概述

現(xiàn)代社會電子產(chǎn)品越來越豐富，人們的桌面也很容易因布滿各種桌面電源和信號接口電纜而變得雜亂無章。而以太網(wǎng)供電 (PoE) 技術(shù)的發(fā)展則解決了人們需要管理多條線路的煩惱。

PoE是什么？

以太網(wǎng)供電（PoE）能夠在為IP 終端設(shè)備傳輸數(shù)據(jù)信號的同時提供直流電源，無需更改現(xiàn)有的以太網(wǎng) 5 類布線基礎(chǔ)設(shè)施（參見圖 1）。

常見的 IP 終端包括電話、路由器和安全攝像頭，現(xiàn)在的5G小基站和很多物聯(lián)網(wǎng)終端也都需要PoE供電。還有一些應(yīng)用通過 PoE 傳輸音頻信號，例如 PoE 音頻。

POE標準的發(fā)展

圖 2 展示了PoE從 2003 年到 2018 年的演變過程。

PoE 于 2003 年建立了第一代 IEEE 802.3af 標準，定義了電力傳輸?shù)囊?guī)則。隨著時間的推移，PoE 功率從 15W 增加到了90W，支持的終端設(shè)備也從電話擴展到更高功率的電視、物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備，甚至 5G 基站。

MP8030 如何順應(yīng) POE 發(fā)展趨勢

MP8030?是兼容IEEE 802.3af/at/bt 標準的新一代 PoE 受電設(shè)備 (PD) 反激/正激控制器。

圖 3 所示為 MP8030 的典型應(yīng)用。

MP8030 具備如下的特性：

• 受電設(shè)備 (PD)：

• 兼容 802.3af/at/bt 標準

• 內(nèi)部熱插拔 MOSFET適用于 ≤51W 的設(shè)計應(yīng)用

• 柵極驅(qū)動器（GATE1）和外部 FET適用于 >51W 的設(shè)計應(yīng)用

• GATE2 N 溝道 MOSFET 驅(qū)動器用于適配器電源

• 自動維持功率特征

• 支持自動分類

• DC/DC 設(shè)計：

• 支持靈活的 DC/DC 拓撲：

• 原邊調(diào)節(jié) (PSR) 反激式

• 副邊調(diào)節(jié) (SSR) 反激式

• SSR 有源鉗位正激

• 電流源能力：2A GATE 驅(qū)動器，0.8A SYNC 驅(qū)動器

• 15ms 軟啟動時間 (tSS)

• 針對傳導發(fā)射 (CE) 和輻射發(fā)射 (RE) 測試進行了 EMI 優(yōu)化

MP8030 在設(shè)計、性能與安全要求方面具有很多優(yōu)勢，下面將進一步詳細探討。

簡化設(shè)計

MP8030在小尺寸的 QFN-32 (5mmx6mm) 封裝中集成了 bt 功率水平的PD 和 DC/DC 變換器，縮小了 PCB 布局且無需選擇 PoE PD。 該器件還提供端子隔離降壓電路。 這些特性均緩解了復(fù)雜的后處理注意事項。

MPS 還可以根據(jù)系統(tǒng)需求為外圍電路和電源提供定制化的參考設(shè)計。

高效率

圖 4 所示為 MP8030 的效率曲線。測試條件為：VIN?= 54V, VOUT?= 12V, and IOUT?= 6A。

目前市場上常用的解決方案是二極管，但二極管的壓降會降低系統(tǒng)效率。MP8030 最高效率可達 93.8% ，其內(nèi)置 N 溝道 MOSFET 驅(qū)動器 (GATE2) 驅(qū)動低導通電阻 (RDS(ON)) N溝道 MOSFET (Q4) 以替代二極管，能夠有效提高系統(tǒng)效率。

靈活的隔離設(shè)計選項

MP8030 可同時支持三種拓撲：PSR 反激、SSR 反激和 SSR 有源鉗位正激。這些拓撲可分為兩種電壓控制模式：PSR 模式和 SSR 模式。

PSR模式

與傳統(tǒng)帶光耦反饋的反激拓撲相比，PSR 模式下的 MP8030 能夠在副邊輸出二極管導通期間檢測來自 FB 引腳的輔助繞組電壓。該模式支持反激拓撲。

SSR模式

在 SSR 模式下，通過COMP 引腳可以檢測 VOUT 反饋信號。MP8030 可以在 COMP 電壓調(diào)節(jié)峰值電流期間保持固定頻率，直到觸發(fā)省電模式 (PSM)。 此模式同時支持反激與正激拓撲。

出色的散熱性能

圖 5 展示了 MP8030 的散熱性能。

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