一种满足VoIP/PoE应用需求的简单电源设计

出处:xwj 发布于:2007-09-29 15:03:43

设计能够满足PoE(以太网供电)和VoIP要求的电源,是一件极具挑战性的工作。本文图中所描述的电源能满足上述要求,且元件很少,也不需要复杂的电路。

  该电路采用了一个典型的功率转换器件(PD),它符合PoE标准的定义。该原理图包括了必需的“发现”和“分类”电路,以及用于实现DC-DC转换的高电压功率转换芯片DP423G。

  当开始所加的输入电压位于2.5到10Vdc时,PD必须呈现正确的“发现”信号阻抗,该阻抗由R1来提供。而当输入电压达到15到20Vdc时,选择恰当的R1阻值以使它流过0.5到4mA的“分类”电流,指明这属于“0”类的功率器件。

  当电压大于约30Vdc(稳压二极管VR1电压,R2上的电压和Q1的栅源门限电压的总和)时,场效应管开关导通,并将输入电压连接到电源。而当输入电压高(大于43Vdc)时,齐纳稳压二极管VR2将Q1的栅源电压限制到安全的级别。

  电阻R3与VR1和R2一起防止虚假导通,合理选取这些参数,以避免Q1在低于28Vdc时导通。而电阻R2用来限制稳压二极管VR1和VR2的功耗,阻值越高,功耗越小。

点击放大基于DP423G高电压功率转换IC的DC-DC转换器,仅需少量元件便可在3.3V输出电压下产生2A电流。

  DPA423G(U1)开关频率为400kHz。电阻R5用来设定欠压和过压门限。电阻R6控制U1的电流极限值,并与R4一起,提供比输入电压相对平坦的输出。当器件的漏极导通时,将能量储存到变压器T1中。

  在漏极关断期间,变压器电压转换(稳压二极管VR3和电容C3并联来提供嵌位)并被二极管D1整流。并联电容C7和C8对输出进行滤波,并共同吸收输出纹波电流。由L2和C9组成的柱式滤波器对开关纹波进行衰减,并在靠近输出端接入一个高频去耦电容(C10)。

  总的电源效率可以达到78%,这对于如此简单的能提供3.3V@2A的回扫式电源来说是一个令人印象深刻的进步。对大多数应用来说,成本和简单性可能是重要的性能。如果某些应用有特殊要求的话,通过改用同步正向变换器和具有低传导损耗的更高功率器件DPA424G,效率还可以提高大约5%-10%。

  (Robert Mayell)


  
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