以太網(wǎng)供電新標(biāo)準(zhǔn)促熱網(wǎng)絡(luò)化電源管理應(yīng)用市場

      日前，相關(guān)國際標(biāo)準(zhǔn)組織批準(zhǔn)了IEEE802.3at以太網(wǎng)供電(PoE)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，使遠(yuǎn)程電源通過以太網(wǎng)支持的最大功率從以前IEEE802.3af標(biāo)準(zhǔn)的15.4W大幅度提升到了25W。作為網(wǎng)絡(luò)化電源管理的一種應(yīng)用，PoE供電功率的提升使該技術(shù)能夠更廣泛地應(yīng)用于各種采用以太網(wǎng)進(jìn)行連接的設(shè)備，并促進(jìn)了網(wǎng)絡(luò)化電源管理技術(shù)在其他非以太網(wǎng)絡(luò)設(shè)備中的應(yīng)用，從而使智能網(wǎng)絡(luò)化電源管理技術(shù)的應(yīng)用前景更加廣闊，因此以數(shù)字隔離技術(shù)為核心的相關(guān)電源SoC芯片技術(shù)市場值得關(guān)注。

      在以太網(wǎng)供電應(yīng)用中，網(wǎng)絡(luò)設(shè)備采用網(wǎng)線作為電力傳輸載體，從而讓網(wǎng)絡(luò)中設(shè)備省去了單獨(dú)的電源供電，同時(shí)還可以根據(jù)受電設(shè)備(PD)的工作情況實(shí)施遠(yuǎn)程電源管理。這是一項(xiàng)具有創(chuàng)新意義的技術(shù)，由于僅需要網(wǎng)線連接即可實(shí)現(xiàn)PD的安裝運(yùn)行，因此許多新興網(wǎng)絡(luò)設(shè)備包括IP電話、無線LAN接入點(diǎn)和網(wǎng)絡(luò)攝像頭等等越來越多地用PoE來為其供電。

      在其他非以太網(wǎng)絡(luò)中，許多網(wǎng)絡(luò)設(shè)備如樓宇管控設(shè)備、RFID讀寫設(shè)備和其它網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用也開始使用網(wǎng)絡(luò)化供電和電源管理技術(shù)。而隨著供電功率的提升和技術(shù)的完善，無論是在以太網(wǎng)還是在非以太網(wǎng)中將有更多的“傳統(tǒng)”網(wǎng)絡(luò)設(shè)備采用這種模式供電，如瘦客戶機(jī)、筆記本電腦、打印機(jī)、臺式電腦、工業(yè)控制設(shè)備、醫(yī)療設(shè)備甚至汽車電子系統(tǒng)。

      遠(yuǎn)程電源管理能力成為了網(wǎng)絡(luò)設(shè)備和網(wǎng)絡(luò)終端設(shè)備設(shè)計(jì)的一個(gè)新焦點(diǎn)，而其中遠(yuǎn)程網(wǎng)絡(luò)化電源管理芯片是重要的推動力。為此，技術(shù)市場戰(zhàn)略管理咨詢機(jī)構(gòu)北京華興萬邦管理咨詢有限公司分析師在硅谷訪問了Akros Silicon有限公司，該公司在全球最早推出第一款I(lǐng)EEE802.3at受電設(shè)備控制器、第一款帶2kV隔離的PoE電源SoC和第一款帶2kV隔離的四輸出PoE電源SoC。

      Akros Silicon是一家提供創(chuàng)新電源管理方案的公司，其創(chuàng)始人都來自于國家半導(dǎo)體等模擬器件大公司。該公司是全球最早致力于設(shè)計(jì)和提供智能網(wǎng)絡(luò)化電源管理所需芯片的廠商之一，其特點(diǎn)是將高低壓隔離、電源輸出、電源管理、控制性和可編程性集成在一起，將遠(yuǎn)程網(wǎng)絡(luò)化電源管理芯片帶入了SoC時(shí)代，因此以這些芯片為基礎(chǔ)的方案都具有超高效率和先進(jìn)性能。
 
      “Akros Silicon公司的突破性和獨(dú)創(chuàng)性技術(shù)是GreenEdge數(shù)字隔離技術(shù)，這項(xiàng)技術(shù)使我們能夠擺脫傳統(tǒng)的外部隔離方式，實(shí)現(xiàn)前所未有的‘批量芯片集成’，從而創(chuàng)造出電源單芯片系統(tǒng)(Power SoC)。”
      Akros Silicon網(wǎng)絡(luò)供電業(yè)務(wù)部總監(jiān)Amit Gattani說。“這樣的集成帶來了超高的能效、智能網(wǎng)絡(luò)化電源管理和診斷、高壓/接地回路隔離和電磁兼容保護(hù)；同時(shí)設(shè)計(jì)靈活性得到了大幅度提升，以及模塊電路板面積和材料成本得到降低。”

          Akros Silicon網(wǎng)絡(luò)供電業(yè)務(wù)部總監(jiān)Amit Gattani先生  

      網(wǎng)絡(luò)化電源管理SoC正在改變各種網(wǎng)絡(luò)供電系統(tǒng)和應(yīng)用的設(shè)計(jì)，例如此前一些廠家提供的PoE網(wǎng)絡(luò)設(shè)備比非PoE網(wǎng)絡(luò)設(shè)備價(jià)格高出40%，其中遠(yuǎn)程電源與管理系統(tǒng)的設(shè)計(jì)復(fù)雜性、材料成本(BOM cost)和占板面積是成本居高的因素之一，這對許多廠商開發(fā)新型網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的挑戰(zhàn)。而網(wǎng)絡(luò)化電源管理SoC的出現(xiàn)，則快速改變了各種網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的設(shè)計(jì)和制造規(guī)則，華興萬邦認(rèn)為許多中國制造商可以借此快速進(jìn)入全新的網(wǎng)絡(luò)設(shè)備領(lǐng)域，如從傳統(tǒng)的視頻監(jiān)控設(shè)備轉(zhuǎn)向網(wǎng)絡(luò)供電監(jiān)控系統(tǒng)等等。

      在用以支持IP電話、IP攝像頭、無線熱點(diǎn)和WiMAX CE等等新一代IP設(shè)備的以太網(wǎng)供電領(lǐng)域內(nèi)，需要在網(wǎng)絡(luò)設(shè)備和受電設(shè)備上添加電力供應(yīng)和管理模塊，即各種以太網(wǎng)供電設(shè)備(PSE)模塊和受電設(shè)備(PD)模塊，以提供和接受相應(yīng)的電壓和功率，如IEEE802.3af標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的通過非屏蔽雙絞線電纜標(biāo)稱48 V 直流電壓和13W功率。

      同時(shí)供電模塊還需要對遠(yuǎn)程設(shè)備進(jìn)行監(jiān)控和管理，如為了防止損害不支持PoE的現(xiàn)有以太網(wǎng)設(shè)備，PSE采用向電纜中提供一個(gè)電流受限的、小于10V的探測電源，它可以頻繁至每2 毫秒進(jìn)行探測；如果它發(fā)現(xiàn)電阻，PSE就會施加PoE標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的全48V電壓和13W功率。

      從Akros開發(fā)的業(yè)界首款集成了其GreenEdge 2kV隔離技術(shù)的AS1854系列PoE受電設(shè)備電源SoC來看，該芯片通過高集成度可替代現(xiàn)有方案的9塊芯片，同時(shí)不需低速、龐大的外部耦合器，并且包括了第三代IEEE802.3af/at受電設(shè)備控制器和四組數(shù)字電壓輸出。AS1854除了高效的DC-DC電源供應(yīng)外，還內(nèi)置了許多先進(jìn)的診斷和高壓遙測功能，可對遠(yuǎn)端設(shè)備進(jìn)行電源管理和服務(wù)。據(jù)此，OEM可以開發(fā)許多各種低成本、高增值性應(yīng)用方案。

      而在其他諸如工業(yè)控制、汽車電子、醫(yī)療電子、樓宇管理和顯示器等非以太網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用中，各種網(wǎng)絡(luò)設(shè)備對電源電壓和功率的需求均不相同。因此針對這些不同的網(wǎng)絡(luò)化電源供電和管理需求，如果用傳統(tǒng)的電源管理模式來設(shè)計(jì)電源模塊，則需要單獨(dú)設(shè)計(jì)不同的網(wǎng)絡(luò)化電源管理方案，每一個(gè)方案都需要許多塊芯片和光耦合器來管理系統(tǒng)和實(shí)現(xiàn)隔離，設(shè)計(jì)難度、復(fù)雜性以及成本壓力都可想而知；而且許多應(yīng)用需要更高的系統(tǒng)能效和有限的電路板空間。

      因此系統(tǒng)設(shè)計(jì)師需要網(wǎng)絡(luò)化的電源管理SoC來解決這些問題，從而提升系統(tǒng)產(chǎn)品的競爭力，而Akros Silicon不久前發(fā)布的AS14x4系列就是業(yè)界首款高集成度、2kV隔離、4輸出電源SoC。該系列芯片集成了8塊獨(dú)立芯片的功能，提供了一個(gè)從9V-72V的相當(dāng)寬的輸入電壓范圍，系統(tǒng)最高輸出功率高達(dá)50W，并提供擴(kuò)頻時(shí)鐘以減少電源頻譜噪聲。

      “智能網(wǎng)絡(luò)化電源管理正在廣泛興起，隨著相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)的確立和技術(shù)的發(fā)展，競爭必然轉(zhuǎn)向更高的性價(jià)比方向，更低的BOM成本、更小的方案面積等設(shè)計(jì)性競爭，以及更高的設(shè)計(jì)靈活性和擴(kuò)展性、更好的電磁兼容等制造性競爭、更快的上市時(shí)間等市場性競爭都將在各種應(yīng)用中全面展開。” Amit Gattani說。“網(wǎng)絡(luò)化電源應(yīng)用設(shè)備性價(jià)比的快速提升，加上其在運(yùn)營成本、能源消耗等領(lǐng)域內(nèi)的優(yōu)勢，使其應(yīng)用市場將加速發(fā)展；而Akros Silicon將在PoE和非PoE市場上為OEM提供更好的產(chǎn)品。”