芯洲科技针对POE交换机应用提供非常丰富的电源管理产品，一站式设计完成POE交换机的电源架构

时间： 2023-07-30 来源：SCT芯洲科技公众号

技术问答

随着物联网、大数据、5G和人工智能等技术的快速发展，工业自动化和工业物联网已经成为发展趋势，工业以太网交换机的需求面迅速扩大，同时需求量迅速增长，尤其是在制造执行系统(MES)、生产调度系统(PLC)和过程控制系统(FCS)等工业自动化应用场景中得到广泛应用。

以太网供电PoE应用

多数情况下，终端设备需要直流供电，而终端设备通常安装在距离地面比较高的天花板或室外，附近很难有合适的电源插座，即使有插座，终端设备需要的交直流转换器也难有位置安置；因此，通过以太网本身提供电力支持的要求也越来越迫切，以太网供电PoE则正好解决了这个问题。

图1：常见的PoE供电应用

PoE是一种有线以太网供电技术，使用于数据传输的网线同时具备直流供电的能力，PoE供电具有可靠、连接简捷、标准统一的优势。如图1，越来越多的工业物联网设备开始采用PoE供电，如IP电话、网络视频监控以及无线以太网设备等。

PoE交换机电源管理架构

PoE交换机是一种用于提供PoE电源的常用设备，一般称为供电设备PSE（Power-sourcing Equipment），内部会使用PSE控制器芯片，根据IEEE标准委员会发布的三个PoE标准，供电电压范围在直流44V~57V，通常为48V或53V，并且通常由 AC 转DC 适配器供电。常见的PoE交换机的适配器分为三种类型：

1、12V适配器

使用12V适配器供电，需要将12V电压升至48V/53V来为PSE芯片的输入供电。

2、48V/53V适配器

使用48V/53V适配器供电，可以直接为PSE芯片提供48V/53V电源，但需要降压IC将48V/53V降至12V、5V、3.3V等电压。对于大功率场景，通常先将电压降至12V；然后再使用二级电源中压大电流或小电流降压转换器降至5V、3.3V等电压。

3、48V/53V+12V适配器

48V/53V适配器作为PSE芯片的输入供电，12V适配器会使用中低压大电流或小电流降压转换器降至5V、3.3V等电压。

除了适配器以外，在POE交换机的电源架构中，有些PSE芯片内部集成了LDO，可以直接支持48V/53V作为工作电压，有些则需要使用降压IC降至3.3V来供电；同时，POE交换机的输出口数由少到多，传输速度由百兆到千兆，输出功率由小到大，需要的供电电流也逐步增加，通常会用到大电流的降压IC。

芯洲科技-解决方案

综上所述，对于POE交换机的电源方案，通常会用到：

1）升压范围到65V的升压控制器；

2）输入电压范围60V-1A/2A/3A的降压转换器;

3) 中压18V-2A/3A的降压转换器。

对于大功率的POE交换机，还会用到一级电源输入电压范围60V大电流的降压控制器，二级电源中压18V-5A/ 6A/8A的降压转换器。

芯洲科技可为适用于任何前端适配器的PoE交换机提供广泛的电源解决方案，包括升压控制器（Boost Controller）、降压控制器(Buck Controller)、中高压降压转换器(Buck Converter)。针对POE交换机应用的电源管理产品，清单如图2。

图2 POE交换机电源产品应用选型表

申样测试

芯洲科技针对POE交换机应用，具有非常丰富的电源产品，尤其是60V和18V降压转换器不同电流的覆盖范围非常广，同时也在提升性能、保护功能等上做了优化。

用户可以使用芯洲科技的产品，一站式设计完成POE交换机的电源架构。如有需求可以提供样片测试，申请样片或订购可联系世强。

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