PoE (Power over Ethernet) には、配線が簡素化されて人件費が節約できるなど、多くの利点があります。また、安全で便利、リモート管理も簡単です。PoEは、ワイヤレス カバー、監視モニタリング、スマート グリッドなどのアプリケーションで新たな人気を博しています。この記事では、PoEの技術的特徴とSilicon Labsが発表したソリューションについて紹介します。
PoEソリューションの導入によりアプリケーション市場が拡大
有線イーサネットは世界中で数十億のポートを備えており、最も一般的な有線ネットワーク インターフェイスです。一方、PoEテクノロジーは、有線イーサネット用の非シールド ツイスト ペア (UTP) ケーブルの大規模な設置ベースを活用して、市場展開のスピードを加速します。PoEはイーサネット標準IEEE 802.3の一部であり、データの伝送に使用される同じカテゴリ5 (CAT-5) UTPケーブルを介して安全で信頼性の高い電力分配を行うための技術要件を規定しています。PoE電源アプリケーションを開発する際に、設計者は、効率の最大化、EMIの制御、同時に必要な出力電力を提供しながらコストを最小限に抑えることなど、多くの課題に直面しました。技術の成熟度が高まり、チップ ソリューションが導入されるにつれて、導入の難易度は大幅に低下しました。
PoEは、既存のイーサネットCAT-5ベース構造を変更せずに、特定のIPベースの端末 (IP電話、ワイヤレス アクセス ポイント (AP)、IPカメラなど) にデータを送信しながら、同時にこれらの機器にDC電源を供給することができます。このため、安全な構造化配線が保証され、既存のネットワークを正常に動作させることができ、全体的なコストを最小限に抑えることができます。
完全なPoEシステムには、電源供給装置 (PSE) と受電装置 (PD) の両方が含まれます。PSEには、イーサネット スイッチング デバイス、ルーター、ハブ、その他のネットワーク スイッチ デバイスが含まれ、PDは監視システムのIPカメラなどの電力を受け取るデバイスです。
PoEテクノロジーでは、データの送信と電力供給の両方に1本のネットワーク ケーブルのみが必要なため、高価な電源は必要なくなり、電源の設置にかかる時間も節約できます。配線がさらに簡素化されるため、費用と時間の面でさらなる労力の節約が可能になります。PoEは電力を必要とする機器にのみ電力を送信するため、電力を必要とするデバイスが接続されている場合にのみイーサネット ケーブルに電圧がかかります。これにより、回線上の電力漏洩のリスクがなくなり、ユーザーは既存の機器とPoEの両方を混在させることができます。この機器は既存のイーサネット ケーブルと共存できるため、安全性と利便性が向上します。さらに、データ転送と同様に、PoEは簡易ネットワーク管理プロトコル (SNMP) を介してデバイスを監視および制御できます。夜間の電源オフやリモート再起動などの機能を備えており、リモート管理に役立ち、PoEはワイヤレス カバレッジ、監視モニタリング、スマート グリッドの点で最適なアプリケーション選択肢となります。
メーカーがPoE技術を適用した製品を迅速に開発できるように支援する手段として、Silicon Labsは、PSEおよびPDに90W PoEを追加する際の設計コストと複雑さを軽減することを目的とした包括的なPoE製品ポートフォリオを発表しました。新しい90W PoE製品ポートフォリオは、IEEE 802.3bt標準に準拠しており、ワイヤレス アクセス ポイントとIoTワイヤレス ゲートウェイの機能を拡張します。より高い電力能力は、PoEで駆動する5Gスモールセルやデジタル化された建物の実現に貢献します。
Silicon Labsが発表した802.3bt PoE製品ポートフォリオは、より高い電力と優れた統合性、そしてより高度な機能を提供することができ、開発者が設計を簡素化できるだけでなく、厳しい電力、サイズ、コストの予算も満たすことができます。新しいPoE製品ポートフォリオは、15Wから90Wまでの範囲のイーサネットの両端をカバーし、開発者にさまざまなPSEおよびPDアプリケーション向けの柔軟なオプションを提供します。802.3Bt製品ポートフォリオは、3つの新しいPSEおよびPD製品で構成されています。
1つ目は、Si3471 PSEコントローラです。これは、業界初の完全に自律的な90Wシングル ポートであり、802.3bt標準に準拠した電源ソリューションです。Si3471は、シングルポート ミッドスパンまたは「インジェクタ」によって90Wの電力を簡単に追加できます。802.3bt標準への接続におけるすべてのニュアンスを自動的に管理します。Si347は外部ホストMCU、ファームウェアのダウンロード、ソフトウェア プログラミングを必要とせず、3つのデジタルI/Oピンを使用して簡単に構成できます。Si3471は、小型の38ピン5 mm x 7 mm QFNパッケージとシンプルなBOMで提供され、システム コストと複雑さを軽減するのに役立ちます。
2番目の製品は、Si3474 4ポート イーサネットPSEコントローラです。これは、最大4つの90W 802.3bt PoEポート、または8つの30W 802.3at/af PoEポートに電力を供給でき、産業用および商用イーサネット スイッチとセキュリティ記録機器の両方に多目的なソリューションを提供します。Si3474は、各ポートでフルパワー自律モードまたはホスト モードでの動作をサポートしており、開発者はフル機能のレジスタ マップを備えたI2Cインターフェイスを介して電力を管理できます。Si3474は、業界標準のピン配置を備えた56ピン8 mm x 8 mmパッケージで提供されます。
3番目の製品は、Si34071シングルチップPDソリューションです。これは、802.3btインターフェイスと、90% を超えるエンドツーエンドの効率を達成できる統合型の高効率DC/DCコンバータを組み合わせたもので、同時にPoE 802.3bt PDアプリケーションに必要なシグナリング、制御、電力変換の機能を統合しています。Si34071には、MCUシステムに接続するためのシンプルな9600ボー レートのUARTインターフェイスが含まれています。このデバイスは、5Gスモール セル、ワイヤレス アクセス ポイント、IoTゲートウェイに高電力を供給します。Si3471 PSEコントローラの最適なパートナーであるSi34071は、小型の32ピン、5 mm x 5 mm QFNパッケージで提供されます。
Silicon Labsが導入した新しい90Wソリューションは、新興の高出力PoE市場におけるシングル ポートPoE設計を簡素化しました。Silicon Labsの優れた技術のサポートにより、お客様は最新の高出力PoE技術を使用してビジネスチャンスを直接つかむことができるようになります。
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