可提供13W到70W功率的PoE+電路設計指南

3.3V、30W DC/DC轉換器

30W PD的DC/DC轉換器如圖4所示，用于PoE的電源轉換有兩種主要架構：反激和正激轉換器。反激轉換器需要的器件數最少、成本最低，但峰值電流較高，因此需要更大的輸出電容和/或兩級濾波器，以減小輸出電壓紋波。

圖4：30W PD的DC/DC轉換電路原理圖。

對于單輸出、大電流轉換器，推薦使用具有同步整流的單端正激變換器，這種架構非常適合PoE應用，具有高效、低EMI、成本低等優勢，本設計選擇了這種架構。由于同步整流正激變換器的原理在MAX5941B*估板的數據手冊中進行了詳細描述，這里不再贅述。

測試結果

為了*估DC/DC轉換器性能，我們進行了大量測試，圖5給出了電源電壓為48V時測得的效率與輸出電流的對應關系曲線，這里沒有考慮兩個二極管橋整流器(D4，D5)的功耗(如果考慮這些因素，效率下降約5%)

圖5：準PoE+ PD效率與輸出電流的關系。

圖4所示PD電源的輸出紋波(圖6)是在最差工作條件下測試的：57V輸入電壓、9A負載。所得結果(大約50mV)基本符合PoE+應用的要求，例如802.11n接入點、大功率VoIP視頻電話以及監控攝像頭等。增加一個低ESR陶瓷電容有助于得到更低的輸出紋波，轉換器的波特圖(圖7)顯示相位裕度為45o，增益裕度為10dB，具有較好的響應能力。

圖6：準PoE+ PD的輸出紋波。

對于一些特定應用，你只需用PD接口的前級(圖2)配合用戶已有的DC/DC轉換器工作即可。針對這種要求，你可以選擇Maxim的PD控制器系列(MAX5940B)產品，配合外部MOSFET和MAX15000 DC/DC控制器使用。

圖7：最大輸入電壓和輸出電流下DC/DC轉換器的波特圖。

本文小結

在IEEE 802.3at標準發布之前，本文提供的PD電路(圖2)是解決PoE+應用供電問題的一個快速、低成本和靈活的方案。它滿足該標準的電流要求(草案0.9版)，并保持了與當前IEEE 802.3af標準的后向兼容性。采用同步整流正激DC/DC轉換器可以獲得高效、低EMI以及低成本的設計。如果連接PSE和PD的電纜能夠承載足夠的電流，電路中的MAX5941B控制器能夠輕松升級PD設計，輸出功率可以達到甚至超過70W。