如何通過單對數(shù)據(jù)線傳輸電力？

遠距離傳輸電能（例如在工廠內）并非易事，當然，電工可以在制造廠的任何位置將設備與電網(wǎng)連接，但這非常耗時且成本很高。 多年來，以太網(wǎng)供電(PoE)一直都是獨立電網(wǎng)連接的替代方案。 借助PoE，可以向設備提供高達71W的功率（傳輸距離達到100米）。 PoE使用Cat5和更高規(guī)格的雙絞線電纜，支持許多已布設以太網(wǎng)電纜的應用。

一種名為SPoE的PoE技術也適用于雙線電纜，提供了一種新選擇。利用SPoE，通過一根雙線電纜就能傳輸高達52W的功率。傳輸距離可長達1公里。許多工廠已將雙線電纜用于4mA至20mA應用。同樣可輕松用于SPoE。如果沒有現(xiàn)有的布線，即使沒有電工的幫助，也可以輕松添加新布線。

圖1.SPoE系統(tǒng)可傳輸高達52W的功率。

與PoE一樣，SPoE既可傳輸數(shù)據(jù)，也能傳輸電力。這一點很重要，因為遠程電子設備通常需要電源和數(shù)據(jù)連接。圖1顯示T1LPHY模塊的情況。

如果僅傳輸電能，為什么要使用SPoE技術？SPoE是一項IEEE標準化技術，與來自各種不同制造商的SPoE硬件兼容，提供全面的系統(tǒng)遙測（用于監(jiān)控能量傳輸狀態(tài)、檢測故障），并提供過壓保護和接地環(huán)路隔離。

SPoE解決方案需要一個供電設備(PSE)控制器和一個受電設備(PD)控制器，前者是一種通過雙線電纜傳輸電能的電路，后者從雙線電纜接收能量。圖1所示為點對點連接。也可以進行星形和菊花鏈連接。如果使用現(xiàn)有的電纜，則可以減少電路重新布線所需的成本和工作量。

圖2.LTC4296-1SPoEPSE控制器適合驅動多達五個通道。

PSE控制器通常是為多個通道（電纜）設計的。這對于為多個遠程器件（即傳感器）供電的系統(tǒng)至關重要。例如，ADI公司的LTC4296-1可以為五個負載供電（圖2）。每條供電線可長達1000米。

圖3.下游配備DC-DC轉換器的PD。

圖3顯示采用LTC9111的PD接收器電路的方框圖。通過雙線電纜供電。PD電路負責對線路傳輸進行分類和監(jiān)控。通過分類確定電能傳輸?shù)墓β实燃墶Ｈ绻\行的電氣設備需要24V或55V以外的電壓，則需要使用額外的DC-DC轉換器。

除了SPoE，還有數(shù)據(jù)線供電(PoDL)技術。這兩種技術非常相似。SPoE的工作電壓為24V或55V，橋接距離可達1000米，而PoDL用于短距離（15米或40米）系統(tǒng)，工作電壓為12V、24V或48V。PoDL主要用于汽車領域和類似應用（如建筑設備）。SPoE主要用于工業(yè)環(huán)境。

借助一些巧妙的方式，即可通過雙線電纜安全供電。這樣就能實現(xiàn)大功率應用（如邊緣智能），重用現(xiàn)有的工業(yè)設施布線還可降低成本。