Silicon Labs（亦稱“芯科科技”）兩款新型以太網(wǎng)供電（PoE）設(shè)備（PD）的產(chǎn)品家族――Si3406x和Si3404。這些設(shè)備具有高集成度和高效率的特點(diǎn)，可用于廣泛的物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用。該系列在單個(gè)PD芯片上具有所有必需的高壓分立元件，并完全支持IEEE 802.3 PoE+ 電源功能，具有靈活的電源轉(zhuǎn)換選項(xiàng)，效率超過90％，睡眠/喚醒/ LED支持模式以及出色的抗電磁干擾能力。

期間，Silicon Labs的PoE產(chǎn)品高級(jí)經(jīng)理John Wilson先生也接受了行業(yè)媒體專訪，從現(xiàn)下PoEPD系統(tǒng)的設(shè)計(jì)挑戰(zhàn)與發(fā)展趨勢(shì)切入，再深入介紹Silicon Labs所提供的可以滿足這些嚴(yán)苛要求的PoEPD器件的優(yōu)勢(shì)，歡迎往下閱讀或點(diǎn)擊“閱讀原文”至我們的中文社區(qū)觀看完整文章。

下一代PoE PD系統(tǒng)將會(huì)看到局限性和延遲

下一代物聯(lián)網(wǎng)的設(shè)計(jì)需要更多的電能。Silicon Labs的PoE產(chǎn)品高級(jí)經(jīng)理John Wilson談到了今年在APEC上展示的PD設(shè)備新進(jìn)展。對(duì)于PoE來說，2018年將是一個(gè)大年，因?yàn)橄乱淮鷺?biāo)準(zhǔn)預(yù)計(jì)將在6月或7月左右由IEEE委員會(huì)批準(zhǔn)。這個(gè)新標(biāo)準(zhǔn)將把功率水平提高到100W，這對(duì)照明市場(chǎng)將是至關(guān)重要的。

圖1 使用PoE的IP攝像頭，無線接入點(diǎn)，IP電話和智能照明

像飛利浦這樣的公司已經(jīng)擁有LED PoE燈具照明產(chǎn)品，這會(huì)是他們的優(yōu)勢(shì)，而對(duì)于其他照明公司來說，他們也也希望開發(fā)帶PoE和傳感器的智能照明燈具，這些產(chǎn)品可能會(huì)通過以太網(wǎng)提供溫度和濕度等信息。這些分析數(shù)據(jù)對(duì)零售領(lǐng)域非常重要，可以幫助銷售人員了解當(dāng)時(shí)顧客所關(guān)關(guān)注區(qū)域。這可以表明，大多數(shù)顧客在商店前面花費(fèi)大量時(shí)間，但銷售人員大多位于商店的后面。基于PoE的照明結(jié)構(gòu)之上的分析是物聯(lián)網(wǎng)和PoE電源/智能網(wǎng)絡(luò)價(jià)值的關(guān)鍵部分。 SiliconLabs目前在市場(chǎng)上擁有30W的產(chǎn)品。

攝像頭在安全和監(jiān)控方面的攝像頭同比年增長(zhǎng)率超過20％; 無線接入點(diǎn)同比年增長(zhǎng)率為15％（無線接入點(diǎn)包括功能豐富的視頻IP電話，公共熱點(diǎn)，先進(jìn)的802.11無線接入點(diǎn)和智能家電）

設(shè)計(jì)師喜歡這種器件有更高集成度，并具有良好的功率轉(zhuǎn)換效率的解決方案，Silicon Labs在這些領(lǐng)域表現(xiàn)出色。傳統(tǒng)產(chǎn)品具有片上高壓，如瞬態(tài)電壓抑制器，輸入二極管電橋和供電MOSFET，可直接連接至以太網(wǎng)RJ-45連接器。與此同時(shí)，該公司將這些新型IC的功率轉(zhuǎn)換效率從傳統(tǒng)的70％提高到了90％，這些IC還支持隔離，并且EMI也得到了極大的改善，從而加快了產(chǎn)品上市時(shí)間。

這些應(yīng)用需要更高的瓦特?cái)?shù)，以應(yīng)對(duì)帶動(dòng)了對(duì)支持PoE+標(biāo)準(zhǔn)的PD設(shè)備的更高需求日益增長(zhǎng)的需求。例如，最新具有平移/傾斜/縮放和帶加熱元件功能的最新電機(jī)定位IP攝像機(jī)會(huì)對(duì)電源產(chǎn)生沉重的負(fù)載。PoE+技術(shù)的30W功率能支持這些苛刻的應(yīng)用任務(wù)。此外，高達(dá)4kV的浪涌恢復(fù)能力也也是關(guān)鍵，特別是在中國市場(chǎng)，攝像頭設(shè)備外部部署了以太網(wǎng)電纜，這些電纜是在建筑物內(nèi)到具有潛在雷擊風(fēng)險(xiǎn)室外中運(yùn)行可以在建筑物內(nèi)部運(yùn)行，以防止?jié)撛诘睦讚?。有關(guān)IP攝像頭機(jī)電源系統(tǒng)示例，請(qǐng)參見圖2。

圖2使用Si3406x PD器件的完整IP攝像機(jī)電源參考設(shè)計(jì)系統(tǒng)（圖片由SiliconLabs提供）

下一代PoE設(shè)計(jì)理想方案 - Si3406x，Si3404

Silicon Labs的Si3406x系列是理想的PD接口解決方案，適用于住宅，商業(yè)和工業(yè)環(huán)境中新型的支持PoE+的IoT產(chǎn)品。

圖3該產(chǎn)品組合解決了所有PoE+ PD使用案例的挑戰(zhàn)

該系列還集成了PoE+ PD應(yīng)用所需的所有電源管理和控制功能，將通過10/100/1000BASE-T以太網(wǎng)連接提供的高壓轉(zhuǎn)換為穩(wěn)壓的低壓輸出電源。新架構(gòu)通過使用具備經(jīng)濟(jì)效益的外部元件，同時(shí)保持高性能，最大限度地減少了PCB占位面積和外部BOM成本，同時(shí)保持高性能。

穩(wěn)壓器的開關(guān)頻率可通過簡(jiǎn)單的外部電阻值進(jìn)行調(diào)節(jié)，以避免不必要的諧波。集成同步驅(qū)動(dòng)器可以控制次級(jí)側(cè)場(chǎng)效應(yīng)晶體管（FET）以提高功率轉(zhuǎn)換效率。通過自動(dòng)維護(hù)功率簽名（MPS）功能在睡眠模式下保持與PSE交換機(jī)的連接。

作為Si3406x系列的補(bǔ)充，Si3404 IC為低功耗15W PoE PD應(yīng)用提供符合802.3 Type 1標(biāo)準(zhǔn)的高性價(jià)比支持。Si3404在很小的占地面積內(nèi)包含了低功率PD應(yīng)用所需的所有接口和控制功能。

圖4 Si3404和Si3402產(chǎn)品優(yōu)勢(shì)

Silicon Labs還提供各種PoE PD參考設(shè)計(jì)，幫助設(shè)計(jì)人員更快地將關(guān)鍵電源子系統(tǒng)推向市場(chǎng)。

評(píng)估板與技術(shù)支持

Si3406x集成電路的樣片和批量產(chǎn)品現(xiàn)已采用小尺寸5x 5 mm QFN封裝，Si3404器件現(xiàn)在采用小尺寸4 x 4 mm QFN封裝。為幫助開發(fā)人員縮短開發(fā)時(shí)間和降低成本，Silicon Labs為Si3406x和Si3404器件提供一系列隔離式和非隔離式Class 2-4評(píng)估套件。

圖5 上：Si304 PD降壓Class 2評(píng)估板；圖5下Class 3 Si3404到高功率Class 4 Si34061EVB

Class 2-4開發(fā)套件

· Si3404隔離Class 3評(píng)估套件Si3404ISOC3-KIT

· Si3404降壓Class 2評(píng)估套件Si3404BKC2-KIT

· Si3406 Non-IsoFlybackClass 2評(píng)估套件Si3406FBC2-KIT

· Si3406 Non-IsoFlybackClass 3評(píng)估套件Si3406FBC3-KIT

· Si34061隔離Class 4評(píng)估套件Si34061ISOC4