60 Watt über's Ethernet

AkrosCompaniesToWatchIn2013_01_0.pngPower Over Ethernet (PoE) hat vor allem durch IP-Telefone und WLAN-Accesspoints in den letzten Jahren große Aufmerksamkeit erlangt. Die 13 Watt übertragene Leistung des ursprünglichen 802.3af-Standards reichen aber auch mal gerade für diese Geräteklassen, für andere Netzwerk-Devices wie IP-Kameras mit PTZ-Fähigkeiten oder große TFT-Bild-schirme ist das nicht genug und selbst der Nachfolgestandard PoE+ (802.3at) mit etwa 26 Watt kann nicht alle Applikationen bedienen. PoE+_uPoE_Power_02_0.gifPoe+ & uPoE PowerSo ist es nur naheliegend, die Übertragungsleistung noch einmal zu verdoppeln - mit annähernd 60 Watt können dann Geräte wie Zero Clients, Enterprise-Switches oder Telepräsenzsysteme über das Netzwerk versorgt werden. Dazu stattet man die PSEs und PDs mit zweifachen PoE+-Controllern aus und nutzt alle 4 Leitungspaare des CAT5e-Kabels.  Der Hersteller Akros Silicon hat dafür in Zusam-menarbeit mit Broadcom einen Controller für die Clientseite (PD) geschaffen, der mit integrierter galvanischer Trennung, hoher Wandler-Effizienz und flexiblen Steuerungs-möglichkeiten über LLDP alle Betriebsarten von PoE unterstützt.

Webseite Akros Silicon

4-Pair Power over Ethernet

Nun gibt es derzeit noch keinen verabschiedeten IEEE-Standard für Leistungen oberhalb der 25.5W von PoE+ (802.3at). Die IEEE hat aber im April diesen Jahres eine "study group" in's Leben gerufen, die einen Entwurf dazu ausarbeiten wird. AS1860_AppDiagram_01.pngSicher ist, dass wie in der Lösung von Broadcom und Akros Silicon vorgegeben, eine Leistungssteigerung nur über die Nutzung aller 4 Adernpaare des Ethernet-Kabels realisierbar ist.

Der PD-Controller AS1860 von Akros nutzt beide Möglichkeiten - für 802.3af/at zieht er Energie aus 2 Adernpaare, für die High-Power-Variante aus 4 Adernpaare, wobei er die "heissen Drähte" automatisch erkennt und je nach Voreinstellung automatisch oder durch den PSE gesteuert zur vollen Leistung hochfährt.

Featureliste AS1860

GreenEdge, die "Silicon Isolation Barrier"

GreenEdge_01.png

Der AS1860 basiert auf der GreenEdge-Technologie von Akros, die eine galvanisch getrennte Datenverbindung zwischen den Spannungsdomänen erlaubt und somit Optokoppler überflüssig macht. Weiterhin implementiert der Baustein eine stromgeregelte Multi DC/DC-Wandlerarchitektur mit 4 Leistungsausgängen.

Typischerweise wird der AS1860 in einer isolierten Flyback-Topologe implementiert und verfügt über einen primären, synchronen PWM-Controller, 2 sekundäre, synchrone Buck-Wandler und einen zusätzlichen sekundären Buck/Boost-Wandler. Die Frequenzen der 4 PWM-Taktsignale sind vom Anwender individuell einstellbar und werden zur Verbesserung der EMV durch optimierte Phasenbeziehung sowie Wandlungs-effizienz vom Baustein synchronisiert. Zusätzlich können die Clocks noch Spread-Spectrum moduliert werden, was eine weitere Verbesserung der Störabstrahlung bewirkt. Der Baustein lässt sich mit einer Reihe von I2C-Registern steuern und überwachen, wobei die I2C-Schnittstelle auf der sekundären Spannungsdomäne angesiedelt ist. Dank der GreenEdge-Kopplung können aber auch Meßdaten der Primärseite erfasst sowie GPI/Os gesetzt werden.

st