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自定義網路供電技術為數位電子看板提供穩定功率之應用

為了解決網路線規格長度的問題，作者吳泓震 這樣論述：

物聯網、工業 4.0、門禁系統、現代智能辦公設備，更成為智慧城市重要的基礎設施，而PoE (Power Over Ethernet)這種技術則是可以在乙太網中透過雙絞線來傳輸電力與資料到裝置上的技術。IEEE推出802.3af/at標準後，加上乙太網路被廣泛應用下，全球均普遍採用RJ45連接器，PoE具備遠程供電及斷電能力，且不需要電源適配器(Adaptor)，對於受電端無需額外的電源插座，不須考慮不同國家的電壓標準，相較於傳統的電力線，可省去佈線上的時間與材料成本，達到降低成本的目的。我們可在許多店家、百貨公司或公車上，看見數位電子看板或All In One精簡型電腦，達到店家或客戶想要的

廣告效益，透過PoE這項供電技術，只要一條簡單的乙太網路線，便可簡化後端電腦的複雜性，同時支援距離可達100公尺。於是本論文提出一種利用四對乙太網路線供電，再透過自行定義PoE的溝通方式，突破目前IEEE 802.3af/at所限制之瓦數，重新設計供電端(PSE)與受電端(PD)的電路板，把原先IEEE 802.3at限制最高供電端只能提供30W提升至90W，其次，將乙太網路供電方式由兩對改用四對供電，可以大大降低經過100公尺長度後網路線上的功耗損失，另外利用MOSFET取代原先的橋式整流，提高整體效率，同時可以解決機構在散熱上的問題，讓後端裝置可獲得更大的電力來源，最後利用返馳式轉換器將其

改為同步整流，把電壓降轉成電子數位看板所需的直流電源，且同時能利用網路作資料傳送。在目前數位電子看板裝置下，各家的供電標準並未統一，插座的孔徑大小不一致的情況下，雖然USB可以應用在大部份的行動裝置或穿戴式系統上，但對於許多工業控制系統，USB介面所能提供的功率仍明顯不足，而無線供電技術，目前還是效率不佳以及也有規格尚未統一的問題，剛好在工業系統乙太網路接口成為其標準配備，不用考慮到電源架設的問題，供電距離又能延伸至100公尺外，透過此研究可應用在連鎖商店之電子看板，可以簡化店內狹小空間佈線上的複雜性與成本問題，也可以解決系統在24小時運作上面之散熱問題，減少系統整合所造成的不便。