安森美NCP1031 PoE DC/DC转换器设计与应用

"本文主要探讨了使用安森美公司NCP1031系列高压开关稳压器设计的5.0到6.5W以太网供电（PoE）DC/DC转换器，该方案旨在提供高效且成本效益高的5.0V直流电源。文章详细阐述了转换器的工作原理，以及如何构建符合PoE检测和分类协议的输入电路。此外，安森美公司可提供定制的示范PCB以满足用户需求。" 在以太网供电（PoE）技术中，根据IEEE 802.3AF标准，能够通过以太网数据线为不超过13W功率需求的设备供电。PoE系统包含两部分：供电设备（PSE）和受电设备（PD）。PD的识别和分类是PoE系统的关键部分。 签名检测是PSE识别PD的第一步，它通过在PD输入端施加特定电压来检测PD的存在。如果PD的阻抗在23.7kΩ至26.25kΩ之间，系统会识别出PD；而阻抗小于15kΩ或大于33kΩ则会被视为无效。 分类模式用于确定PD的功率等级。PSE会施加一个介于14.5V至20.5V的电压，根据PD在该电压下的电流消耗来确定其功率级别。这一过程涉及到精确的电流测量，以便正确分类PD。 在PoE PD的设计中，需要考虑的额外输入特性包括限制浪涌电流和防止在签名和分类过程中出现的静态电流或阻抗问题。图1所示的原理图描绘了一个包括分立元件的签名/分类电路，其中D1、U1、Q2和R4协同工作，以在电压达到分类电平时控制电流源。Q3和Q1是MOSFET，它们在适当的时候导通，以控制电流并限制浪涌电流，同时D3和R5保护电路，确保在输入关闭时安全放电。 NCP1031系列单片高压开关稳压器在PoE DC/DC转换器设计中的应用，结合其内部集成的MOSFET，能有效提高转换效率，降低整体成本。这种转换器设计能够灵活适应不同的输出功率需求，从5.0W到6.5W不等，具体取决于转换模式。 本文提供了深入理解PoE PD设计和实现的详细信息，包括关键组件的选择和工作原理，对于那些需要构建高效PoE解决方案的工程师来说，是一份宝贵的参考资料。通过遵循文中提供的指导，设计师可以构建出符合标准、经济高效的PoE系统。