以太網(wǎng)供電新標準促熱網(wǎng)絡化電源管理應用市場

日前，相關(guān)國際標準組織批準了IEEE802.3at以太網(wǎng)供電(PoE)技術(shù)標準，使遠程電源通過以太網(wǎng)支持的******功率從以前IEEE802.3af標準的15.4W大幅度提升到了25W。作為網(wǎng)絡化電源管理的一種應用，PoE供電功率的提升使該技術(shù)能夠更廣泛地應用于各種采用以太網(wǎng)進行連接的設(shè)備，并促進了網(wǎng)絡化電源管理技術(shù)在其他非以太網(wǎng)絡設(shè)備中的應用，從而使智能網(wǎng)絡化電源管理技術(shù)的應用前景更加廣闊，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)供電應用中，網(wǎng)絡設(shè)備采用網(wǎng)線作為電力傳輸載體，從而讓網(wǎng)絡中設(shè)備省去了單獨的電源供電，同時還可以根據(jù)受電設(shè)備(PD)的工作情況實施遠程電源管理。這是一項具有創(chuàng)新意義的技術(shù)，由于僅需要網(wǎng)線連接即可實現(xiàn)PD的安裝運行，因此許多新興網(wǎng)絡設(shè)備包括IP電話、無線LAN接入點和網(wǎng)絡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)絡中，許多網(wǎng)絡設(shè)備如樓宇管控設(shè)備、RFID讀寫設(shè)備和其它網(wǎng)絡應用也開始使用網(wǎng)絡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)絡設(shè)備采用這種模式供電，如瘦客戶機、筆記本電腦、打印機、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)。
遠程電源管理能力成為了網(wǎng)絡設(shè)備和網(wǎng)絡終端設(shè)備設(shè)計的一個新焦點，而其中遠程網(wǎng)絡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體等模擬器件大公司。該公司是全球最早致力于設(shè)計和提供智能網(wǎng)絡化電源管理所需芯片的廠商之一，其特點是將高低壓隔離、電源輸出、電源管理、控制性和可編程性集成在一起，將遠程網(wǎng)絡化電源管理芯片帶入了SoC時代，因此以這些芯片為基礎(chǔ)的方案都具有超高效率和先進性能。
?“Akros Silicon公司的突破性和獨創(chuàng)性技術(shù)是GreenEdge數(shù)字隔離技術(shù)，這項技術(shù)使我們能夠擺脫傳統(tǒng)的外部隔離方式，實現(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)絡供電業(yè)務部總監(jiān)Amit Gattani說?！斑@樣的集成帶來了超高的能效、智能網(wǎng)絡化電源管理和診斷、高壓/接地回路隔離和電磁兼容保護；同時設(shè)計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。”
網(wǎng)絡化電源管理SoC正在改變各種網(wǎng)絡供電系統(tǒng)和應用的設(shè)計，例如此前一些廠家提供的PoE網(wǎng)絡設(shè)備比非PoE網(wǎng)絡設(shè)備價格高出40%，其中遠程電源與管理系統(tǒng)的設(shè)計復雜性、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)絡設(shè)備的挑戰(zhàn)。而網(wǎng)絡化電源管理SoC的出現(xiàn)，則快速改變了各種網(wǎng)絡設(shè)備的設(shè)計和制造規(guī)則，華興萬邦認為許多中國制造商可以借此快速進入全新的網(wǎng)絡設(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)絡設(shè)備和受電設(shè)備上添加電力供應和管理模塊，即各種以太網(wǎng)供電設(shè)備(PSE)模塊和受電設(shè)備(PD)模塊，以提供和接受相應的電壓和功率，如IEEE802.3af標準規(guī)定的通過非屏蔽雙絞線電纜標稱48 V 直流電壓和13W功率。
同時供電模塊還需要對遠程設(shè)備進行監(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電流受限的、小于10V的探測電源，它可以頻繁至每2 毫秒進行探測；如果它發(fā)現(xiàn)電阻，PSE就會施加PoE標準規(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電源供應外，還內(nèi)置了許多先進的診斷和高壓遙測功能，可對遠端設(shè)備進行電源管理和服務。據(jù)此，OEM可以開發(fā)許多各種低成本、高增值性應用方案。
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)絡應用中，各種網(wǎng)絡設(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)計電源模塊，則需要單獨設(shè)計不同的網(wǎng)絡化電源管理方案，每一個方案都需要許多塊芯片和光耦合器來管理系統(tǒng)和實現(xiàn)隔離，設(shè)計難度、復雜性以及成本壓力都可想而知；而且許多應用需要更高的系統(tǒng)能效和有限的電路板空間。
因此系統(tǒng)設(shè)計師需要網(wǎng)絡化的電源管理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塊獨立芯片的功能，提供了一個從9V-72V的相當寬的輸入電壓范圍，系統(tǒng)最高輸出功率高達50W，并提供擴頻時鐘以減少電源頻譜噪聲。
“智能網(wǎng)絡化電源管理正在廣泛興起，隨著相關(guān)標準的確立和技術(shù)的發(fā)展，競爭必然轉(zhuǎn)向更高的性價比方向，更低的BOM成本、更小的方案面積等設(shè)計性競爭，以及更高的設(shè)計靈活性和擴展性、更好的電磁兼容等制造性競爭、更快的上市時間等市場性競爭都將在各種應用中全面展開?！?Amit Gattani說?！熬W(wǎng)絡化電源應用設(shè)備性價比的快速提升，加上其在運營成本、能源消耗等領(lǐng)域內(nèi)的優(yōu)勢，使其應用市場將加速發(fā)展；而Akros Silicon將在PoE和非PoE市場上為OEM提供更好的產(chǎn)品?！?/font>