兼容標準的高功率PoE系統(tǒng)設計

　　5 PD的設計與實現(xiàn)

　　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用來消除過壓造成的損害。當作為標準PD設計時，TPS2376H的外部檢測電阻、分級電阻按照標準定義的參數(shù)進行設置。當作為高功率PD設計時，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PD可以接收TPS23841傳送的最高25W的功率，高功率傳輸可以通過提高傳輸電壓來獲得，同時也可以通過以太網(wǎng)線的4個線對供電，這樣傳輸?shù)墓β适莾删€對傳輸功率的2倍。兩種方式有各自的優(yōu)點。兩線對供電用在IEEE802.3af系統(tǒng)中，一線對用來傳輸電流，另一線對用來作為回路，其余兩個線對不傳輸供電，是一種最簡單的實現(xiàn)方法，但是對于不供電的兩個線對卻不能很好的利用，這是一種損失。四線對供電降低了電纜的阻抗，但卻增加了線對的電流平衡問題，不同的隔離變壓器阻抗、電纜、連接器和PD方的整流橋都會導致供電線對的電流不平衡，PD端可以通過2個獨立的DC/DC轉換器來解決這個問題，在24V的供電系統(tǒng)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(jù)Vout=2.21×(1+R1/R2)來進行設置。

　　6 PoE在RFID系統(tǒng)中的應用

　　在RFID應用系統(tǒng)設計時，讀寫器的供電問題是必須要考慮的，對基于以太網(wǎng)通信的讀寫器來說，采用以太網(wǎng)供電技術將大大降低讀寫器的成本。在實際應用中將PSE系統(tǒng)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偵測到讀寫器、無線接入點為合法的PD后，將執(zhí)行可選的分級操作，之后將向它們供電，同時由監(jiān)控PC上的PSE終端監(jiān)控軟件完成對各個供電端口的監(jiān)控。

　　結語

　　本設計采用MSP430F147單片機和以太網(wǎng)供電管理器TPS23841、TPS2376H開發(fā)了兼容IEEE802.3af標準的高功率PoE系統(tǒng)。此系統(tǒng)也可應用在醫(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。