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Silicon Labs 芯科科技

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IoT节能好帮手-高集成度与高能效兼具的PoE解决方案

2019-08-14
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联网技术的应用繁多,近年来物联网(IoT)概念的带动让各类设备、物品的联网功能越快速普及,而为了简化联网设备的架构,PoE (Power over Ethernet)所扮演的角色越来越重要。面向此一趋势,Silicon Labs(亦称“芯科科技”)针对各项适合采用PoE技术的IoT产品与其开发关键考量进行了讨论,同时也介绍了我们性能出色的PoE产品如何协助IoT应用达成节能设计。
 
兼具数据传输与供电两大特色的PoE,被视为物联网时代的必要通讯技术,而随着各种应用的不断出现,设备对PoE在电压、体积与整合度等方面,也有与以往不同的需求。
 
事实上,Silicon Labs的PoE技术问世已超过10年,早期主要应用于安全监控摄像机,当年IP化开始成为安全监控技术的新主流,PoE可解决散置于各处摄影机的供电问题,以一条Ethernet Cable满足讯号传输与供电两大需求,同时简化整体系统的布线。时至今日,安全监控仍然是PoE的最大应用领域,其中也延伸出不同类型产品,像是位于家中的宠物、婴儿摄像机等,而在这些设备中现在都有PoE设计,以此让设备安装更方便。
 
不过随着应用的扩展,过去输出功率仅有15W的PoE逐渐不够用,IEEE后期所制定的PoE+标准将供电一举推升到30W,此一标准充分满足了物联网系统需求,成为其普及化的重要推手之一,作为全球物联网IC领先供应商,Silicon Labs也因应上述逐渐浮现的物联网电源需求,在近期推出Si3404和Si3406x两款PoE电源解决方案。
 
Si3404与Si3406x这两款产品系列的市场定位互补,Si3404为低功率15W PoE PD应用提供兼容802.3 Type 1标准的高性价比产品,同时在极小封装内整合了低功率PD应用所需的全部接口和控制功能与保护组件。
 
Si3406x IC则整合了二极管电桥和瞬态突波抑制器,可直接连接至以太网络RJ-45连接器。稳压器的开关频率可透过简单的外部电阻调整,以避免不必要的谐波,整合式的同步驱动器可控制FET以提高功率转换效率,透过MPS功能,在睡眠模式下保持与PSE交换器的连接。这两款产品高整合度方面的表现极佳,单一PD芯片中内含了系统中必要的各种高压离散组件,电源转换效率超过90%,另外高整合特色则大幅释放了设备内部空间,其PCB面积可减少20%。Si3406x具备睡眠/唤醒/LED支持模式,以及强大的抗电磁干扰能力。
 
这两款产品中,Si3404为15W设计,适用于IP电话、IP摄影机等低功耗产品,Si3406x则为PoE+规格,供电可达30W,主要应用系统则为功能较多或有高阶资安需求的安全监控系统。从应用面向来看,15W的PoE仍占市场最大比例,不过随着物联网的普及,各种应用逐渐增加,以安全监控为例,具备转动、变焦和加热组件的IP摄影机,对电源负载的需求相当大,此类产品就会需要30W的PoE。
 
有鉴于此,Silicon Labs推出Si3406x满足了物联网系统与各类联网设备的电源需求,其集成度与先进功能,可协助开发人员简化设计,解决功耗和成本预算等问题,另外SiliconLabs的产品组合同时包括了新型的PD组件、PSE控制器和PSE电源管理IC,让客户可一站购足所需产品。
 
除了高性能、高集成的PoE电源产品外,Silicon Labs也透过各种方式协助客户提升产品设计效率,包括从设计、验证,乃至于设备数据规格表的检查建议,Silicon Labs的FAE团队都会派驻工程师协助客户,另外Silicon Labs网站也有相关论坛,工程师可从中找出问题解答,缩短设计时程,加快产品上市时间。
 
了解更多Silicon Labs的PoE产品信息:https://cn.silabs.com/products/power-over-ethernet

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