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用于以太网供电的反激式电源系统设计
发布时间:2015-11-13 阅读：次 [打印文章] [关闭窗口]由于通过以太网获得供电的电子设备无需依靠交流电，而且系统的整体成本也较低，因此 PoE 解决方案很快便大受市场欢迎。以网络电话为例，采用不中断电源供应 (UPS) 技术可以保证供电更稳定可靠，不易出现浪涌电流、盗电、电力中断等情况。此外，世界各地都普遍采用 RJ-45 连接器，因此各地的 PoE 设备可以兼容。采用 PoE 技术的电子设备不但具有管理上的灵活，功率电感器而且还具备远程通、断电能力。 但以太网集线器的供电量以及以太网电缆的电流传输量毕竟有限。为确保两者不出现过载，国际电子电气工程师协会(IEEE) 特别为需要通过以太网获得供电的负载制定 802.3af PoE 技术标准，确保有关负载的电气特性符合标准要求。
Sat Mar 10 2007
符合 IEEE 标准的用电设备操作模式
2003年6月IEEE通过采纳有关PoE产品的技术标准。IEEE802.3af标准规定旧式和PoE设备都必须同样获得安全可靠的供电，原有的电缆网络须继续保留，而馈电时不会令传送的信号出现衰减或错误。IEEE 还规定必须采用标准的第5e类 (CAT-5e) 以太网电缆，而且必须利用电缆内四对双绞铜导线中的两对传送48V直流电（见图1）。供电量分为4个级别，最低供电量为每端口4W，而最高的供电量则为每端口15.4W。
供电设备 (PSE) 可以利用特征检测功能，测量电缆阻抗的大小，以确定用电设备 (PD) 是否已连接。供电设备可以根据其内部设定作出判断，若阻抗的测量值介于23.75kΩ ~ 26.25kΩ，便可断定已连接用电设备。PoE设备的操作模式次序见图2。
若电压超过 23V，供电设备执行欠压锁定 (UVLO) 功能，以防出现不理想的特征电阻，确保用电设备的电压升至最高值之后，才为输入电感器生产厂家电容器充电以及将输出电压稳定在指定的范围内。此外，用电设备也可将有关其用电级别的资料直接通知供电设备。欠压锁定一旦解除之后，控制器的接口电路便会为负载电容充电。这个负载电容是专为开关模式电源供应而设的输入电容。为了确保充电过程不会失控，主功率场效应晶体管的电流规定不可超过 450mA ，并且浪涌限流值可另外设定。
但由于许多新一代 PoE 设备所需的供电量往往超过目前的规定标准，因此 LM5072 芯片设有特别的功能，容许芯片利用辅助电源提供的供电，而且最高电流可以设定为 800mA，使供电可高达 25W。适用于 PoE 供电系统的典型DC/DC转换器设计
从线路布局的角度看，反激式转换器非常适合于 PoE 供电系统，而事实上反激式转换器也最受欢迎。反激式转换器不但设计极为简单，而且兼顾了成本和效率，适用于隔离式的多输出供电系统，可为典型的应用提供低至几W、高至 20W ~ 30W的一体成型电感器输出功率。
虽然进行低功率操作时，反激式转换器通常都采用非连续导电模式 (DCM)，但连续导电模式 (CCM) 的效率最高，因为以某一输出功率为基准作比较，初级线圈场效应晶体管的均方根 (RMS) 电流较小。一般来说，采用非连续导电模式操作有两个理由，其一是可以采用较小的变压器，此外，又可将控制传送函数的右半平面零 (right half plane zero) 移到足够高的高频区，以便将不利影响减至最小。
至于PoE供电系统的供电量及输入电压范围，我们只要作出几个简单的运算，便可得出以下的结论 ：右半平面零处于足够高的高频区内，因此不会构成任何问题。以连续导电模式为例来说，反激式转换器的右半平面零的频率下限可以利用以下公式计算 ：
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几个问题请教，和大家讨论。
谢谢！
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