بیشتر، تعجب آور از طریق یک کابل اترنت است. با این حال، به عنوان بسیاری از استاندارد صنعت، برای نهایی استاندارد IEEE پو اغلب فاصله زیادی پشت سر به نیازهای بازار آخرین برنامه IEEE پو گروه ویژه نشان می دهد، 71W 802.3bt استاندارد تا اوایل 2018 آماده نخواهد شد.. از نقطه نظر فنی از لحاظ انتظار خیلی طولانی، انتظار طولانی مدت این است که آسان است فرصت های تجاری یا فرصت های بازار را از دست ندهید، پس چه باید توسعه دهندگان PSE و PD در این وضعیت انجام دهند؟ شروع به طراحی و تولید تجهیزات. 802.3bt خواهید برای اولین بار برای ورود به بازار از توسعه دهندگان محصول امروز LT4295 IEEE کنترل 802.3bt PD ADI در دسترس است، کنترل در خط با نسخه پیش نویس استاندارد 2.0 مورد نیاز است.
هرچه بیشتر قدرت، پتانسیل بیشتر است
تمرکز جای تعجب نیست، IEEE پو تیم ها و توسعه دهندگان خاص در نهایت بر قدرت چقدر به PD فرود آمد. در سال 2003، تیم های ویژه IEEE پو در اولین استاندارد IEEE 802.3af پو فراهم می کند به ورودی PD Rj-45 را سوکت ارائه در مورد 13W قدرت است. از آن زمان، بازار همچنان به نیاز به قدرت بیشتری. بنابراین در سال 2009، IEEE پو ضربت استانداردهای تجدید نظر، اعلام کرد 802.3at IEEE (همچنین به عنوان پو + شناخته می شود)، را در سطح حداکثر قدرت PD به 25.5W افزایش می دهد. پیش بینی می شود که پیش نویس نسخه IEEE 802.3bt 2.0 (همچنین به نام PoE ++ یا 4PPoE شناخته می شود)، که در حال حاضر در حال توسعه است، تا 71 وات قدرت PD را فراهم می کند.
با قدرت بیشتری، توسعه دهندگان می توانند به راحتی قابلیت های بیشتری را اضافه کنند و محصولات موجود را ارتقا دهند، مثلا دوربین های امنیتی را که با استاندارد PoE تکامل یافته است، با تنها 13 وات قدرت زمانی که دوربین های امنیتی برای اولین بار قدرت پو تنها سیستم های ساده استاتیک می باشد. با این حال، زمانی که یک قدرت 25.5W پس از 802.3at اختصاص داده، قدرت بیشتری برای رانندگی کثرت از موتور تعبیه شده، به طوری که دوربین های امنیتی ممکن است ارائه به بالا و پایین، چپ و راست حرکت و زوم توابع اکنون، از زمان استفاده از 71W 802.3bt قدرت، شامل یک فن، حرکت و زوم دوربین های امنیتی افقی ممکن است یکپارچه شود عمودی و حرارت مونتاژ برای حمایت از عملیات در دماهای بسیار. در برخی موارد، بیشتر برای مثال، تولیدکنندگان نورپردازی سنتی LED تنها می توانند سقف هایی با سوئیچ های نصب شده روی دیوار برای نورپردازی تولید کنند اما اکنون می توانند محصولات تولید شده با PoE تولید کنند. کمک می کند تا فرصت هایی را برای خانه های هوشمند و ساختمان های هوشمند ایجاد کنید. آیا قدرت بیشتری در محصول نهایی وجود دارد یا خیر تکامل یا به طور کامل تغییر، آن را روشن است که هر نسخه استاندارد پو بالقوه بازار بیشتر به ارمغان آورده اند.
تغییرات در لینک PSE-PD
همانطور که ممکن است حدس زده: 4PPoE مخفف '4 زوج پو، زیرا 802.3bt مشخصات با استفاده از کابل اترنت در هر چهار جفت پیچ خورده برای رسیدن به یک قدرت انتقال تا 100M؛ در استاندارد قدیمی تر پو .. به طور معمول یک بلوک دیاگرام از خط انتقال قدرت 4 است سازگار نیست 1 نشان می دهد 802.3bt IEEE لینک PSE-PD کابل کشی مورد نیاز هنوز هم برجسته هستند، اما کابل کشی و تولید کنندگان حدس و گمان کمیسیون: 802.3bt خواهد حداقل نیاز به استفاده رده 5e کابل طراحی شده است برای حمایت از افزایش سطح قدرت و به 10GBASE-T (10Gbit / ثانیه سرعت داده های اترنت) عملیات. در هر وضعیت، چرا که ما با جریان مقابله می رسد حد فعلی کابل به تدریج اترنت، بنابراین شما ممکن است بخواهید به توجه به قبلی کابل کشی مورد غفلت قرار گرفته ویژگی های عملکرد سیستم.
کنترل 802.3bt PSE: 802.3bt کنترل PSE داده جفت: خطوط انتقال داده ها به قطعات جفت: جفت یدکی 802.3bt PD کنترل: 802.3bt کنترل PD DC / DC CONVERTER: DC مبدل A / DC
توپولوژی 802.3bt معرفی دو PD جدید: ویژگی های تنها و در آن PD ویژگی های تک دو مشترک بین این جفت ارز دو خط (pairset) ویژگی تشخیص همان، طبقه بندی ویژگی و حفظ امضای قدرت (MPS) از PD 802.3bt است، و در جایی PD دو جفت دو خط داشتن PD 802.3bt بین ویژگی های فردی است. شکی نیست که طراحی جدید خواهد شد تمایل به اتخاذ 802.3bt مقرون به صرفه توپولوژی قابلیت تنها ساده تر و بیشتر، که تنها نیاز به وجود رابط PD تک نیاز به دو BIS موازی مشخص در رابط PD PD (یکی برای هر یک هر جفت سیم)، دو قدرت از PSE بعد از هر رابط PD اضافه شده است. به عنوان مثال، با استفاده از دو ویژگی قابل ملاحظه ای دو توپولوژیکی 25.5W PD به شکل یک واحد 51W PD، که هزینه ممکن است تا دو برابر راه حل های پیچیده تنها از ویژگی های PD 51W.
فرایند تشخیص 802.3bt تمدید شده است که قادر به شناسایی نه تنها PD متصل 802.3 PD سازگار است، اما همچنین به منظور تعیین ارتباط یک ویژگی PD ویژگی PD یک یا دو است. به این دلیل، و در حال حاضر استفاده از تشخیص، بررسی اتصال ( بررسی اتصال برای تعیین پیکربندی یکپارچه یا دو ویژگی PD گسترش یافته است.
مشخصات 802.3bt معرفی چهار جدید طبقه بندی PD-قدرت بالا (کلاس)، به طوری که ویژگی های تک از مجموع نه دسته همانطور که در جدول 1. کلاس 5 ~ 8 برای استانداردهای جدید پو نشان داده شده است، و تبدیل به . 40.0W به 71.0W PSE سطح قدرت PD هنوز هم انتخاب کنید برای استفاده از لایه فیزیکی (یعنی: برای 71W درجه 5 حوادث) و یا لایه پیوند داده (یعنی .: لایه پیوند پروتکل کشف، LLDP) طبقه بندی PD، و PD هنوز هم باید قادر به پشتیبانی از دو روش مدرج سازگار با استاندارد باشد. علاوه بر این، 802.3bt اختیاری ممکن است اجرای یک سلسله مراتب پسوند لایه فیزیکی، این فرمت یک 802.3bt اتصال PSE اندازه گیری PD (به عنوان "Autoclass، نامیده می شود) به عنوان مثال، این ویژگی مدیریت راحت قدرت اجازه می دهد تا PSE قدرت باقی مانده را به یک لامپ اضافی اختصاص دهد (اگر آن را می داند که یک لامپ خاص کمتر از قدرت درجه بندی آن ترسیم می کند).
جدول 1: طبقه بندی IEEE 802.3bt PD و سطح قدرت
برای کسانی که نیاز به PD در حالت عمیق خواب دارند، خوشحال خواهند شد که مشخص کنند که مشخصات 802.3bt یک نسخه با قدرت پایین تر از ویژگی های نگهداری قدرت (MPS)، که تحت عنوان MPS پایین شناخته می شود، پیشنهاد می شود. بسته به پائین تر PoE استاندارد، PD باید یک جریان DC کوچک با یک سیکل کاری 32٪ را به منظور آموزش PSE برای نگهداری PD در حالت حالت پایین بیاورد، با این حال این چرخه نسبتا بالا کار به سرعت در برخی از برنامه های کاربردی به عنوان مثال، هنگامی که شما یک استاندارد ساختمان جدید "انرژی" را در نظر می گیرید، PDs 802.3bt در حال حاضر تنها نیاز به حفظ جریان DC کوچک با ~ 2٪ چرخه کار، به طوری که به شدت کاهش جریان آماده به کار.
جدول 2 نوع PD 802.3bt (نوع) و ویژگی های خلاصه می کند. شما در حال حاضر ممکن است با نوع 1 و نوع 2 PD، که توسط 802.3af و 802.3at مشخصات ساخته شده و معمولا به یک یا متمایز تر طبقه بندی نقشه برداری آشنا باشد (سطح قدرت). با این حال، 802.3bt جدید نوع 3 و 4 نوع PD خیلی ساده نیست. عنوان را می توان از "طبقه بندی PD از 'دیده میدان است که، علاوه بر کلاس 0، نوع 3 PD را پوشش می دهد و گسترش نوع و PD نوع 2 در مرحله 1. به طور مشابه، کلاس 5 که به کار نوع 3 ویژگی های تک و نوع 4 PD دو مشخصه. علاوه بر این، دو می تواند در شکل دیده می شود.، یک کلاس 5 تک در آن PD تنها اختصاص داده 40W، در حالی که یک کلاس در آن پنج جفت PD قرار گرفتند 2 * 35.5W؛ PD در را دو مشخصه مهم بدتر، زیرا هر جفت به طور مستقل عمل می کنند، در هر جفت ممکن است رتبه بندی های مختلف، برای مثال: خط اول از کلاس 1 (3.84W) و یک جفت سیم دوم کلاس 2 (6.49W) تشکیل یکی از ویژگی های دو کلاس 1.2 (10.3W) PD. با همه این سلسله مراتبی دو ویژگی های با هم تداخل دارند و غیر استاندارد از PD افزایش سطح قدرت برای توسعه دهندگان و کاربران مهم است و انواع دیگر PD دیگر با طبقه بندی PD برابر، سپس PD و نه سطح طبقه بندی قدرت PD نظر گرفته به عنوان مترادف شده است. در عوض، به وضوح مشخص و درجه بندی ویژگی های توپولوژیکی PD، و دقت بررسی PD "نوع" واقعی این معنی برای همه مفید خواهد بود.
جدول 2: خلاصه ای از انواع و ویژگی های IEEE 802.3bt PD
نیازی به گفتن نیست، 802.3bt 802.3at سازگار عقب مانده و 802.3af می رود. یک کم قدرت 802.3at یا 802.3af PD ممکن است به یک PSE 802.3bt قدرت بالاتر متصل شود، این هر گونه مشکلی ندارد. همچنین، هنگامی که وضعیت ضد در طول زمان، یعنی PD 802.3bt قدرت بالاتر به 802.3at قدرت یا 802.3af PSE پایین متصل، PD می توانید تنها در دولت های مربوطه به یک قدرت پایین تر، که به نام "کاهش داد، به کار گیرند. اگر PD چشم پوشی و کار در بالاترین حالت قدرت آن، PD در مصرف برق بالا از PSE منجر خواهد شد بارها و بارها روشن است، در حال حاضر حد خود می رسد، و پس از آن تبدیل شده است. این واقعیت باعث می PSE فرکانس پایین نوسان انگلی. بنابراین، 'تنزل است 802.3at و 802.3af مشخصات، متاسفانه این امر در بسیاری از پیاده سازی ها نادیده گرفته شده است.
هر زمان که ممکن باشد، از تمام توان موجود استفاده کنید
مهم ترین جنبه از طرح های PD قدرت بالا دردناکی از محدودیت چگونه آگاه هستند معمولا هزینه و کارایی است که توسط مجموعه ای از رابط مورد استفاده برای اجرای IC PD تا حد زیادی تحت تاثیر قرار. علاوه بر این، در فضای محدود طرح توسعه دهندگان نیز اندازه PD تنها تبدیل به یک چالش بیشتر به دلیل سطوح توان بالاتر مورد نیاز برای استفاده بزرگتر و رادیاتور بزرگتر اجزای گسسته. برای این منظور، ADI ارائه می دهد سه برای به حداکثر رساندن عملکرد PD 802.3bt برای رسیدن به ، شاید مهمتر از همه، یک IC خاص طراحی شده که وظیفه کار را ساده تر می کند. شکل 2 یک بلوک ساده ساده از رابط کاربری PD 322.3bt PD با یک ورودی کمکی با بیش از 94٪ از پایان به پایان را نشان می دهد (ورودی RJ-45 به بار PD) و محدوده دما -40 ° C تا 125 ° C.
ورودی AUX: کمکی ورودی DC به 600Hz: DC به جفت 600HzDATA: داده جفت خط جفت یدکی: جفت یدکی
IDEAL CONTROLLER پل دیود: ایده آل کنترل پل دیود MAXIMIZES بهره وری قدرت: به حداکثر رساندن بهره وری قدرت REDUCES گرما، حذف مشکلات طراحی حرارتی: کاهش گرما، مسائل مربوط به طراحی حذف حرارت زائد از DC به 600Hz: DC به 600Hz9V به 72V عامل محدوده ولتاژ: 9V به 72V IQ عامل محدوده ولتاژ = 1.5mA (معمولی): IQ = 1.5mA (نوع) رو به جلو یا FLYBACK dISCRETES: FLYBACK یا مدار گسسته رو به جلو
PD جلو / FLYBACK کنترل: PD جلو کنترل / FLYBACK IEEE 802.3bt سازگار: راندمان IEEE 802.3bt HIGH سازگار به جلو یا NO-OPTO FLYBACK عملیات: راندمان بالا رو به جلو و یا مات همراه عملیات FLYBACK SUPERIOR حفاظت از خروش (100V): حفاظت از موج عالی (100V) WIDE دما تقاطع محدوده (-40 ° C تا 125 ° C): محدوده درجه حرارت محل اتصال گسترده (-40 ° C تا 125 ° C)
پو دیود کنترل BRIDGE: پو کنترل پل دیود MAZIMIZED EFFICEINCY POWER: به حداکثر رساندن بهره وری قدرت REDUCES گرما، حذف مشکلات طراحی حرارتی: کاهش گرما، مسائل مربوط به طراحی حذف حرارت زائد از LESS تر از 800uA ساکن عامل های فعلی: کمتر از 800uA عامل خاموش در حال حاضر FULLY سازگار با IEEE 802.3 تشخیص و طبقه بندی: به طور کامل با IEEE 802.3 تشخیص و طبقه بندی سازگار
در شکل 2 یک RJ-45 LT4321 ایده آل کنترل رابط پل دیود، که ممکن است با دو پل دیود یکسو کننده (شکل 1). LT4321 کم قدرت کانال N پل ماسفت در یک افزایش همزمان PD جایگزین قدرت در دسترس و کاهش اتلاف گرما. 802.3bt PD مطابق بر روی اترنت را قبول هر ترمینال ورودی از ولتاژ DC عرضه قطب، مانند LT4321 در دسترس است از جفت خط داده های آن و این جفت ارز بیکار از یکسو و صاف کننده منبع تغذیه برای ادغام درست یک خروجی منبع تغذیه قطب است. از آنجا که بهره وری قدرت در واقع از بین بردن خنک کننده مورد نیاز، اندازه مدار کلی و هزینه را می توان کاهش می یابد. قدرت را می توان با 10 بار یا بیشتر کاهش می یابد، به طوری که PD می توان در داخل بودجه سلسله مراتب قدرت برگزار یا PD می توانید قابلیت های اضافه کنید.
واقع بیش از کنترل پل دیود در شکل 2 پس از رابط LT4295 PD از 'مراکز مغز است، که یک استاندارد در خط با 802.3bt PD رابط کنترل شامل یک جفت بسیار کارآمد از جلو یا مات FLYBACK کنترل. LT4295 با استفاده از یک 25kΩ ویژگی های مقاومت، تا 5 و یک توپولوژی تک رویداد طبقه بندی ویژگی تشخیص پشتیبانی از تمام طبقه بندی 9 PD و از هر چهار نوع PD در علاوه بر یکپارچه شده است. به ارائه قدرت بیشتر از PD، به طوری که LT4295 عالی عوامل کنترل کننده PD سنتی استفاده از آن از MOSFET های قدرت های خارجی به منظور به طور قابل توجهی کاهش اتلاف حرارت PD کلی و به حداکثر رساندن بهره وری قدرت، با توجه به سطح قدرت 802.3bt بالاتر است، پس از آن تبدیل شدن مهم تر است. این روش جدید به کاربر امکان انتخاب اندازه MOSFET با توجه به کاربرد خاص و بهره وری از اتلاف حرارت مورد نیاز، در نتیجه اجازه می دهد انتخاب کم مقاومت 30mΩ MOSFET.
اگر 802.3bt از 71.0W اجازه تمایل خود را برای دریافت قدرت بیشتر، ممکن است به ADI LTPoE ++ PSE و PD خانواده کنترل با کمک این دستگاه ها به دنبال می تواند به 90W و سطح قدرت ارائه شده است. مشخصات LTPoE ++ با استفاده از یک مشخصات و 802.3bt مشابه طرح طبقه بندی می تواند LTPoE ++ کنترل PSE در ارتباط با کنترل LTPoE ++ PD به یکدیگر قابل اعتماد، در حالی که حفظ 802.3af و 802.3at تجهیزات قابلیت همکاری. تنها یک کابل، می تواند در LTPoE ++ PD LTPoE دست ++ PSE 'Plug and Play' و تمام دست ها به طور خودکار توسط سخت افزار بدون نیاز به نرم افزار پردازش می شوند!
در نهایت، برای کسانی که باید قادر به پشتیبانی از یک منبع قدرت PD 802.3bt کمکی باشد (به جز پو، PD ممکن است توسط یک آداپتور برق انتخاب شده) از کاربر، نشان داده شده است در بالای شکل 2 LT4320 داشتن 9V به کنترل 72V بیش از پل دیود است ، یک ماسفت کانال N که در استخدام کم از دست دادن تمام موج یکسو کننده پل جایگزین در تمام چهار دیود، به طور قابل توجهی کاهش اتلاف انرژی و افزایش ولتاژ در دسترس نیست. از آنجا که بهره وری از منبع تغذیه افزایش حذف از گرما غرق بزرگ و گران قیمت، بنابراین قدرت را می توان کاهش می یابد و به اندازه دیوار از ترانسفورماتور. علاوه بر این، تقریبا دو حذف کامل از یک عملیات حرارت ذاتی در یک قطره پل دیود دیود (~ 1.2V، 12V در 10٪) را به ارائه حاشیه های اضافی (در نتیجه افزایش استفاده از فضای ذخیره سازی)، برنامه های ولتاژ پایین می توانند از آن بهره مند شوند.
نتیجه گیری
اگر چه فاصله 802.3bt IEEE وجود دارد برای مدت زمان طولانی نهایی، اما با شروع از جنبه های اصلی این گرد و غبار استاندارد حل و فصل، توسعه دهندگان هم اکنون می توانید با اطمینان در حال توسعه محصولات برای این بازار است. 802.3bt نوع PD استاندارد، توپولوژی و طبقه بندی حمایت سطوح توان بالاتر (تا 71.0W)، و ویژگی های جدید از MPS قدرت آماده به کار کم زمانی که PD در یک حالت خواب است. به عنوان یک پیشگام و یکی از اعضای فعال این فن آوری نیروی کار IEEE پو، ADI فضیلت 802.3bt منتشر و LTPoE ++ PD و PSE پو کنترل و در خط مقدم تکنولوژی زندگی پایدار. آیا استفاده از این طراحی ساده برای به حداکثر رساندن بهره وری قدرت، به عنوان آنجا که ممکن است به منظور کاهش حجم و کاهش هزینه BOM کلی از IC، و برای اولین بار تبدیل به یک بازار از 802.3bt عرضه این به توسعه دهنده هوشمندانه و آگاهتر مانند شماست.