Технологія PoE, як зберегти її простотою та гнучкістю
Онлайн:
Пошук
Прийоми
Технологія PoE: як зберегти її простотою та гнучкістю
Публікація: вересень 2008 р
Поділіться
- fb
- двадцять
- двадцять
Рішення PoE стають все більш популярними, оскільки пристрої PoE не потребують настінних джерел живлення і дозволяють загалом знизити витрати на систему. В IP-телефонії (Інтернет-протокол) джерела безперебійного живлення (ДБЖ) гарантують вищу надійність та меншу чутливість до піків напруги живлення, крадіжки, переривання або відключення. Крім того, універсальне використання роз’єму RJ45 забезпечує сумісність PoE-пристроїв у всьому світі. Нарешті, пристрої PoE забезпечують більшу гнучкість управління завдяки своїм можливостям дистанційного ввімкнення та вимкнення. Режим роботи пристрою з живленням (PD), сумісний зі стандартом IEEE
IEEE (Інститут інженерів електротехніки та електроніки) затвердив стандарт на продукти PoE у червні 2003 р. Стандарт IEE802.3af гарантує, що подане живлення не представляє жодного ризику або ризику. збереження кабельної інфраструктури; і що наявність джерела живлення не спричиняє погіршення даних. IEEE стандартизував використання 48 В постійного струму, що постачається двома з чотирьох скручених пар стандартного кабелю Cat 5e Ethernet. Потужність обмежується згідно з чотирма класами, від 4 Вт до 15,4 Вт на порт. Кожен пристрій живлення (PSE) виконує деякі точні вимірювання на приладі з живленням (PD), щоб переконатися, що він відповідає стандарту. Якщо PD відповідає стандартам, PSE надсилає йому напругу 48 В. Основні проблеми добре оптимізованої конструкції PoE включають складність послідовності включення живлення, яка зазвичай відсутня у звичайних конструкціях джерел живлення, та оптимізацію необхідного перетворення енергії.
Послідовність включення Послідовність включення повинна суворо дотримуватися дуже конкретної схеми. PSE (пристрій живлення) виявляє підключення PD (пристрій живлення), вимірюючи імпеданс кабелю (підпис). Якщо імпеданс становить від 23,75 кОм до 26,25 кОм, PSE вважає, що присутній PD (пристрій з живленням).
На малюнку 1 детально показані різні фази послідовності годівлі
Сумісність Інтерфейс PoE PD може бути реалізований з дискретними компонентами; однак зовнішнє інтегроване рішення, таке як LM5073, має такі переваги:
Полегшує дизайн PD за допомогою лише декількох компонентів
Зменшує проектний цикл
Зменшує поверхню картки та оптимізує її розташування
Доводить взаємодію з PES
Одним з обмежень PoE є максимальний струм живлення постійного струму, який не повинен перевищувати 350 мА постійного струму (обмеження перехідних процесів становить 400 мА). Що стосується джерела живлення, це обмежує потужність максимум 12,95 Вт (37 В x 350 мА). Крім того, обмежена, як наслідок, корисна вихідна потужність до 10 Вт, як правило, у випадку ефективності перетворення постійного струму в постійний струм 80%. найпоширеніше рішення, таке як те, що використовується у старих схемах напівпровідників National LM5070, LM5071 та LM5072 (із вбудованим ШІМ-контролером). Однак у деяких додатках топологія зворотного зв'язку може не відповідати потребам дизайнера в оптимізації.
Виклики їжі:
Багато дизайнерів, які використовують рішення PoE, не обов'язково є фахівцями в енергетичному проектуванні, і можуть віддавати перевагу існуючим енергетичним рішенням. Залежно від потужності, застосувань, обмежень та пріоритетів, оптимальне рішення для живлення може змінюватися, і один загальний чіп, як правило, не забезпечує достатньої гнучкості, зокрема тому, що це частіше технологія зворотного зв'язку. У таблиці 1 на наступній сторінці узагальнено основні переваги кожної топології на основі потреб проектування.
LM5073 пропонує вирішальні функції та переваги
Серед інших переваг: LM5073 дозволяє вибрати найкращу топологію перетворювача постійного струму для даного застосування. Наприклад, це дозволяє використовувати національні регулятори простого комутатора (наприклад, LM5576) для неізольованого застосування, тим самим зменшуючи витрати; це дозволяє вибрати контролер прямого блокування LM5025/26 для високоефективної конструкції; тощо Він має функцію захисту від перенапруги перетворювача постійного струму (OVP), завдяки чому цю номінальну схему 100 В можна безпечно використовувати із зазначеним перетворювачем постійного струму на 65 В.
Емульований режим пікового струму пропонує всі основні переваги звичайного контролера режиму струму, без проблем сприйнятливості до шуму, які часто виникають через зворотний рециркуляційний струм діода, що повертається до комутаційного вузла, і поширення затримує вимірювання струму, забезпечуючи при цьому дуже низький час проходження необхідний для регулювання низьких вихідних напруг на високовольтних рейках, як у додатках PoE.
(типова схема застосування PoE з контролером LM5072)
Коефіцієнт завантаження визначається як помилкою вихідної напруги, так і пилкоподібним сигналом, що генерується від струму первинної індуктивності зовнішнім резистором, що відчуває струм. Обмеження струму від циклу до циклу здійснюється шляхом порівняння поточного сигналу з внутрішньою опорною напругою. Властивої проблеми нестабільності внаслідок гармонік у робочому циклі понад 50% можна уникнути за рахунок внутрішньої компенсації поточного сигналу рампи.