PoE技术谈:高功率PoE解决方案
作者: 刘全和
责任编辑: 阚智
来源: 中小企业IT采购
时间: 2005-11-29 10:57
关键字: 网络
浏览: 0
点赞: 0
收藏: 0
高功率用电设备
就符合 IEEE 802.3af 标准的 PD 而言,所采用的最大 DC 电流为 350mA,限流为 450mA。为了从 PSE 获得更高的功率,我们可用热插拔控制器实施标准以外的高功率 PD。我们可采用 TPS2490 实施此类解决方案。工作电流与限流都由电流感应电阻器和所选的外部MOSFET 进行外部设置。感应电阻器RS设置最大DC限流,且应用应选择外部MOSFET。此外,通过选择电阻分压器 RPROG1 和 RPROG2 来对功率限制特性进行编程,TPS2490 还可用于保护外部MOSFET。正如我们所指出的那样,就其从线缆所获得的功率量以及被检测为有效 PD 的情况来看,该解决方案是超出标准之外的。
为了实现符合IEEE 802.3af标准的打开和关闭输入阈值电压,我们还要添加额外的电路。该电路还可用于编程打开和关闭阈值,通过调节 RUV1、RUV2 以及 RUV3 的电阻值来达到所需范围。RUV1 和 RUV2 间的分压决定了打开上升阈值电压,而 RUV1||RUV3 与 RUV2 间的分压则决定了输入的关闭阈值电压。
两个 PD 而言,FET 应为一个 N 通道 MOSFET,带有 100V 的漏极额定电压。它还应具备 20V 的闸极额定电压以及 2A 或更高的漏极额定电流。为了通过 PD 前级 (front stage) 获得更高功率,应选择 RS 的电阻值,这样限流就比最大负载电流高出约 20%。举例来说,如 PD 最大负载(DC/DC 转换器)为 22W(或最小输入电压 44V 上的最大等效负载电流为0.5A),则限流可设为 0.6A,这就需要把 RS 设为约 83mW。
这些解决方案都带有高侧开关。众多应用并不关心使用高侧还是低侧开关,但有些PD 却更希望使用低侧开关。为了配置低侧开关 PD,需要一个低侧 MOSFET 驱动器。TPS2399 是一个额定为 100V 的电流斜波热插拔控制器,其正好适用于超出标准以外的低侧开关 PD 控制器。
这种设计与前文几乎相同,但可采用不同的控制器来处理低侧开关。由于 TPS2399 控制器有着不同的限流感应阈值,因此感应电阻必须不同,这才能达到与相同的限流。遵循前面的例子,限流应设为 0.6A。
RDET、RUV1 以及 RUV2 的等效输入电阻约 25kW,则以上所有三个解决方案都应将 PD 设置为 0 类,这就可实现从各自的 PSE 获得最大功率。
高功率电源设备
根据设计,即便是 PD 可用于获得更高功率,其也有可能无法得到所需功率,因为符合 IEEE 802.3af 标准的 PSE 也有功率限制。采用TPS2383而又符合标准的 PSE 所允许的线缆最大持续电流仅为 0.35A(或功率为 15.4W,限流为 0.4A),因为电流感应电阻为 0.5W(与 IRFD110 串联)。允许从源极获得更高功率的简单方法就是降低感应电阻值,这样限流就会变高。举例说来,如果要求从 PSE 获得 19.25W 的功率(而不是从符合标准的 PSE 获得15.4W),则只需将感应电阻器的电阻值降低至 0.4W,这就可向 PSE 输出上的 RJ-45 连接器提供0.4375A的持续DC电流(限流 0.5A)。
以上解决方案符合除额定功率 (或额定电流)以外的所有 PoE 标准。当然,如果 IEEE 802.3af兼容性对应用不重要,那么我们也可将其他通用热插拔控制器用于 PSE。
就符合 IEEE 802.3af 标准的 PD 而言,所采用的最大 DC 电流为 350mA,限流为 450mA。为了从 PSE 获得更高的功率,我们可用热插拔控制器实施标准以外的高功率 PD。我们可采用 TPS2490 实施此类解决方案。工作电流与限流都由电流感应电阻器和所选的外部MOSFET 进行外部设置。感应电阻器RS设置最大DC限流,且应用应选择外部MOSFET。此外,通过选择电阻分压器 RPROG1 和 RPROG2 来对功率限制特性进行编程,TPS2490 还可用于保护外部MOSFET。正如我们所指出的那样,就其从线缆所获得的功率量以及被检测为有效 PD 的情况来看,该解决方案是超出标准之外的。
为了实现符合IEEE 802.3af标准的打开和关闭输入阈值电压,我们还要添加额外的电路。该电路还可用于编程打开和关闭阈值,通过调节 RUV1、RUV2 以及 RUV3 的电阻值来达到所需范围。RUV1 和 RUV2 间的分压决定了打开上升阈值电压,而 RUV1||RUV3 与 RUV2 间的分压则决定了输入的关闭阈值电压。
两个 PD 而言,FET 应为一个 N 通道 MOSFET,带有 100V 的漏极额定电压。它还应具备 20V 的闸极额定电压以及 2A 或更高的漏极额定电流。为了通过 PD 前级 (front stage) 获得更高功率,应选择 RS 的电阻值,这样限流就比最大负载电流高出约 20%。举例来说,如 PD 最大负载(DC/DC 转换器)为 22W(或最小输入电压 44V 上的最大等效负载电流为0.5A),则限流可设为 0.6A,这就需要把 RS 设为约 83mW。
这些解决方案都带有高侧开关。众多应用并不关心使用高侧还是低侧开关,但有些PD 却更希望使用低侧开关。为了配置低侧开关 PD,需要一个低侧 MOSFET 驱动器。TPS2399 是一个额定为 100V 的电流斜波热插拔控制器,其正好适用于超出标准以外的低侧开关 PD 控制器。
这种设计与前文几乎相同,但可采用不同的控制器来处理低侧开关。由于 TPS2399 控制器有着不同的限流感应阈值,因此感应电阻必须不同,这才能达到与相同的限流。遵循前面的例子,限流应设为 0.6A。
RDET、RUV1 以及 RUV2 的等效输入电阻约 25kW,则以上所有三个解决方案都应将 PD 设置为 0 类,这就可实现从各自的 PSE 获得最大功率。
高功率电源设备
根据设计,即便是 PD 可用于获得更高功率,其也有可能无法得到所需功率,因为符合 IEEE 802.3af 标准的 PSE 也有功率限制。采用TPS2383而又符合标准的 PSE 所允许的线缆最大持续电流仅为 0.35A(或功率为 15.4W,限流为 0.4A),因为电流感应电阻为 0.5W(与 IRFD110 串联)。允许从源极获得更高功率的简单方法就是降低感应电阻值,这样限流就会变高。举例说来,如果要求从 PSE 获得 19.25W 的功率(而不是从符合标准的 PSE 获得15.4W),则只需将感应电阻器的电阻值降低至 0.4W,这就可向 PSE 输出上的 RJ-45 连接器提供0.4375A的持续DC电流(限流 0.5A)。
以上解决方案符合除额定功率 (或额定电流)以外的所有 PoE 标准。当然,如果 IEEE 802.3af兼容性对应用不重要,那么我们也可将其他通用热插拔控制器用于 PSE。
©本站发布的所有内容,包括但不限于文字、图片、音频、视频、图表、标志、标识、广告、商标、商号、域名、软件、程序等,除特别标明外,均来源于网络或用户投稿,版权归原作者或原出处所有。我们致力于保护原作者版权,若涉及版权问题,请及时联系我们进行处理。