以太网供电设备的低成本功率转换方案

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1、以太网供电设备的低成本功率转换方案技术分类：电源技术通信与网络作者：AndrewSmith,PowerIntegrations公司产品经理发表时间：2006-11-05设计挑战现在，由于市场上可以买到通过以太网供电（应）的集线器、路由器和交换机，所以，许多原始軽制造商（OEM）止在设计新的无线接入设备。其屮，按照网络电话（VoIP）协议设计的电话和闭路安全摄像机是通过CA「5电缆供给电力。CAT-5电缆把这种电话和闭路安全摄像机连接到局域网或者广域网以进行通讯。这些由以太网供电的受电设备（PD）

2、的功率转换级需要与供电设备（PSE）连接，从而为受电设备提供电力。然后，功率转换级将供电设备通过电缆传送过来的电压转换成内部电经可以使用的电平，并且进行稳压。许多集成电路制造商都在制造连接到供电设备（PSE）的芯片，这样可以为装有这种芯片的受电设备（PD）提供电力。不过，由于有这么多原始设备制造商在生产市以太网供电的受电设备，它们变成很容易受成木影响的商品。接口集成电路、开关、直流/直流转换器的总成木最终都超过了受电设备功率处理部分材料成本的上限。降低下一代受电设备（PD）的电源成本对于领先的网

3、络电话制造商是十分重要的，因为接口集成电路的价格儿乎要超过整个功率级的材料总成木。网络电话制造商采用PowerIntegrations公司提供的一种牢固的低成木产品,在美国新罕布什尔大学互用性协会按IEEE802.3af标准对该产品进行了测试，这种产品能与范围很广的供电设备（PSE）—起很好地工作。目标:设计一台经济、可靠的受电设备功率转换器对于支持2级和3级受电设备（PD）的功率转换级材料成木，客户有他们的目标，PowerIntegrations公司针对客户的目标研制了一种接口电路用于这些设备

4、。PowerIntegrations公司利用其DPA-Switch（r）系列高集成度功率转换集成电路，设计了一种低成本、高可靠性的直流/直流转换电路。PowerIntegrations公司的解决方案将成木降低到原始设备制造商的目标，又不会牺性功能或者可靠性。2.5to1014.4toI30to3430to34VDC20.5VDCVDCVDCIncreasingVoltageON42VDCOFF34VDCrvDpDCConverter・DODCConverter(6)under・vo_tage(5

5、)一rbRush:(4)Passswioh(3)PoEc-assificauon(2)PoEDeQCHOn3DiodeBridge+-npuiFromPSE"Inrushnotrequired图1・以太网供电接口的功能方块图及前后次序用低成本的简单方案连接到供电设备如何简单地连接到供电设备（PSE）,要了解这点需要花一些吋I'可，并且要注意IEEE802.3af规范。规范中包含了所有的细节，但是要细心地研究设计出来的接口电路，才能够做到阻抗、电压、电流、时序等参数都达到规范所规定的要求。Powe

6、rIntegrations公司应用技术部已经设计了一种符合0级要求的低成本电路，设计人员只要花很少吋间就能设计11!可编程电路，它可以很容易地修改，只要改变一个电阻器的电阻值就可以修改成为0级、1级、2级或者3级设备。如图1所示。以前，原始设备制造商一直是使用一种集成电路来检测、分级，实现交换机的连接功能。PowerIntegrations公司仅使用了15个普通的分立元件（见图2中用虚线标出的方块中的电路），就能够把这部分电路的成本减少百分之八十。它使用DPA423作为直流/直流转换器的核心元件

7、。C4lOOOpFR715O0V10kUR23174MlDPA'SwItchU1LDPA423G19J067R36＜：51ku?D1SL4207330pF6VICfl330疔6VIPotInterfaceC12:0.33pF0.1pFL110

8、iH1A/WYCONTROLDODL4002D102DL4002D104(3.6)0(7.8)DL40020108图2.通过以太网供给电力的受电设备的6.6W反激式转换器，其中使用DPA423G集成电路Ethernet(RJ45)0101Connector

9、DL4OQ2C11»Z112m%R341VARllkuR1OuR175Sr0103DL40Q2H.5)DL40020106Q35100V0.250mu100VA15jiF千15uF100V一」cMMBTS3906L21问2AC9C101uFJM10V3.3V.2AnJ2・2RTNC130.1pFPI4042.11I005点击看原图通过集成实现高可靠性的低成本功率转换器DPA-Switch（r）系列集成电路中包含一个高频功率MOSFET晶体管、一个PWM控制器以及若干保护功能电路，这些都集成到一颗