PoE功率传输增加 简化5G小型基站设计

Silicon Labs(芯科科技)台湾区资深应用工程师何天仕。

物联网装置愈来愈多，针对联网设备架构的简化，以太网络供电(Power over Ethernet；PoE)是关键之一。何谓PoE？如其名称所示，就是透过网络线向设备同时传输数据和供电，不必额外增加电源线。PoE产品可以大幅降低供电装置及受电装置的成本和复杂度。

近年随着各种应用的不断，PoE在功率、体积与整合度等方面也有与以往不同的需求，5G小型基站对于高功率的需求即是一例。Silicon Labs(芯科科技)台湾区资深应用工程师何天仕说明，针对此类需求，Silicon Labs已推出兼容IEEE 802.3bt标准的PoE产品组合，可将标准PoE功率提升一倍以上，使5G小型基站得以实现，并能扩展无线存取点和IoT无线闸道器功能。

802.3bt标准，增加功率并降低功耗

首先，我们来看看802.3bt标准与之前的标准有何不同？以太网络电缆中有8条导线，以往的PoE标准IEEE 802.3af仅使用其中的4条来传输直流电流，而根据IEEE Std 802.3bt-2018修正案2(Amendment 2)的明文规定，针对802.3bt，IEEE工作小组选择使用所有8条导线。

如此一来，功率传输得以增加，也就能为终端装置提供更大功率。此外，这个修正案还降低了终端装置的待机功耗，并且能够以更佳机制管理可用功率预算。藉由这些改变，IEEE工作小组的目标是提高从PSE到PD的电量，提供给PD的这些额定功率水准高达71.3W，同时显着降低PD休眠时所需的待机功耗。

降低设计复杂度，加速开发高功率单埠PoE

针对802.3bt标准定义的需求，Silicon Labs推出涵盖15W至90W的以太网络电缆两端PoE产品组合，包括Si3471 PSE控制器、Si3474四埠以太网络PSE控制器及Si34071单芯片PD解决方案，能针对PSE和PD应用提供弹性选择，协助开发人员简化系统设计，同时满足严格的功率、尺寸和成本预算。其中，Si34071单芯片PD解决方案适合用PoE供电的5G小型基站。

Si34071单芯片PD解决方案结合802.3bt界面与整合的高效率DC-DC转换器，可实现超过90%端对端效率。Si34071包括一个简单的9600串行传输速率UART界面连接至系统MCU。Si34071可为5G小型基站、无线存取点和IoT闸道器提供高功率。Si34071采用小型32接脚5 mm x 5 mm QFN封装，是Si3471 PSE控制器的最佳搭配。

此外，Si3471 PSE控制器为90W单埠兼容802.3bt的供电解决方案，可轻松为单埠中跨设备增加功率输出，能自动管理与802.3bt标准相关的所有细微差别，适用于家庭、小型闸道器应用；Si3474四埠以太网络PSE控制器则能为最多4个90W 802.3bt PoE埠或8个30W 802.3at/af PoE埠供电，为工业和商用以太网络交换器，以及安全记录设备提供通用解决方案。整体而言，Silicon Labs的90W解决方案有助简化新兴的高功率单埠PoE设计，有效协助工程师加速打造出5G时代所需的产品和技术。