目录
1.什么是PoE（乙太网路供电）？
2.乙太网路供电的历史沿革
3.什么是IEEE标准？
4.建议适合PoE应用的DC/DC转换器
1.什么是PoE（乙太网路供电）？
PoE是 "乙太网路供电 "的意思，指的是一种透过乙太网路电缆供电到连接网路的装置的技术。它使需要供电的设备能够放置在难以接触到电源的地方，而且不需要单独铺设电源线，从而扩大了安装地点的选择范围，大大降低了安装成本。
在现有的乙太网Cat.5布线基础架构不作任何改动的情况下，在为一些基于IP的终端（如IP电话机、无线局域网接入点AP、网路摄像机等）传输资料信号的同时，还能为此类设备提供直流(DC)供电的技术。 由下图可清楚理解，当前端属于乙太网路供电交换机，以及后端属于乙太网路供电的负载时，则大幅降低整体资料和电力缆线的安装复杂程度与安装成本。
图片出处:FS COMMUNITY "Demystifying PoE Network: Features, Standards, Types, and Common FAQs"
2. 乙太网路供电的历史沿革
图片出处:SMI JAPAM "PoE(Power over Ethernet)向けDC/DCコンバーター"
PoE 最初问世是为了解决网际网路语音传输协定 (VoIP) 电话的供电问题。传统电话可直接从传输语音通话的铜线供电。然而，越来越受欢迎的 VoIP 电话，并未连接到传统电路，而是透过公司区域网路 (LAN) 的乙太网路缆线来拨打电话。乙太网路缆线不传输电力，因此 VoIP 电话必须透过配接器插入主电源中。这种解决方案不够完善，因为大楼一旦停电，电话就跟着中断。
电信设备厂商 Cisco 于 2000 年引进自行研发的技术，让乙太网路缆线携带 48 V DC 为 VoIP 电话供电，成为率先模仿传统电话系统的公司。
图片出处:采用PoE的Cisco VoIP电话(资料来源: Cisco)
这项技术最终引起 IEEE 的关注，而 IEEE 早在 1983 年就负责制定「乙太网路标准」(IEEE 802.3)。该组织认为建立标准版本的 PoE 至关重要，如此一来，任何制造商都能让自家产品达到「PoE 就绪」状态。这项工作委由 IEEE 802.3 乙太网路委员会的一个工作小组委员会处理，并命名为「802.3af」。
IEEE在1999年开始制定该标准，最早参与的厂商有3Com,Intel, PowerDsine,Nortel, Mitel和National Semiconductor，直到 2003 年 6 月，工作小组委员会批准了 IEEE 802.3af PoE 标准。 2009 年，第二个标准 IEEE 802.3at 也获得批准，界定一项可处理更高功率的类似技术。
自 2009 年 IEEE 802.3at 批准以来，工程师渴望新增功率需求更大的新型 PD，因此 PoE 技术不断发展。在 2018 年底，新版 IEEE 802.3bt PoE 标准获得核准，可供应 71.3 W 的功率给 PD，同时从 PSE 端传送 90 W。
3.什么是IEEE标准？
IEEE标准是由电气和电子工程师协会（IEEE）制定的一套电子技术和电气工程的国际标准。这些标准的存在是为了确保设备和系统正确、安全和可互换地运作。
- IEEE 802.3af（PoE）：最大供电量为15.4瓦特。
- IEEE 802.3at（PoE+）：最大供电量为30瓦。
- IEEE 802.3bt (PoE++)：最最高供电量为60(Type 3)或100瓦(Type 4)。
图片出处:STH FORUMS "Key Differences of PoE vs PoE+ vs PoE++ Switches a STH Guide"
最初，PoE的开发是为了为低功率设备供电，如VoIP电话和无线存取点。然而，随着社会变得更加数位化，更多的设备需要网路连接，其耗电量也随之增加。
物联网（IoT）的发展创造了许多感测器和执行器连接到网路的情况。为这些设备单独供电在某些情况下是低效的或技术上的困难。此外，新的网路设备，如高解析度监控摄影机和新一代Wi-Fi标准的存取点，现在需要的功率超过了传统PoE标准所能提供的。
这种需求的增加，加上需要一个新的标准来大幅增加PoE的能力，导致了IEEE 802.3bt标准的出现。该标准允许数据和电源同时透过一条电缆传输，从而大大降低了布线的复杂性，并降低了安装和营运成本。它还使得从中央位置管理电源成为可能，提高了能源效率并实现了远端电源管理。下图呈现不同PoE标准对应不同终端负载装置。
图片出处:STH FORUMS "Key Differences of PoE vs PoE+ vs PoE++ Switches a STH Guide"
4.建议适合PoE应用的DC/DC转换器
PoE标准（IEEE 802.3）规定了可以提供的最大功率和传输的电压等级；PoE++使得透过乙太网路电缆为设备提供高达近100W的功率成为可能。设备可以被放置在最大电缆长度（100公尺）内的任何地方。然而，长距离的电力传输涉及电压下降。为了弥补这一点并提高电源的效率，PoE通常使用较高的电压，即48V（PoE+为54V）。这是因为较高的电压减少了电力传输中的损失，确保设备在长距离内有足够的电力。即使在电力传输的途中出现损失，也能确保设备最终运作所需的电压。
MINMAX的MKZI40、MRZI100和MRZI150系列是专为铁路应用设计的高性能隔离式DC-DC转换器。这些系列采用通用的2 "x1 "或1/4砖的几何形状封装，最大输出功率从40W到150W。它们的输入电压范围为36-160 VDC，这在铁路应用中很常见，此外还可以在36 VDC电压下实现恒压启动。此外，输出电压可以从5 V、12 V、15 V、24 V和54 V（MKZI40为±12 V和±15 V）中选择，其中54 V输出电压特别适合于PoE应用。
上述系列采用最先进的电路拓朴结构，效率最高可达90%。它们性能稳定，即使输入和输出电压以及环境温度突然变化，也能保持整体效率。它们还能够在启动时满足100%的系统负载和功率需求，迅速提供额定的输入电压并满足最佳化的系统负载和驱动功率需求。
这些系列还具有出色的绝缘性能，具有从2000VAC到3000VAC的高隔离电压和强化的绝缘系统，有效防止雷击造成的终端系统损坏和人身伤害。进一步的故障保护功能包括输入电压保护、输出过电流保护、输出短路保护、输出过压保护和过温保护，在发生故障时能立即保护电源模组本身和终端系统。此外，它们支援在5000公尺的高海拔地区运行，并通过了铁路标准EN50155（IEC60571）、防火测试标准和安全标准IEC/EN/UL62368-1的认证。
基于以上原因，MINMAX的MKZI40、MRZI100和MRZI150系列由于其可靠性、效率和安全性，可以作为任何PoE应用的理想电源解决方案而发挥重要作用。
图片出处:SMI JAPAN "PoE(Power over Ethernet)向けDC/DCコンバーター"
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