近期乙太網路供電的議題不斷升溫，尤其在綠色環保議題帶動之下，可大幅省去線纜布建與鋪設成本，因此頗受業界矚目。不過，PoE所面臨的難關重重，從整合性、溫度、功率到成本等，無一不考驗著業者的研發能力。
乙太網路供電(PoE)自2003年通過國際標準認證後，在全球市場的發展就不斷升溫，並吸引不少國際大廠，競相投入各自推出相關產品，搶攻企業用戶商機。
簡單來說，乙太網路供電可概略分為兩大角色，一為負責送電的供電裝置(Power Source Equipment, PSE)，二則為受電裝置(Powered Devices, PD)。而相關晶片業者也視自身優勢與市場發展，專注在不同市場領域。如德州儀器(TI)、美國國家半導體(NS)與凌力爾特(Linear Technology)就延續既有產品，持續在業界深耕，並陸續推出相關產品；而芯科實驗室(Silicon Labs)與博通(Broadcom)都在2007年時發表首款產品、Microsemi則發表收購PowerDsine後的第一款產品。
乙太網路供電始祖 TI注重電源管理
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資料來源：德州儀器
圖1 德州儀器日前問世之PSE產品 |
身為IEEE 802.3at標準委員會高功率PoE工作小組主席的德州儀器，可算是最早推出乙太網路供電相關產品的廠商之一。該公司在2006年IEEE 802.3af標準問世後即推出管理元件TPS23841(圖1)，能讓含有多個連接埠的企業系統透過標準乙太網路纜線提供25瓦特的電源。
據悉，這款四埠的PoE元件，能提供電源管理控制與保護功能，並在21.5～57伏特輸入電壓範圍內安全的提供每埠665毫安的輸出電流。設計人員可利用此元件的輸入電壓範圍支援新型乙太網路供電型24伏特醫療與工業應用，例如醫療看護中心系統與人機互動設備等。
德州儀器也推出TPS2376-H控制器，提供IEEE 802.3af相容裝置所需的乙太網路供電功能。設計人員能利用這款元件發展非標準的乙太網路用電裝置。這使得受電裝置能從最低52伏特的乙太網路電源供應設備，透過最遠可達100公尺的CAT-5乙太網路纜線，汲取高達26瓦特的電源。
競逐升級 NS堅守電源戰區
對美國國家半導體來說，電源市場一向是其重視的領域之一，也是該公司投注資源最富的方向。也因此，該公司對乙太網路供電的著墨向來不遺餘力，並不斷推出新產品，以應付漸趨白熱化的競爭態勢。
如該公司於2007年5月推出的LM5073，就屬於PD端控制器，其特點是可以調節電流輸出量，以及支援任何一種直流/直流轉換器設計。據悉，該產品內建可設定的介面埠，其中包括熱插拔式控制器，允許系統設計工程師將PoE受電端的作業功率提高至30瓦以上，直逼未問世的PoE+標準。
該款LM5073控制器由於分隔用電設備介面與直流/直流(DC-DC)轉換器，因此可支援多種不同的隔離式或非隔離式直流/直流轉換器，適用於網路電話、遠端監控系統攝影鏡頭、IC卡閱讀器、無線網路基地台(WAP)、可利用PoE供電的工業自動化系統及銷售點終端裝置(POS)等(圖2)等。
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資料來源：美國國家半導體
圖2 美國國家半導體近期推出之PoE控制器 |
看好PoE+ 凌力爾特力推新應用
隨著PoE+的問世在即，也即將帶來倍增於前期標準的效能。對此，凌力爾特早有準備，已規畫好完整的產品藍圖，隨時可以跟上市場應用所需。
據悉，凌力爾特已推出符合準PoE+的產品，可提供達35瓦特的受電裝置端控制器。同樣在PSE端的四埠控制器有所著墨，以滿足網路攝影機、網路電話或零售端系統之應用。同時，該公司也特別重視與前期標準之相容性，並認為能推出兼容前後標準的產品才能滿足用戶所需。
凌力爾特於2007年8月時曾發表一款PoE介面控制器LTC4268-1，其具備同步、電流模式切換穩壓器，為高度耗電的受電裝置提供協助。LTC4268-1可為兩對系統提供35瓦、為四對系統提供70瓦的功率。
凌力爾特指出，該公司將於2008年第三季左右推出相容於IEEE802.3at之PD與PSE產品，預料將對市場帶來一波衝擊。
進軍電源領域 博通誓搶市占第一
較晚進入乙太網路供電市場的博通，是在2007年6月才正式發表產品，其產品包含兩款高整合度的供電端控制器BCM59101與BCM59103。該公司表示，新款的四埠PoE控制器可為一般公司、中小企業(SMB)或住宅環境已部署用於傳送語音、影像與資料的乙太網路基礎設備提供電源。
博通資深PoE產品總監周晏逸於2007年來台進行產品發表時透露，由於看好網路供電市場的潛力，因此博通將持續深耕相關市場，以提供最適合用戶的產品。當時博通發表的解決方案，由於可提供每埠15.4與37瓦的電力，並支援IEEE 802.3af規格及市面上各種高電壓應用，如視訊電話、企業用接取點(EAP)、家用閘道器/路由器(Home Gateway/Router)、監視攝影機(IP Cam)、零售點(POS)終端讀取機及門禁卡掃描器等。
博通透露，與目前市面上其他對手廠商的PoE解決方案相較，BCM59101與BCM59103乙太網路供電PSE控制器加強了整合度，也同時增強每埠的電力。這兩款分別支援IEEE802.3af以及pre-IEEE802.3at規格的控制器，採用單晶片設計，相較於競爭產品可減少30%的零件數並簡化電路板設計。其中BCM59103針對較高電壓的無線、視訊 與保全技術領域應用，可提供超越原始IEEE802.3af規格、每埠達37瓦電力的功能。
目前博通的新款PoE產品家族不多，僅有BCM59101與BCM59103兩款PSE控制器，然其整合了功率場效應電晶體(MOSFET)、高效率直流控制器、AC斷路器(Disconnect)與LED控制電路。
購併效應發酵 Microsemi持續瞄準PoE市場
在2006年收購PowerDsine告一段落之後，Microsemi於2007年3月中旬發表其首款準802.3at標準的PoE晶片系列方案，可提供達36瓦的電力，瞄準視訊電話、WiMAX傳送器、PTZ型網路攝影機、精簡型電腦(Thin Client)，以及筆記型電腦等應用市場。據了解，此一系列產品包括十二埠與四埠的PSE端晶片方案，均整合功率場效應電晶體，可讓製造商生產出以每兩對線(2-pair)驅動36瓦電力的乙太網路交換器，並提供30瓦的電力供PD使用。同時，若客戶須要使用高達60瓦的電力，則可使用設定以四對線驅動的同款晶片。
業界生力軍 芯科全力衝刺乙太網路供電領域
於2007年初才正式推出乙太網路供電產品的芯科實驗室，Si3400是該公司進入PoE市場的第一款晶片，產品已正式進入量產，並獲得逾四十張設計訂單。芯科實驗室副總裁兼有線產品部總經理David Bresemann透露，相關產品的應用主要包括網路語音通訊協定(VoIP)、無線區域網路(WiFi)基地台以及網路安全攝影機等設備。
Bresemann說，Si3400的特性在於其具有高整合度，以單一產品完成其他業者需要三顆晶片才能完成的功能，同時減少了二十五個周邊元件，讓設計人員面臨的挑戰大幅減少。
在PSE端市場，芯科實驗室也推出針對PSE的第一款晶片Si3460。Bresemann同樣強調其具有較高的整合度，如加入DC-DC控制器，即可將現有的安全低電壓輸入電源直接轉成-48伏特電壓輸出，能滿足傳統電話埠的需求。Bresemann認為，上述簡化設計將有效降低成本。