標準以外的高功率PoE解決方案
IEEE 802.3af 以太網(wǎng)供電 (PoE) 標準于 2003 年 6 月批準通過。此后,諸如 IP 電話與無線 LAN 接入點等眾多應用紛紛開始遵從這一最新標準。PoE 市場中新推出了用于以太網(wǎng)線纜兩端的幾種 PoE電源控制器。例如,TPS2383A 是符合 IEEE 802.3af 標準的控制器,用于線纜的供電設備 (PSE) 端,而 TPS2375 則是 IEEE 802.3af 用電設備 (PD) 控制器,用于線纜的下行端。上述控制器不僅簡化了 PoE 設計,而且還使之更為可靠,并符合標準。采用 PoE 之后,越來越多的終端設備都設計為可以直接從以太網(wǎng)線纜/RJ-45 連接器獲得電力。但是,IEEE 802.3af 標準限制 PSE 可提供的功率為 15.4W,而用于 PD 的功率為
12.95W。如果應用要求的功率大于IEEE 802.3af 標準允許的量,則設計人員就要以創(chuàng)造性方法推出標準以外的解決方案。幸運的是,目前市場中提供的器件可用于上述類型的設計。我們應當記住,這些解決方案要求 PSE 提供更高的功率,但范圍仍保持在以太網(wǎng)線纜和 RJ-45 連接器的最大安全工作電流之內。
高功率用電設備
就符合 IEEE 802.3af 標準的 PD 而言,所采用的最大 DC 電流為 350mA,限流為 450mA。為了從 PSE 獲得更高的功率,我們可用熱插拔控制器實施標準以外的高功率 PD。我們可采用如圖 1 所示的 TPS2490 實施此類解決方案。工作電流與限流都由電流感應電阻器和所選的外部MOSFET進行外部設置。感應電阻器RS設置最大DC限流,且應用應選擇外部MOSFET。此外,通過選擇電阻分壓器 RPROG1 和 RPROG2 來對功率限制特性進行編程,TPS2490 還可用于保護外部MOSFET（見 TPS2490 數(shù)據(jù)手冊）。正如我們所指出的那樣,就其從線纜所獲得的功率量以及被檢測為有效 PD 的情況來看,該解決方案是超出標準之外的。
圖1.帶有標準以外UVLO的高功率PD
如果我們需要 IEEE 802.3af 標準所定義的有效 PD,那么與 RUV1 及 RUV2并聯(lián)的等效電阻 RDET 就可被設為約等于 24.9Kohms。這就能夠滿足標準定義的有效 PD 檢測電阻要求了。我們還應注意,選擇 RUV1 和RUV2 時應滿足所需的通電閾值（見 TPS2490 數(shù)據(jù)手冊）。
為了實現(xiàn)符合IEEE 802.3af標準的打開和關閉輸入閾值電壓,我們還要添加額外的電路,如圖 2所示。該電路還可用于編程打開和關閉閾值,通過調節(jié) RUV1、RUV2 以及 RUV3 的電阻值來達到所需范圍。RUV1 和 RUV2 間的分壓決定了打開上升閾值電壓,而 RUV1 RUV3 與 RUV2 間的分壓則決定了輸入的關閉閾值電壓。
>圖2.高功率PD,帶有符合IEEE 802.3af標準的UVLO（39.4V上升,30.6V下降）就圖 1 與圖 2 所示的兩個 PD 而言,FET 應為一個 N 通道 MOSFET,帶有 100V 的漏極額定電壓。它還應具備 20V 的閘極額定電壓以及 2A 或更高的漏極額定電流。為了通過 PD 前級 (front stage) 獲得更高功率,應選擇 RS 的電阻值,這樣限流就比最大負載電流高出約 20%。舉例來說,如 PD 最大負載（DC/DC 轉換器）為 22W（或最小輸入電壓 44V 上的最大等效負載電流為0.5A）,則限流可設為 0.6A,這就需要把 RS 設為約 83mW。
