兼容標準的高功率PoE系統設計

　　5 PD的設計與實(shí)現

　　TPS2376H是TI公司推出的兼容標準的高功率PD控制器，PD的設計原理如圖4所示，整流橋做極性保護用，瞬間電壓抑制器D1用來(lái)消除過(guò)壓造成的損害。當作為標準PD設計時(shí)，TPS2376H的外部檢測電阻、分級電阻按照標準定義的參數進(jìn)行設置。當作為高功率PD設計時(shí)，PSE需要提供52~57V的供電電壓，TPS2376H的分級電阻需要設置為標準定義的備用級別4級。此時(shí)PD可以接收TPS23841傳送的最高25W的功率，高功率傳輸可以通過(guò)提高傳輸電壓來(lái)獲得，同時(shí)也可以通過(guò)以太網(wǎng)線(xiàn)的4個(gè)線(xiàn)對供電，這樣傳輸的功率是兩線(xiàn)對傳輸功率的2倍。兩種方式有各自的優(yōu)點(diǎn)。兩線(xiàn)對供電用在IEEE802.3af系統中，一線(xiàn)對用來(lái)傳輸電流，另一線(xiàn)對用來(lái)作為回路，其余兩個(gè)線(xiàn)對不傳輸供電，是一種最簡(jiǎn)單的實(shí)現方法，但是對于不供電的兩個(gè)線(xiàn)對卻不能很好的利用，這是一種損失。四線(xiàn)對供電降低了電纜的阻抗，但卻增加了線(xiàn)對的電流平衡問(wèn)題，不同的隔離變壓器阻抗、電纜、連接器和PD方的整流橋都會(huì )導致供電線(xiàn)對的電流不平衡，PD端可以通過(guò)2個(gè)獨立的DC/DC轉換器來(lái)解決這個(gè)問(wèn)題，在24V的供電系統中為了防止誤分級PSE應選擇不分級操作。PD后端采用LT1074HVIT將電壓轉換為設備工作需要的5 V或3.3V電壓，LT1074HVIT的輸入電壓為10~60 V，輸出電流最大為5A，輸出電壓可以根據Vout=2.21×(1+R1/R2)來(lái)進(jìn)行設置。

　　6 PoE在RFID系統中的應用

　　在RFID應用系統設計時(shí)，讀寫(xiě)器的供電問(wèn)題是必須要考慮的，對基于以太網(wǎng)通信的讀寫(xiě)器來(lái)說(shuō)，采用以太網(wǎng)供電技術(shù)將大大降低讀寫(xiě)器的成本。在實(shí)際應用中將PSE系統和交換機集成在一起設計出了端接式PSE（即PoESwitch），使得應用更加靈活方便。典型應用如圖5所示。

　　當PoESwitch偵測到讀寫(xiě)器、無(wú)線(xiàn)接入點(diǎn)為合法的PD后，將執行可選的分級操作，之后將向它們供電，同時(shí)由監控PC上的PSE終端監控軟件完成對各個(gè)供電端口的監控。

　　結語(yǔ)

　　本設計采用MSP430F147單片機和以太網(wǎng)供電管理器TPS23841、TPS2376H開(kāi)發(fā)了兼容IEEE802.3af標準的高功率PoE系統。此系統也可應用在醫療、工業(yè)等21.5～57V、最高功率為25 W的供電環(huán)境中，具有良好的兼容性。