兼容標(biāo)準(zhǔn)的高功率PoE系統(tǒng)設(shè)計(jì)

　　5 PD的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)

　　TPS2376H是TI公司推出的兼容標(biāo)準(zhǔn)的高功率PD控制器，PD的設(shè)計(jì)原理如圖4所示，整流橋做極性保護(hù)用，瞬間電壓抑制器D1用來(lái)消除過(guò)壓造成的損害。當(dāng)作為標(biāo)準(zhǔn)PD設(shè)計(jì)時(shí)，TPS2376H的外部檢測(cè)電阻、分級(jí)電阻按照標(biāo)準(zhǔn)定義的參數(shù)進(jìn)行設(shè)置。當(dāng)作為高功率PD設(shè)計(jì)時(shí)，PSE需要提供52~57V的供電電壓，TPS2376H的分級(jí)電阻需要設(shè)置為標(biāo)準(zhǔn)定義的備用級(jí)別4級(jí)。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)線的4個(gè)線對(duì)供電，這樣傳輸?shù)墓β适莾删€對(duì)傳輸功率的2倍。兩種方式有各自的優(yōu)點(diǎn)。兩線對(duì)供電用在IEEE802.3af系統(tǒng)中，一線對(duì)用來(lái)傳輸電流，另一線對(duì)用來(lái)作為回路，其余兩個(gè)線對(duì)不傳輸供電，是一種最簡(jiǎn)單的實(shí)現(xiàn)方法，但是對(duì)于不供電的兩個(gè)線對(duì)卻不能很好的利用，這是一種損失。四線對(duì)供電降低了電纜的阻抗，但卻增加了線對(duì)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(dǎo)致供電線對(duì)的電流不平衡，PD端可以通過(guò)2個(gè)獨(dú)立的DC/DC轉(zhuǎn)換器來(lái)解決這個(gè)問(wèn)題，在24V的供電系統(tǒng)中為了防止誤分級(jí)PSE應(yīng)選擇不分級(jí)操作。PD后端采用LT1074HVIT將電壓轉(zhuǎn)換為設(shè)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(jù)Vout=2.21×(1+R1/R2)來(lái)進(jìn)行設(shè)置。

　　6 PoE在RFID系統(tǒng)中的應(yīng)用

　　在RFID應(yīng)用系統(tǒng)設(shè)計(jì)時(shí)，讀寫器的供電問(wèn)題是必須要考慮的，對(duì)基于以太網(wǎng)通信的讀寫器來(lái)說(shuō)，采用以太網(wǎng)供電技術(shù)將大大降低讀寫器的成本。在實(shí)際應(yīng)用中將PSE系統(tǒng)和交換機(jī)集成在一起設(shè)計(jì)出了端接式PSE（即PoESwitch），使得應(yīng)用更加靈活方便。典型應(yīng)用如圖5所示。

　　當(dāng)PoESwitch偵測(cè)到讀寫器、無(wú)線接入點(diǎn)為合法的PD后，將執(zhí)行可選的分級(jí)操作，之后將向它們供電，同時(shí)由監(jiān)控PC上的PSE終端監(jiān)控軟件完成對(duì)各個(gè)供電端口的監(jiān)控。

　　結(jié)語(yǔ)

　　本設(shè)計(jì)采用MSP430F147單片機(jī)和以太網(wǎng)供電管理器TPS23841、TPS2376H開(kāi)發(fā)了兼容IEEE802.3af標(biāo)準(zhǔn)的高功率PoE系統(tǒng)。此系統(tǒng)也可應(yīng)用在醫(yī)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。