PoE發展及磁性元件的應用

2022.8.24 技術文章 Articles

GOTREND高創科技-POE Transformer
PoE變壓器有些種類與規格?  供電原理是什麼?



1、PoE 是什麼 ?
乙太網路供電(Power over Ethernet,PoE)也稱PoE供電,最基本的定義也是特點,利用網路線將電力輸送給裝置的應用。
以傳統而言,裝置需要網路連線以及電源連線,但有了PoE之後,只需要網路連線,由網路連接器供電。此技術能在不需要額外電源插座的情況下為裝置供電。


• PoE採用Cat5e和Cat6乙太網路線,能在長達 100m的距離傳輸 10 / 100 / 1000 Mbps的資料,以及 15 / 30 / 60 / 90W 的電力,向遠程受電設備 (PD)供電。此外,它符合電機電子工程師學會制定的IEEE 802.3af和802.3at 標準。

• 隨著時間的推移,該標準不斷發展,現在可以提供高達90W的功率,使其適用於各種應用,包括網絡路由器和中繼器、VoIP 電話、IP 安全攝像頭、無線和藍牙接入點、筆記本電腦和平板電腦充電系統、 LED 照明和控制器,以及各種樓宇自動化設備。

• 自 2003 年 IEEE 802.3af 批准以來,不斷新增功率需求更大的 PD,因此 PoE 技術不斷發展。能提供高達 60W 至 90W 的功率,各協定的名稱各有不同,例如 :UPoE 、LTPoE、PoH 、PoE++ 、4PPoE ; 但常見的仍以此三種代號識別為主PoE、PoE+和PoE++。
 


IEEE802.3 技術協定歷史 :
GOTREND高創科技-IEEE802.3 技術協定歷史

 

PoE 形式 Type1, Type2, Type3 :
GOTREND高創科技-POE 形式


 
功率瓦數及規格細節 :
GOTREND高創科技-POE 功率瓦數及規格細節

 

Type 3, Type 4 vs PSE & PD :
GOTREND高創科技-POE type

 


2、PoE 應用技術的特點 :
PoE可利用CAT-5從線路傳遞電能,本身同時具備資料與電源線兩種角色。遠端系統採用PoE的話,將可讓系統架構更為簡單,也大幅減少線纜數量,不只容易維護、使用方便,還能降低成本。
PoE本身穩定性與安全性兼具,也具備遠端監控功能,不需要轉接器。



2-1 降低成本:
PoE的規格讓乙太網路本身即可傳輸電源,免除對於插座的需求。自然也就省下電工安裝插座的費用與麻煩,同時它只需要安裝和支持一條而不是兩條電纜。

2-2 降低供電風險:
PoE,可將各網路設備的電源供應集中於一處,也可使用不斷電系統(UPS),便可以支援散佈於各地的網路裝置,即使區域性的停電也不會造成系統無法工作。 

2-3 易於安裝和管理:
PoE不再受限於電源,EX : 網路攝影機,在某些特定的地方如路口,沒有電源供應也可以直接架設,解決電源的問題。

2-4 安全性:
PoE只會為需要供電的設備供電,不需要為供電的設備外加電源,因而消除了線路上漏電的風險。

2-5 更多加強的應用:
隨著IEEE 802.3af標準的確立與持續的技術強化,其他大量的應用也將快速湧現出來,包括藍芽接取點、燈光系統、網路印表機、IP電話機、Web攝像機、無線網路AP、門禁讀卡機與監測系統等。  ​



3、PoE網路變壓器的三種類別 :
傳統網路變壓器、新型分離式網路變壓器和功率變壓器。
▶查看高創POE網路變壓器



(1) 傳統網絡變壓器 
(GTX Series : 傳統LAN transformer):
PHY晶片和Cable之間必需有LAN transformer當做電器隔離,那麼在PoE和PoE+線路中,因需注入電流,LAN transformer則義不容辭成爲電流注入的最理想器件。同時因有電流通過變壓器,所以LAN transformer必需考慮線圈發熱和磁芯飽和問題,需滿足IEEE802.3af (PoE)和IEEE802.3at (PoE+)標準。

 
POE 傳統網絡變壓器-GOTREND高創科技



(2) 新型電感式分離網路變壓器
電感式分離網路變壓器 :
能有效解決了傳統網絡變壓器生產工序較為繁瑣、人工依賴性大、交期長等缺點。可取代傳統網絡變壓器。主要優點是以全自動化繞線生產的電感器, 直接焊接到PCB板上,可以提高生產效率及模組良率。網通客戶加速導入新型分離式網路變壓器取代傳統網絡變壓器,可應用於10G 、 2.5/5G 、10/100/1G Mbps的網路訊號隔離及濾波,並提供PoE、PoE+、PoE++ 供電功能。

 
POE新型電感式分離網路變壓器-GOTREND高創科技
 



(3) GTX系列 - 功率變壓器
(GTX Series : Power transformer):
功率變壓器應用在DC-DC轉換模塊中,其實就是一個典型的Flyback或Forward transformer,達到電壓轉換和能量分配的作用.

 
  • Type 1 : PoE變壓器
輸入電壓範圍一般在36~57Vdc,最大輸出功率爲12.95W,符合IEEE802.3af標準
  • Type 2 : PoE+ 變壓器
輸入電壓範圍拓寬到42.5~57Vdc,最大輸出功率可達到30W,符合IEEE802.3at標準
  • Type3 : PoE++ (UPoE/UPoE+) 變壓器
輸入電壓範圍拓寬到42.5~57Vdc,最大輸出功率可達到100W,符合IEEE802.3bt標準。


 

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