以太網(wǎng)供電應(yīng)用中可用設(shè)備功率的估算
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為了評估該模型，我們從最右邊的穩(wěn)壓器開始，計算其損耗與總輸入功率，隨后使用上述結(jié)果評估其左邊的下一個穩(wěn)壓器。為了簡單起見，我們假定開關(guān)效率為 90%，且線性穩(wěn)壓器沒有偏置電流。以下總結(jié)了各穩(wěn)壓器類型的計算結(jié)果。
定義
IOUT = 應(yīng)用負(fù)載電流
PIN_Next_Stage = 下行轉(zhuǎn)換器或線性穩(wěn)壓器汲取的功率
線性穩(wěn)壓器級
POUT＝(VOUT×IOUT)＋PIN_Next_Stage
PIN＝VIN× POUT/VOUT
PLoss＝PIN－POUT
開關(guān)穩(wěn)壓器級
POUT＝(VOUT×IOUT)＋PIN_Next_Stage
PIN＝ POUT/Effiviency
PLoss＝PIN－POUT
表 2，拓?fù)?1 模型
用表 2 中的數(shù)據(jù)，我們對圖 2 所示的拓?fù)?1 模型進行計算。我們不妨來看看表 2 中鏈 1 下面部分的數(shù)據(jù)，從 1.8V 穩(wěn)壓器的輸入功率與損耗開始；我們注意到這里沒有下一級功率。2.5V 穩(wěn)壓器的計算與此類似，這里的輸出功率包括到負(fù)載的 0.25A 乘以 2.5V，加上之前計算得出的 1.8V 穩(wěn)壓器的輸入功率。3.3V 開關(guān)穩(wěn)壓器的輸入功率是總輸出功率除以該級的效率 (0.9%)。 3.3V 穩(wěn)壓器的功耗仍為輸入功率減去輸出功率。上部分的計算方式類似鏈 2 數(shù)據(jù)。48V 至 12V 穩(wěn)壓器的參數(shù)與 3.3V 穩(wěn)壓器的計算類似，這里的總輸出功率為上部與下部輸入功率之和。為了掌握該拓?fù)涞男阅埽覀儗⒏鞑糠謸p耗加在一起，視在效率計算如下：
效率＝1－Total-Losses/Input-Power
表 2 中可用的輸出功率為輸入功率減去所有計算得出的各部分損耗。
拓?fù)?1 的輸入功率超出了可用量。為了給出更有趣的結(jié)果，我們對所示的 3.3V 負(fù)載進行調(diào)整，直到輸入功率為 12.16W 為止。表 2 中的黑體數(shù)值反映了 3.3V 電源負(fù)載從 2A 降至 1.83A 的情況。
拓?fù)?2 用表 3 中數(shù)據(jù)建模的方式與拓?fù)?1 類似，不過略有不同。一個虛擬的 3.3V 穩(wěn)壓器建模時效率為 1，以得出正確的功率與損耗的總數(shù)。
表 3，拓?fù)?2 模型
拓?fù)?2 中 48V 至 3.3V 轉(zhuǎn)換器所用的 90% 的效率就實際的同步輸出整流器電路而言是相當(dāng)樂觀的數(shù) 值。
結(jié)論
考慮 802.3af 標(biāo)準(zhǔn)功能之后，12.16W 是其它電子設(shè)備可用的最大功率，包括穩(wěn)壓器損耗。
PoE 應(yīng)用的拓?fù)渑c技術(shù)選擇的影響相當(dāng)驚人。拓?fù)?1僅向應(yīng)用電路提供 8.11W 的功率，而拓?fù)?2 可提供 10.43W 的功率，提高了 28%。如果基線單輸出轉(zhuǎn)換器為 10.9W，那么拓?fù)?2 中所有額外三個輸出處理只消耗 0.47W！3.3V 轉(zhuǎn)換器采用二極管輸出轉(zhuǎn)換器（85% 的效率）代替同步整流器，這使可用功率降低 0.61W。
該建模技術(shù)使得設(shè)計人員可根據(jù)拓?fù)渑c技術(shù)選擇迅速計算可用的輸出功率，并使用該信息在可用功率、復(fù)雜性與成本等各因素間進行綜合平衡。本文引用地址：http://butianyuan.cn/article/176565.htm
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