使用PoE為您的嵌入式系統(tǒng)供電

在過(guò)去的 20 年中，以太網(wǎng)供電（也稱為 IEEE 802.3 或工程師喜歡稱之為 PoE）的許多不同應(yīng)用已被采用，包括標(biāo)準(zhǔn)化和專有。PoE 在雙絞線以太網(wǎng)電纜上傳輸電力和數(shù)據(jù)，使單根電纜能夠?yàn)榘o(wú)線接入點(diǎn)、IP 攝像頭和 VoIP 電話在內(nèi)的一系列設(shè)備提供數(shù)據(jù)連接和電力。

PoE 通過(guò)直接向商業(yè)和工業(yè)環(huán)境中的大量外圍設(shè)備供電來(lái)消除電纜。

PoE 一開(kāi)始通常被稱為“電源注入”。這些“電源注入器”在沒(méi)有智能協(xié)議或安全考慮的情況下在以太網(wǎng)電纜上提供交流或直流電源。最常見(jiàn)的方法是使用 100Base-TX 以太網(wǎng)未使用的“備用”線對(duì)來(lái)注入電力。這啟發(fā)了IEEE 802.3 工作組，該工作組定義和修訂了通常稱為“以太網(wǎng)”的標(biāo)準(zhǔn)，開(kāi)始設(shè)計(jì)一種安全的方式來(lái)部署 PoE。

大量 IC 現(xiàn)在可廣泛用于驅(qū)動(dòng) PoE 硬件。其中包括滿足物聯(lián)網(wǎng)端點(diǎn)不斷增長(zhǎng)的電源要求的接口控制器。PoE 安裝必須符合 IEEE 802.3bt、IEEE 802.3af 和 IEEE 802.3at，支持高達(dá) 90 W 的功率，這也確保了 PoE 設(shè)備之間的互操作性。兼容的設(shè)備還包括一個(gè)輔助檢測(cè)引腳，并支持自動(dòng)分類功能，使設(shè)備能夠以最有效的方式將電源委派給每個(gè)受電設(shè)備。

隨著標(biāo)準(zhǔn)的發(fā)展，隨著電源選項(xiàng)的增加，潛在應(yīng)用的數(shù)量也在增加。再加上對(duì)物聯(lián)網(wǎng)和云的依賴增加，智能建筑甚至智能城市都可以成為現(xiàn)實(shí)。這為能源、自動(dòng)化、工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)和運(yùn)輸?shù)葢?yīng)用打開(kāi)了大門(mén)。

對(duì)于能源管理等各種工業(yè)應(yīng)用，PoE 網(wǎng)絡(luò)可以控制對(duì)風(fēng)力渦輪機(jī)和太陽(yáng)能電池板等設(shè)備的監(jiān)控、傳感和管理，以管理能源生成和電壓管理。其他真正的可能性包括零售氣泵計(jì)量支付以及石油和天然氣生產(chǎn)。潛在的自動(dòng)化應(yīng)用包括智能工廠和制造、農(nóng)業(yè)自動(dòng)化、灌溉以及物流和倉(cāng)庫(kù)管理。智能交通應(yīng)用涉及交通控制和安全系統(tǒng)、車(chē)載電腦、預(yù)測(cè)診斷和預(yù)防性維護(hù)、用于安全、安保和資產(chǎn)管理的視頻監(jiān)控，以及用于票務(wù)和乘客控制的公共交通系統(tǒng)。

WINSYSTEMS 的SBC35-C398Q和PPM-PS397-POE平臺(tái)設(shè)計(jì)用于在 PoE 環(huán)境中運(yùn)行，同時(shí)能夠承受所需工業(yè)應(yīng)用所需的元件。SBC35-C398Q 采用飛思卡爾四核 i.MX 6Q Cortex A9 處理器，工作頻率為 800 MHz；直接焊接到板上的 2 GB DDR3 RAM；以及具有多個(gè)視頻接口的高性能視頻和圖形。它可以在 -40°C 到 +85°C 的溫度范圍內(nèi)工作，無(wú)需風(fēng)扇。PPM-PS397-POE 包括隔離電壓輸出，可為 PC104 堆棧提供高達(dá) 25 W 的組合功率，所有輸出的線路和負(fù)載調(diào)節(jié)為 ±100 mV，調(diào)節(jié)不需要最小負(fù)載。

WINSYSTEMS 的NET-429 網(wǎng)絡(luò)交換機(jī)專為工廠車(chē)間的惡劣環(huán)境而設(shè)計(jì)，通過(guò)以太網(wǎng)供電 （PoE） PD 支持為時(shí)間關(guān)鍵型工業(yè)網(wǎng)絡(luò)提供性能。

另一個(gè)在 PoE 應(yīng)用中表現(xiàn)良好的系統(tǒng)是 WINSYSTEMS 的 NET-429網(wǎng)絡(luò)交換機(jī)，它專為惡劣的工廠車(chē)間環(huán)境而設(shè)計(jì)。該交換機(jī)提供時(shí)間關(guān)鍵型工業(yè)網(wǎng)絡(luò)所需的性能，具有八個(gè) 10/100/1000 Mbit/s RJ45 以太網(wǎng)端口和兩個(gè) 1000Base-X SGMII SFP 端口，以及支持 PoE PD 的冗余電源輸入。NET-429 提供 10 多年的可用性，在 -40°C 至 +85°C 的溫度范圍內(nèi)提供無(wú)風(fēng)扇運(yùn)行。

考慮到 PoE 的歷史和當(dāng)今的功能，隨著應(yīng)用的不斷擴(kuò)大，對(duì)額外功率的需求將會(huì)增加。未來(lái)的標(biāo)準(zhǔn)將為用戶和運(yùn)營(yíng)商提供更高的功率水平和更多的便利。

審核編輯：郭婷