PoE 및 PoE+ 애플리케이션에 전원을 공급하는 RACM30-K/277 시리즈

오늘날의 시장은 센서, 액추에이터, 컨트롤러를 포함한 연결 장치로 가득 차 있습니다. 대부분의 경우, 이러한 장치와 상위 시스템 간에 방대한 양의 데이터를 교환해야 하며, 상위 시스템은 로컬 워크스테이션 및 서버에서 데이터 센터와 같은 클라우드 기반 설치 환경까지 다양합니다.

무선 연결이 기본 선택이라고 생각하기 쉽지만, 유선 연결은 특히 산업 환경에서 중요한 이점을 제공하는 경우가 많습니다. 예를 들어 발전기, 인버터, 모터, 용접기와 같은 산업 장비는 무선 신호에 간섭하는 강한 전자기 잡음을 발생시킬 수 있습니다. 또한 기계류, 선반, 벽과 같은 금속 구조물은 무선 신호를 반사하거나 차단하여 다중경로 왜곡 및 신호 드롭아웃을 초래할 수 있습니다. 이에 비해 이더넷과 같은 무선 연결은 전자기 간섭(EMI)에 대한 내성이 더 강할 뿐만 아니라, 신뢰성이 더 높고 지연 시간이 더 짧으며 보안이 더 우수합니다. 특히 중요한 점은, 무선 연결이 ‘이더넷 전원 장치(PoE)’ 기술의 예시와 같이 단일 케이블로 데이터와 전력을 모두 전달할 수 있다는 것입니다.

RECOM의 광범위한 AC/DC 컨버터와전원 공급장치의 포트폴리오는 임베디드 및IoT시스템을 위한 소형 모듈에서 산업및 자동화 환경을 위한 고성능 솔루션까지 다양한 응용 분야를 지원합니다. 이렇듯 다양한 제품 범위에는 PoE 분야를 지원하기 위해 설계된 전원 공급장치 제품군이 포함되며, 소형 임베디드 및 IoT 시스템부터 강력한 산업 자동화까지 모든 수요를 충족합니다.

1960년대와 1970년대 초반의 초기 컴퓨터 시스템은 느리고 유연성이 없으며 독점적인 다양한 통신 방식에 의존했습니다. 터미널과 프린터는 일반적으로 직렬 인터페이스(예: RS-232) 또는 병렬 연결(예: Centronics)을 통한 직접적인 점대점 링크를 사용해 연결되었습니다. 수백 개 또는 수천 개의 덤 터미널에 연결된 대형 중앙 메인프레임에 집중된 메인프레임 터미널 네트워크는 IBM의 시스템 네트워크 아키텍처(SNA)와 같은 독점적 프로토콜 및 맞춤형 버스 아키텍처에서 운영되었습니다.

단일 대형 메인프레임 컴퓨터의 대안은 더 작은 여러 소형 컴퓨터를 배치하는 것이었습니다. 이러한 변화의 일환으로 소형 컴퓨터 간과 프린터, 플로터 등의 장치를 연결하기 위해 다양한 근거리 통신망(LAN) 아키텍처 및 프로토콜이 발전했습니다. 이러한 솔루션은 전문 배선 및 하드웨어로 인한 높은 비용, 제한된 확장성, 비효율성 등 문제에 직면했습니다. 또한 표준화 부족으로 다양한 벤더의 시스템이 통신할 수 없었으므로, 조직이 네트워크를 확장하기가 어려웠습니다.

이러한 모든 문제에 대한 해결책이 1973년 Xerox PARC의 Robert Metcalfe와 David Boggs가 발명한 이더넷이었습니다. 1983년에 이더넷은 동축 케이블을 통해 10Mbps를 처리하면서 공식 IEEE 표준(IEEE 802.3)이 되었습니다. 1995년을 시작으로 고속 이더넷(100Mbps), 기가비트 이더넷(1Gbps), 초고속 버전(10/40/100Gbps)이 등장했습니다. 이더넷의 패킷 기반 프로토콜은 신뢰할 수 있고 확정적이며 확장 가능하고 유연합니다. 네트워크는 기반 인프라를 크게 수정하지 않고 노드를 추가하는 것만으로 확장할 수 있습니다. 또한 표준화와 대중화 덕분에 이더넷 부품(케이블, 커넥터, 스위치 등)이 빠르게 널리 보급되고 저렴해졌습니다.

모든 연결 장치에는 데이터를 통신할 수 있는 수단과 전원 공급원이라는 두 가지 핵심 자원이 필요합니다. 이더넷은 데이터 통신 부분은 해결하지만 장치에는 여전히 전원이 필요합니다. 배터리는 전력 용량, 신뢰성, 유지보수, 안전성, 비용 등의 한계로 인해 많은 응용 분야에서 실용적인 선택지가 아닙니다. 각 장치에 별도의 전원 케이블을 사용하는 것 역시 특히 밀집되어 있거나 접근이 어려운 환경에서는 복잡성, 비용, 케이블 혼잡을 가중시킵니다.

해결책은 단일 표준 이더넷 케이블을 통해 전력과 데이터를 모두 전송할 수 있는 이더넷 전원 장치(PoE)입니다. PoE를 사용하면 배선 요건을 줄이고 설치를 단순화하며 지능형 시스템을 대규모로 빠르게 배치할 수 있습니다. 독점적 PoE 시스템은 특히 Cisco와 같은 기업을 시작으로 1990년대 후반에 등장하기 시작했습니다. 공식적인 첫 PoE 표준인 IEEE 802.3af가 2003년에 도입되었습니다. 이 표준은 전력 장치(PD)에 최소 12.95와트를 사용하고 전원 설비(PSE)에서 최대 15.40와트를 공급하도록 명시합니다.

이후 2009년에는 일반적으로 PoE+(Power over Ethernet Plus)라고 알려진 고급 사양인 IEEE 802.3at가 발표되었습니다. 이 사양은 전력 장치(PD)에 최소 25.50와트를 사용하고 전원 설비(PSE)에서 최대 30.00와트를 공급하도록 명시하여 전력 공급 용량을 증가시킵니다. 기본 PoE는 인터넷 프로토콜(IP) 카메라, 음성 인터넷 프로토콜(VoIP) 전화, 무선 액세스 포인트(WAP)를 포함한 다양한 저전력 네트워크 장치와 출입 통제 시스템 및 환경 센서와 같은 기타 기기에 전력을 공급할 수 있습니다. 더 높은 전력 용량을 제공하는 PoE+는 팬틸트줌(PTZ) 카메라, 비디오 IP 전화, 다중 안테나 WAP 및 고급 기능, 경보 시스템, 생체 인식 센서와 같은 더욱 까다로운 장치로 호환성을 확장합니다.

‘PoE 인젝션’ 및 ‘PoE+ 인젝션’이라는 용어는 연결 장치(카메라 또는 액세스 포인트 등)가 동일한 케이블을 통해 데이터와 전력을 모두 받을 수 있도록 이더넷 데이터 라인에 전력을 추가(주입)하는 과정을 말합니다. 일반적인 설치에서는 이더넷 스위치가 데이터만을 공급합니다. PoE 인젝터는 스위치와 전력 장치 사이에 일렬로 배치됩니다. 이 인젝터는 데이터 신호를 그대로 전달하는 동시에, 적절한 공급원에서 최종 장치로 PoE 또는 PoE+ 규격 전력을 공급합니다. PoE는 일반적으로 48VDC를 사용하며 PoE+는 54VDC를 사용합니다.

비용 효율적인 AC/DC 컨버터의 인기 있는 RECOM RACM30-K/277 시리즈는 현재 36, 48, 54VDC 출력으로 사용할 수 있으며, PoE 및 PoE+를 포함한 더욱 광범위한 응용 분야를 지원합니다. 이로써 기존 범위인 5, 12, 15, 24, ±12, ±15VDC 출력이 보강되었습니다. RACM30-K/277 시리즈는 88–305VAC의 초광역 입력 범위를 지원하며, 산업 표준 핀 배치를 충족하는 유선형 오픈 프레임 캡슐형 PCB 및 섀시 장착 형태로 사용할 수 있습니다.

간편한 설치를 위한 푸시인 와이어 단자가 특징인 DIN 레일 장착형 옵션도 사용할 수 있습니다. 또한 직경이 59mm에 불과한 IP65 하우징의 완전 캡슐화된 버전에는 플라잉 와이어가 포함되어 있으며 매입 설치형 월 박스에 설치합니다. 밀폐된 부품이 차지하는 공간은 주변 온도 40°C~60°C, 정격 감소 시 최대 90°C에서 정격 30W를 유지할 때 1.5인치 x 2인치에 불과합니다.

현재 이더넷은 흔하게 사용됩니다. 사무실 네트워크, 산업 제어 시스템, 데이터 센터, 가정용 네트워크 및 기타 많은 응용 분야에서 사용됩니다. PoE 및 PoE+는 별도의 전선이 필요하지 않으므로 설치 비용을 절감하고 배선을 간소화하여 많은 설치 환경에서 필수 요소로 자리 잡았습니다. 이더넷 연결 장치가 더욱 강력해지면서 PoE+는 점차 필수 기능이 되어 가고 있습니다. RECOM의 RACM30-K/277 시리즈 AC/DC 전력 컨버터 모듈은 이러한 응용 분야를 위한 소형의 신뢰할 수 있는 표준 규격 전력 기반을 제공하며, 설계자가 인젝터에 지속적으로 전력을 공급하고 전 세계 네트워크가 원활하게 작동되도록 지원합니다.

성공적인 AC/DC 전원 공급장치 설계를 구현하는 데 필요한 광범위한 지식과 경험은 RECOM AC/DC, DC/DC 및 EMC 기술 자료집을 참조하세요.

또한 RECOM의AC/DC 전원 공급장치의 에너지 효율: 필수 요소 빠른 가이드 블로그에서도 친환경 디자인 규정에 관한 유용한 개요를 제공합니다. 친환경 디자인 규정은 정부 또는 규제 기관에서 시중의 제품이 전체 수명 주기 동안 환경에 미치는 영향을 최소화하도록 설계되었는지 확인하기 위해 정립한 일련의 표준과 지침입니다. 이러한 규정에서는 주로 폐기물, 배출 가스, 자원 소모량을 줄여 에너지 효율을 개선하고 지속 가능성을 촉구하는 데 중점을 둡니다.