以太网供电技术特征及应用于转换器的设计

　　组成4-简单同步整流：用DPA Switch芯片为线电压欠／过压关断保护限制了变压器输出的门极驱动电压范围。可节省达0.05美元。

　　组成5(a)-集成的热关断保护线路：能直接感应功率MOSFET温度；具备迟滞特性且能自动再启动；宽的迟滞防止高的平均温度出现；最多可减少4个元器件；可节省达0.15美元。或用组成5(b)集成的电压模式控制器：>50％占空比运行而无需斜波补偿；最多减少10个元器件；节省达0.15美元。

　　组成6精确集成的振荡器-无需外围元件；严格的公差并具有稳定的温度系数；可选300／400 kHz操作；最多减少5个元器件；节省达0．05美元。

　　组成7散热器连接至源级：散热片连接到源级降低EMI(电气上的“安静”点)；降低EMI滤波器成本；节省达0.20美元。

　　3、新型以太网供电(POE)举例

　　3.1超高集成度的POE电源以提升可靠性并降低尺寸和成本

　　它专为以太网供电(POE)系统的受电设备(IP电话，WLAN接入点和，IP相机)和供电设备(交换机/路由器和中跨)而优化的MAX5074。图4(a)为MAX5074应用示意图。

　　提高了性能：采用同步整流效率超过90％；保证工作于高达+125℃结温；高达15W的输出功率。

　　提高了可靠性：无限期短路保护和打嗝式阻流降怔短路期间的功耗及热关断保护内部功辜MOSFET。

　　降低了成本:“前瞻信号”驱动副端同步整流器；无需复位绕组／二极管／电容器；故障保护无需外部元件。

　　降低尺寸要求：集成的功率MOSFFET和高达500kH：的开关频率降低外部元件的尺寸。

　　3.2专为以太网供电设计完全兼容于IEEE802.3af的新款电源开关MAX5922

　　MAX5922高集成度方案节省板上空间和成本，IEE802.3af兼容更高的集成度／可靠性，更低成本。主要特性：内置0.450功率FET；设计灵活，即检测禁止输入允许用户跌过检测和分类阶段，可选的欠流负载切断功能，冲突避免检测输入允许用户将器件配置为Midspan工作模式，可选的镇定或自动再试故障管理。图4(b)为MAX5922引脚功能与应用示意图。

　　4、一件钟种设计简单成本较低可用于PoE供电系统的DC／DC转换器设计

　　从线路布局的角度看，反激式转换器非常适合于PoE供电系统，而事实上反激式转换器也最受欢迎。反激式转换器不但设计极为简单，而且兼顾了成本和效率，适用于隔离式的多输出供电系统，可为典型的应用提供低至几W、高至20W～30W的输出功率。

　　虽然进行低功率操作时，反激式转换器通常都采用非连续导电模式(DCM)，但连续导电模式(CCM)的效率最高，因为以某一输出功率为基准作比较，初级线圈场效应晶体管的均方根(RMS)电流较小。以连续导电模式为例来说，反激式转换器的右半平面零的频率下限可以利用以下公式计算：

　　在上述公式中，Vin为输入电压、D为初级线圈场效应晶体管的占空比、lin为平均输入电流，而L则为变压器的磁化电感。上述采用连续导电模式操作，变压器的磁化电感值一般均设定为100μH。若最低输入电压为26V、最高输入电流为360mA，而初级线圈场效应晶体管的相关占空比数值为0.4，若根据以上的数值运算，右半平面零无论在任何操作情况都会处于64kHz的频率下限。对大部分PoE设备来说，这个频率下限对反馈补偿器的设计只会有微不足道的影响。

　　反激式连续导电模式不但设计简单、成本较低，而且还可发挥极高的效率，是PoE设备普遍采用的设计方案。由于LM5070、LM5071及LM5072等几款控制器是高度集成的电路，因此供电系统只需添加极少的外置元件，便符合IEEE802.3af标准的要求。图5是PoE供电系统的典型应用电路图，图中的电路采用LM5072芯片。这是一款内置100VPoE用电设备接口并可支持后备电源的PWM控制器。采用LM5072芯片的好处是用电设备在选择供电来源方面有较大的灵活性，例如不同配置的用电设备都可利用后备电源的供电，其中包括交流电。

　　以采用连续模式反激式转换器的电路布局为例，采用快速PWM电流模式控制器会较为理想，因为这样不但可以控制及限制输入电流的流量，而且还可稳定同一电路的输出电压。此外，也可调节功率晶体管的占空比，以便控制线路及电流的瞬态响应。占空比的大小取决于输出电压的误差及锯齿波形，而两者都取决于流人外置电流传感电阻的初级线圈电感电流。

　　可将电流传感信号与内部参考电压加以比较，以便为每一周期设定限流值。我们也可为电流斜波信号提供内部斜率补偿，以便解决占空比超过50％时分谐波振荡所产生的内部不稳定问题。