針對(duì)以太網(wǎng)電源(PoE)的高功率設(shè)計(jì)
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兩對(duì)大電流方案
通過(guò)簡(jiǎn)單地改變傳感器電阻的數(shù)值(圖1a中的RS1到RS4)，就可以增加PSE的功率級(jí)別。RSn被設(shè)為0.5Ω，符合802.3af標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)定 (375mA ICUT,425mA ILIM)。例如，將RSn減小到0.25Ω，就可以把電流限制增加一倍(750mA ICUT, 850mA ILIM)。當(dāng)采用短電纜時(shí)，這就可以把PD功率增加一倍；如果電纜較長(zhǎng)，其損耗就會(huì)增加，從而把傳遞給PD的功率限制為小于原來(lái)的兩倍。
圖2a：雙電流大功率、符合802.3af標(biāo)準(zhǔn)的PSE。
注意，LTC4258也采用傳感器電阻來(lái)檢測(cè)直流的斷路。把該電阻的數(shù)值減少到0.25Ω，直流斷路門(mén)限就可以增加一倍，技術(shù)上就不符合標(biāo)準(zhǔn)的要求。其它 802.3af參數(shù)就不受影響：檢測(cè)和分類(lèi)仍然符合標(biāo)準(zhǔn)的要求；而交流斷路門(mén)限(僅僅對(duì)LTC4259)不受傳感器電阻變化的影響。因?yàn)樗岣叩闹绷鏖T(mén)限存在斷開(kāi)非常低功率的802.3afPD的風(fēng)險(xiǎn)，盡管這種風(fēng)險(xiǎn)比較??；對(duì)于具備802.3af PD的互通性，推薦采用交流斷路。
要改變每個(gè)通道的其它兩個(gè)元件，以處理額外的電流。典型情況下，MOSFET Q4要用較大的器件取代，以在電流限制期間承受更大的功率。在這種應(yīng)用中，采用D2PAK封裝的IRF530類(lèi)器件就足夠了。此外，也要指定PoE數(shù)據(jù)磁性模塊以承載更高的電流。幾家磁性元件供應(yīng)商最近推出了具有足夠電流能力的器件。
通過(guò)增加兩個(gè)新元件，我們可以在符合802.3af的工作和大功率條件兩者之間進(jìn)行切換。在這種情形下，RS4要設(shè)置為原始的 0.5Ω數(shù)值，并要選擇RS4B，以便RS4 II RS4B提供期望的更大電流。把RS4B設(shè)置為0.5Ω(與RS4的數(shù)值相同)，就可以把大功率模式設(shè)置為802.3af的功率電平的兩倍。
當(dāng)Q4B關(guān)閉的時(shí)候，端口工作在符合802.3af標(biāo)準(zhǔn)的模式。打開(kāi)Q4B開(kāi)關(guān)，端口就工作在大電流模式。這種切換可以在任何時(shí)間進(jìn)行：在檢測(cè)/分類(lèi)之前；在檢測(cè)/分類(lèi)之后，但是要在端口上電之前；或在供電之后。注意，Q4B可以采用低壓 MOSFET，因?yàn)閮H僅Q4的漏極具有高端口電壓。Q4B要選擇導(dǎo)通電阻非常低的MOSFET，以防止在更大電流限制中精度不夠。例如， IRLML2502就是采用SOT-23封裝的一種合適的器件。
對(duì)PD的改變稍微復(fù)雜一些(圖2b)，因?yàn)閮?nèi)部的MOSFET被預(yù)先配置為工作在375mA限制電流。然而，添加受PWRGD引腳控制的外部無(wú)源器件，就容許工作在大電流模式；與此同時(shí)，維持完整的802.3af檢測(cè)和分類(lèi)特征，且限制瞬間峰值電流。
圖2b：兩對(duì)大功率PD。
評(píng)論