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搭配PoE与PLC是结合电能和数据传输的首选绿色高性价比方案

上网日期: 2009年06月10日 ?? 作者: Koen Geirnaert ?? 我来评论 字号:放大 | 缩小 分享到:sina weibo tencent weibo tencent weibo


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关键字:PoE? PLC? 以太网供电?

恰当地平衡利用PoE和PLC技术能够带来优势

在最适合的地方利用PoE及PLC技术,就能够优化系统的成本及能效。如果我们考虑机顶盒(STB)等潜在的家庭应用,机顶盒总是放置在有电源插座的位置。

图2阐释了一种潜在的机顶盒家庭应用。网络通过非对称数字用户线路(ADSL)线路、光学光网络终端(ONT)或同轴网络进入家中。数据通过电力网络传输至家中的各个电源插口。在有机顶盒、语音IP电话(VoIP)或台式PC等高带宽应用连接至电源插口的各个房间,电力载波上的数据会可能传输至以太网线缆。为了支持这种传输,需要在电源插口上安装特别的设备。这设备包含PLC调制解调器,并结合了支持PoE的以太网交换机。目前市场上有售结合PLC调制解调器及以太网交换机的设备。然而,这些设备中的大多数仍然不含PoE。这表示每个设备需要不同的电源转换器来从支持PLC的交换机接收数据。下一步,PoE将增添至这些设备之中,可进一步优化及节省成本。

图2: 一种潜在的机顶盒家庭应用示意图。
图2: 一种潜在的机顶盒家庭应用示意图。

用户采用这种建议配置,将能够选择从哪个电源插口“接收(tap)”数据,选择方式就是在电源插口插入灵活的以太网交换机插头。支持PoE的线缆从各个以太网交换机插孔(jack)提供数据及电能给家用电器或设备。其结果是免除了应用的电源适配器,线缆用量减少至1条,并优化系统能效。此外,这种方法尽量利用已有基础设备的优势,因此PoE线缆的长度相对较长,减少了线缆损耗。

在以太网日趋普及地用作通信接口的工业环境中能够使用类似配置。以太网用于工业环境中的仪表、传感器、人机接口(HMI)、逻辑控制器及输入输出(IO)模块。结合PLC技术,数据能传送更远距离。

那么为什么结合这两种技术有如此优势呢?可能提出的一个问题是为什么PLC调制解调器不移至机顶盒内部,从而无需支持PoE的以太网和PLC电源插口?答案是PLC调制解调器是一种昂贵设备,相较于PoE接口而言有成本劣势。这表示在每个家用电器中集成PLC调制解调器在经济上并不合算。

PoE还能够替代传统电源的DC/DC控制器,提供额外的成本及设计简化优势。另外一种选择是在不采用中间(intermediate) PLC技术,考虑在所有家庭提供PoE。对于较大的办公室而言,100米的线缆长度限制只是表示需要中间集线器来桥接更长距离。当然,每栋建筑物的完整距离范围内都已存在电力线缆。在电力线缆上传输数据,无需集线器就能够桥接覆盖到这些建筑物内的长传输距离。第二,存在敷设线缆及线缆本身成本的问题。结合使用PLC及PoE,就能够避免在建筑物范围内敷设CAT5e线缆的投资。

结合这两种技术的另一项优势是PoE被推至网络的极边缘。PoE仅用于最后的数米,因此大幅缩短了线缆长度。反过来这也使线缆中的电能损耗极低。较短的线缆还适合于更高功率的应用。设计人员能够考虑当前由IEEE802.3at标准草案建议的高于25.5 W功率电平的专有解决方案。

安森美半导体目前提供两款PoE用电设备(PoE-PD)器件——NCP1081和NCP1083,均符合即将发布的IEEE802.3at标准,但也能支持两对线缆上达 40 W的功率电平,以及使用所有4对以太网线缆传输电能时支持达80 W的功率电平。

安森美半导体在PLC调制解调器领域为工业应用提供数款器件,例如,AMIS-30585提供全套调制解调器,它使用FSK调制技术,为计量、传感器和公用事业机构的负载控制提供强固及可靠的网络接口。

结论

在建筑物和工业自动化或家庭及办公室应用中搭配使用PoE和PLC这两种已有技术,能够提供数项优势,既有可能优化电力及数据网络的敷设成本,同时又能维持整个系统较高等级的能效。

作者:Koen Geirnaert

安森美半导体产品市场营销经理

电邮: Koen.Geirnaert@onsemi.com


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