这个PD 控制器已率先实现 IEEE 802.3bt 71W PoE 标准
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多事件 |
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Autoclass |
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双特征 |
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Type 4 |
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不言而喻,802.3bt 可向后兼容 802.3at 和 802.3af。一个较低功率 802.3at 或 802.3af PD 可连接至一个较高功率 802.3bt PSE,这不会有任何问题。而且,当情况反过来的时候,即一个较高功率 802.3bt PD 连接至一个较低功率 802.3at 或 802.3af PSE,PD 只需能够工作在各自的较低功率状态即可,这被称为"降级"。如果 PD 忽略降级并工作在其最高功率状态,则高耗电的 PD 将导致 PSE 反复地接通,达到其电流限值,然后关断。这实际上使 PSE 产生低频寄生振荡。因此,"降级"是 802.3at 和 802.3af 规范所要求的,但遗憾的是在许多实施方案中被忽视了。
尽可能地使用所有的可用功率
高功率 PD 设计最重要的方面通常是成本和效率,这在很大程度上受到选择用于实现 PD 接口之 IC 的影响。此外,从事空间受限型设计的开发人员还痛苦地意识到怎样限制 PD 的尺寸只会成为更大的挑战,原因是较高的功率水平需要使用较大的分立组件和较大的散热器。为此,凌力尔特提供了三款专为实现 802.3bt PD 性能之最大化、也许更重要的是可简化工作任务而特别设计的 IC。图 2 示出了具有一个辅助输入的高效率单特征 802.3bt PD 接口的简化方框图。该解决方案拥有高于 94% 的端到端 (RJ-45 输入至 PD 负载) 效率,并可在 -40°C 至 125°C 的温度范围内工作。
图 2:具辅助输入的高效率 IEEE 802.3bt 单特征 PD 接口的简化方框图
示于图 2 中 RJ-45 接口上的 LT4321 是一款理想二极管桥控制器,其可取代两个二极管桥式整流器 (图 1)。LT4321 采用低功耗 N 沟道 MOSFET 桥以同时增加 PD 的可用功率并减少散热量。802.3bt 规范要求 PD 在其以太网输入端上能够接受任何极性的 DC 电源电压,这样 LT4321 可对来自数据线对和空闲线对的电源进行平滑的整流并将其整合为极性正确的单个电源输出。由于电源效率提高实际上免除了散热要求,所以总体电路尺寸和成本得以降低。功率可降低 10 倍或更多,从而使 PD 能够保持在分级功率预算之内,或者使 PD 能够增加功能。
在图 2 中位于理想二极管桥控制器之后的是 PD 接口的 "大脑中枢" LT4295,其为一款符合 802.3bt 标准的 PD 接口控制器,集成了一个高效率正激式或无光耦合反激式控制器。LT4295 利用一个集成型 25kΩ 特征电阻、高达 5 事件分级检测和一种单特征拓扑支持所有 9 种 PD 分级和所有 4 种 PD 类型。除了提供更多的 PD 功率之外,使 LT4295 优于传统 PD 控制器的因素是其采用一个外部功率 MOSFET 以大幅度地降低总体 PD 散热量并实现电源效率的最大化,由于 802.3bt 的功率水平更高,因此这一点再次变得更为重要。这种新颖方法使用户能够按照应用的具体散热和效率要求选择 MOSFET 尺寸,从而允许选用导通电阻低至 30mΩ 的 MOSFET。
如果 802.3bt 的 71.0W 让您渴望获得更多的功率,则可寻求凌力尔特 LTPoE++ PSE 和 PD 控制器系列的帮助,这些器件能提供高达 90W 的功率水平。LTPoE++ 规范采用了一种与 802.3bt 规范相似的分级方案,可使 LTPoE++ PSE 控制器与 LTPoE++ PD 控制器可靠地相互通信,同时保持与 802.3at 和 802.3af 设备的互操作性。只需一根电缆,就能实现 LTPoE++ PD 在 LTPoE++ PSE 上的"即插即用",所有的信号交换均利用硬件自动地处理,无需软件!。
最后,对于那些具有必需能支持一个辅助电源的 802.3bt PD (除了 PoE 以外,PD 还可选择由一个电源适配器供电) 的用户,示于图 2 顶部的 LT4320 是一款 9V 至 72V 理想二极管桥控制器,其采用低损耗 N 沟道 MOSFET 替代了全波桥式整流器中的全部 4 个二极管,以显著地降低功率耗散并增加可用电压。
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