可靠和易用的 LTPoE++ 标准将 PoE 功率扩展至 90W
图 3:代价高昂地扩展 PoE+ 功率的方法。双 Type 2 PD 提供高于标准 PoE+ PD 的功率,但成本和组件数也翻了一番。
如图 4 所示,通过"或"连接 PD 的输出电源,双 Type 2 配置中的 DC/DC 转换器可以去掉一个。这种方法仍然需要两个 PSE 和两个 PD ,因此依然存在与成本和空间有关的缺点。电源"或"二极管导致的压降可以看作是,为了通过使用单个 DC/DC 转换器而得到节省,所付出的公平代价。大多数情况下,在浪涌保护测试开始之前,由二极管实现"或"连接的电源共享架构一直是有吸引力的。由于这类解决方案本质上会降低浪涌保护容限,因此很少能达到 PD 的设计目标。
图 4:不那么昂贵但有缺陷地扩展 PoE+ 功率的可替换方法。这种方法与图 3 所示的双 Type 2 配置类似,但用二极管实现"或"连接的电源共享架构允许在 PD 中少用一个 DC/DC 转换器,因此降低了一些成本。不过,这类解决方案本质上降低了浪涌保护容限,因此很少能达到 PD 的设计目标。
相比之下,如图 5 所示的 LTPoE++ 解决方案仅需要一个 PSE 、一个 PD 和一个 DC/DC 转换器,因此其优势是极大地节省了电路板空间、成本和开发时间。
图 5:LTPoE++ 架构是惟一能在 PD 端提供 90W 功率、同时保持复杂性和成本可控的 PoE 功率扩展解决方案。
LLDP互操作性及选项
在 PoE 系统的选择与构建过程中,许多 PD 设计师很惊讶地发觉了链路层发现协议 (LLDP) 实现方案的隐性成本。LLDP 是 IEEE 强制的 PD 软件级功率协商。LLDP 要求扩展至标准的以太网堆栈,并可能意味着需要进行大量的软件开发工作。不幸的是,旨在提供 LLDP 支持的开源社区工作仍然处于其起步阶段。
尽管可以选择用 Type 2 PSE 实现 LLDP,但是与 IEEE 标准完全兼容的 Type 2 PD 必须提供物理分类和 LLDP 功率协商功能。首先,这加重了就所有 Type 2 PD 进行 LLDP 软件开发的负担。此外,LLDP 意味着需要双电源,这使设计更加复杂了。尤其是,PD 一侧的处理器在 13W 功率时必须提供齐全的功能,并能通过 LLDP 进行协商,以提供额外的功率。显然,这种要求有可能提高开发工作以及系统的成本和复杂性。
LTPoE++ 提供了实现 LLDP 的选项。LTPoE++ PSE 和 PD 在硬件级自主地协商功率需求和功能,同时仍然保持与基于 LLDP 解决方案的完全兼容性。简言之,LTPoE++ 使系统设计师能选择支持还是不支持 LLDP。专有的端到端系统可能选择放弃支持 LLDP。这可以产生产品快速上市的优势,同时还可以进一步降低物料成本、减小电路板尺寸并降低复杂性。
功率参数揭秘
PoE 功率路径可以分成 3 个主要部分:PSE 产生的功率、提供给 PD 的功率以及提供给应用的功率。PSE 和 PD 的供电能力参数必须仔细检查,然后才能进行有用的比较。一个厂商可能给出的是PSE 提供的功率,另一个厂商可能给出的是提供给 PD 的功率,而 PD 设计师一般关心的却是应用消耗的功率。
尽管在 3 种功率参数中,PSE 的功率参数是最没用的,但是在市场营销材料中却是最常提及的。PSE 功率通常被定义为在以太网电缆的 PSE 端上提供的功率。当供应商规定的是最大额定电压条件下的功率时 (很少能够实现),供电能力有时会被进一步曲解。
PD 功率或"输出功率"是指输送至以太网电缆的 PD 端 (位于二极管电桥之前) 的功率。 PD 功率是一个比 PSE 功率更有用的参数,因为该参数必须考虑 100 米 CAT-5e 电缆上的大量损耗。受电功率参数对应用的 DC/DC 转换器和二极管电桥的效率未作任何假设,这两种效率对 PSE 和 PD 芯片厂商而言是未知的。
在考虑所有系统影响 (包括以太网磁性组件的电阻、二极管电桥的压降和 DC/DC 转换器的效率) 时,PD 设计师对提供给应用的功率最感兴趣。这一功率参数尽管最有说服力,却是最难以准确规定的。
表 2 显示了在各部分电源通路上进行的实际性能比较。请注意,双 Type 2 配置提供的功率远低于 LTPoE++ 70W 和 90W 解决方案。
可提供的 PSE
凌力尔特公司致力于开发 LTPoE++ 技术,并提供一整套 PSE 和 PD 的解决方案。如表 3 所示,涵盖 1 至 12 端口解决方案的一个完整 PSE 系列已经供货。
结论
LTPoE++ 提供可靠和端到端的大功率 PoE 解决方案,而且在前期就可节省成本。凌力尔特提供卓越的应用支持,拥有良好的交货记录,提供声誉卓著的可靠性,在此基础上,LTPoE++ 已成为市场上最全面的大功率解决方案。LTPoE++ 系统简化了供电,并允许系统设计师在设计工作中,集中精力解决价值更大的应用问题。
表 1:PSE 和 PD 的供电参数显示
- 适用于工业能源采集的技术 (08-10)
- 到处都可以使用的“绿色电源”(09-18)
- 电动汽车的重生之路还有多长?(10-15)
- 一种易于建立的高性能、高可靠性隔离式电源(10-31)
- 新颖的均流 IC 可轻松平衡两个电源(11-12)
- 新型汽车设计需要具超低 Iq 的高压同步降压型转换器(11-07)