MAX5974C評估套件：助力PoE應用開發(fā)
MAX5974C評估套件：助力PoE應用開發(fā)
在電子工程領域，Power-over-Ethernet（PoE）技術憑借其能通過以太網(wǎng)電纜同時傳輸數(shù)據(jù)和電力的特性，在眾多應用場景中展現(xiàn)出巨大優(yōu)勢。MAX5974C評估套件就是一款為PoE供電設備（PD）應用專門設計的工具，下面就為大家詳細介紹這款評估套件。
文件下載：MAX5974CEVKIT#.pdf
一、概述
MAX5974C評估套件是一塊經(jīng)過全面組裝和測試的表面貼裝電路板，其核心是MAX5974C有源鉗位、擴頻、電流模式PWM控制器，專為PoE供電設備應用而設計。該套件具有緊湊、低成本的特點，適用于需要從以太網(wǎng)網(wǎng)絡端口獲取直流電源的PoLAN應用，如IP電話、無線接入節(jié)點和安全攝像頭等。
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二、套件特性
1. 高效的DC - DC轉換
該套件采用有源鉗位、同步整流正激式DC - DC轉換器拓撲，開關頻率為250kHz，功率可達25W，效率最高能達到93.5%。表面貼裝變壓器為輸出提供高達 +1500V的電氣隔離，輸出電壓配置為 +5V，可提供高達4.7A的負載電流。
2. 完善的PD接口功能
包含MAX5969B IEEE? 802.3af/at 兼容網(wǎng)絡PD接口控制器IC，具備PD檢測簽名、PD分類簽名、浪涌電流控制和欠壓鎖定（UVLO）等功能。
3. 靈活的供電方式
既可以從IEEE 802.3af/at 兼容的供電設備（PSE）獲取 -39V 至 -57V 的直流電源，也可以通過 +37V 至 +57V 的墻式適配器電源供電。當檢測到墻式適配器電源時，它會優(yōu)先于PSE電源為套件供電。
4. 其他特性
- 具有180mA（最大）的浪涌電流限制。
- 支持2事件分類或墻式適配器檢測輸出。
- 內(nèi)部UVLO電壓為 +38V。
- 可評估端跨和中跨以太網(wǎng)系統(tǒng)。
- 擁有簡化的墻式適配器接口和經(jīng)過驗證的PCB布局，并且已完全組裝和測試。
三、組件清單
| 套件中包含了各種電容、二極管、電感、MOSFET、電阻、RJ45接口、變壓器、控制器IC等組件，具體信息如下表所示： | DESIGNATION | QTY | DESCRIPTION |
|---|---|---|---|
| C1, C6 | 2 | 1μF ±10%, 100V X7R ceramic capacitors (1210) AVX 12101C105KAT9A | |
| C2 | 1 | 0.1μF ±10%, 100V X7R ceramic capacitor (0805) TDK C2012X7R2A104K | |
| …… | …… | …… | |
| U4 | 1 | 1.24V shunt regulator (5 SOT23) | |
| — | 1 | PCB: MAX5974C EVALUATION KIT |
四、快速啟動
1. 所需設備
- MAX5974C評估套件
- IEEE 802.3af/at 兼容的PSE和5e類以太網(wǎng)網(wǎng)絡電纜
- -48V、1A 能力的直流電源
- 電壓表
2. 硬件連接
- 供電方式選擇：
- 激活PSE電源或打開外部直流電源。
- 使用電壓表驗證評估套件在 +5V 和PGND PCB焊盤之間提供 +5V 電壓，PGND與評估套件的輸入VDD和 (v_{ss}) PCB焊盤電氣隔離。
五、硬件詳細描述
1. 電源轉換與隔離
評估套件采用有源鉗位、電流模式PWM控制器IC，在正激反饋拓撲中實現(xiàn)25W的電氣隔離DC - DC轉換。通過1 x 1Gb RJ45 MagJack和兩個二極管橋功率整流器（D1，D2）分離PSE發(fā)送的 -57V 直流電源，接受端跨或中跨PSE網(wǎng)絡配置的電源。
2. 輸出配置與效率
輸出電壓配置為 +5V，可提供高達4.7A的輸出電流。通過MOSFET N1和N2在次級側進行同步整流，電路效率最高可達93.5%。變壓器T1為輸出提供高達1500V的電氣隔離，通過光耦合器U3和電壓調(diào)節(jié)器U4實現(xiàn)隔離反饋電壓。
3. 保護與控制
電流感測電阻R21和R25限制通過晶體管N5和初級變壓器T1的峰值電流。電容C17和晶體管N4形成鉗位網(wǎng)絡，通過在輔助驅(qū)動器N4關斷期間監(jiān)測IC的CS輸入電壓，保護變壓器T1免受反向電流導致的飽和。
4. PD功能展示
評估套件還展示了MAX5969B（U2）的完整PD功能，如PD檢測簽名、PD分類簽名、浪涌電流控制和UVLO。電阻R14和R4分別設置PD檢測簽名和PD分類簽名。
5. 墻式適配器電源
評估套件可接受墻式適配器直流電源，當墻式適配器電源電壓在 +37V 至 +57V 范圍內(nèi)時，它優(yōu)先于PSE電源。當墻式適配器電源電壓高于 +33.6V 時，MAX5969B內(nèi)部隔離開關將VSS與RTN斷開，墻式適配器為套件供電，同時分類過程被禁用。當墻式適配器電源電壓低于 +27V 時，PSE通過U2的RTN引腳提供電源，二極管D7防止PSE在墻式適配器電源電壓低于 +7V 時反向驅(qū)動。
6. 以太網(wǎng)數(shù)據(jù)信號接口
評估套件具有以太網(wǎng)插孔J1，用于與以太網(wǎng)數(shù)據(jù)信號接口。在將評估套件的J1插孔與以太網(wǎng)數(shù)據(jù)信號接口之前，需參考Bel Fuse網(wǎng)站上的RJ45 MagJack數(shù)據(jù)手冊。
六、PD分類簽名
| 評估套件通過電阻R4配置為Class 4（12.95W至25.5W）PD分類。若要重新配置PD分類，可更換表面貼裝0805電阻R4，具體分類選項如下表所示： | CLASS | Maximum Power Used by PD (W) | Resistor R4 (Ω) |
|---|---|---|---|
| 0 | 0.44 to 12.95 | 615 | |
| 1 | 0.44 to 3.84 | 117 | |
| 2 | 3.84 to 6.49 | 66.5 | |
| 3 | 6.49 to 12.95 | 43.7 | |
| 4 | 12.95 to 25.5 | 30.9 | |
| 5 | > 25.5 | 21.3 |
七、注意事項
該評估套件設計用于高壓操作，套件和連接的設備上存在危險電壓。用戶在為評估套件或連接的電源上電時，必須謹慎遵循高壓電氣設備的安全操作程序。在嚴重故障或失效情況下，評估套件可能會消耗大量功率，導致組件或組件碎片高速彈出，操作時需小心避免人身傷害。
MAX5974C評估套件為PoE供電設備的開發(fā)和測試提供了一個全面且便捷的平臺，電子工程師們可以利用該套件深入了解和驗證PoE技術在實際應用中的性能。大家在使用過程中有沒有遇到過什么特別的問題呢？歡迎在評論區(qū)分享交流。
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