新型PoE控制器提供全面解决方案

上网时间: 2005年04月03日? 作者:白永山? 我来评论 【字号: ? ?小】

关键字:PoE控制器? NSC? TI?

以太网供电(PoE)解决方案在极短的时间内大受市场的欢迎。对于宽带网络电话来说,采用不间断电源 (UPS) 的标准可保证供电更稳定可靠,以及较少出现供电电压浪涌、盗用、中断或断线等情况;对于无线接入点(AP)系统来说,这些系统也无需加设交流电源、供电线路或输出口。采用以太网供电技术的电源管理芯片具备远程通电/断电功能,确保电源管理工作可以发挥极大的灵活性。根据市场调查公司 VDC的调查显示,PoE 集成电路的全球销量预计会由 2004 年的 1.33 亿颗增加至 2007 年的 4.96 亿颗,复合年增长率高达 55%。

现在,基于新一代IC的控制器更加易用、更加可靠,而且具有更高的集成度,可以迅速扩展以太网供电应用,使用电设备能从以太网交换机端口获得更高的电力,以迎合目前设备厂商对高于IEEE 802.3af规格(约13瓦)的高功率PoE产品的需求。目前产品开发活动主要限于几家大型公司,多数新产品都针对系统中的用电设备(PD),也有一些新款控制器用于满足供电设备(PSE)所提出的更加复杂的需求。这些器件的趋势是向缩短设计时间和提高灵活性的所谓全面解决方案发展。

用电设备的需求

用于PD端的控制器,基本上属于模拟器件,普遍包含一个内部25千欧电阻和分级电流源、一些限流和热停机电路以及ESD保护。新推出的产品包括美信公司的MAX5941/MAX5942,美信声称这是业内第一款完全集成式的PoE DC/DC控制器。它是一个带电流模式PWM的PD接口方案,包括振动器、用于设备分级的侦测电路、可编程控制浪涌电流,以及过流和热停机电路。它采用16引脚的SO封装,可用于隔离(MAX5941)或非隔离式(MAX5942)的反激和正激转换器。

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图题1:国半的LM5070是一款节省
空间的高度集成PoE控制器。

国家半导体最近推出了LM5070芯片,据称是第一种用于用电设备的彻底集成的、节省空间的接口解决方案。该公司表示,其它厂商的同类产品需要采用两个或三个芯片。LM5070采用LLP-16或TSSOP-16封装,包含一个PWM控制器、可编程欠压阈值及回滞电路、标记电阻断接、内部电源开关和电源时序电路——协调LM5070芯片中的PD接口与给负载供电的DC/DC步降控制器之间的运行。

凌特公司的LTC4267 PoE控制器具有一个开关稳压器,用于简化用电设备设计,旨在为VoIP电话、保安摄像机或要求功率低于13W的以太网小型设备提供最小的PoE解决方案。LTC4267采用16引脚SSOP封装或3×5mm DFN封装,并具有25kΩ特征电阻和分级电流源。

德州仪器推出了一种扩展型系统解决方案,其新型TPS2375控制器(采用8引脚SOIC和TSSOP封装),建立在早期推出的TPS2370基础之上,能够管理供电端与用电设备的发现、分类及上电,它包含一个电路板与之配套。该器件还可用于设计标准(13W)以外的高功率 PoE 解决方案,满足新的应用需求。

德州仪器还宣布推出了适用于以太网供电设备的业界第一款完全符合IEEE 802.3af标准的插入式电源模块——PTB48540。该小型模块(41mm×38mm×8.5mm)仅要求一个较小的外部隔离变压器,为用电设备提供了完整的电源解决方案。TPS2375控制器位于该模块内部,模块还具备电磁干扰(EMI)/输入电压瞬态过滤器,带有数据与备用线路桥接网络。

供电端控制器

PSE端的控制器一般具有较多的数字控制,从运行网络方面来看有点复杂。PowerDsine公司发布了据称是第一款完整的单芯片PoE系统,即PD6?012。这是它与摩托罗拉一起开发的,后者提供了SMARTMOS8技术。PowerDsine公司介绍说,这种12端口以太网管理器与早期产品(4和8端口)相比可以减少80%的元件。PowerDsine公司后来推出了4端口以太网供电芯片——PD6?004,可用作面向小型办公室和家庭办公室(SOHO)应用的、具有成本效益的解决方案。德州仪器接着推出了PD67000 DIMM (模块),它基于PD6?012,用于把48端口解决方案所需的PoE模块数量由七个减少到两个,利用它可以实现支持12、24、36或48端口的单开关设计。

凌特公司的LTC4258和LTC4259用于控制四个独立的端口,号称可以自主运行(不需要处理器)。LTC4258采用36引脚SSOP封装,执行正常或错误运行中的侦测和分级、电流限制,以及用电设备的DC断接检测。LTC4259除了具有相同的功能之外,还增加了监测AC断接状态的功能(利用AC信号的另一种方法,具有同样的效果)。该器件采用36引脚SSOP封装,可以工作于单机模式,也可以利用一个外部系统对其进行控制。

德州仪器公司前不久推出了用于下一代PSE设计的芯片——TPS2384,这是该公司去年推出的TPS2383八端口管理器的升级版。像2004年5月推出的面向用电设备的TPS2375系列PoE控制器一样,TPS2384据称可以满足工业应用对于高温运行的需求。这种四端口电源管理器采用6?引脚HTQFP封装,设计者可以面向电源管理控制和保护选择三种不同的工作模式:自动模式、端口管理模式或手工模式。在端口管理模式下,主机在每次发现新款或老式用电设备(通常具有较高的电容)后都能读取电阻寄存器的内容,并设定接受或拒绝用电设备的限定条件。此外,TPS2384能和微控制器一起工作,执行先进的电源管理功能。TI 还与诸如 Molex 与 Amphenol 等几家 RJ-45 连接器业界领先业者密切合作,以便通过使用符合 PoE 标准的 RJ-45 连接器为消费者提供一套完整的基于 TPS2384 的 PoE 模块或"mod-jacks"解决方案。四端口 PoE 解决方案标配了整套参考设计以及评估模块。

作者:白永山

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