高能效的以太网供电方案解决达100 W功率需求的应用难题

网络规模的激增使得相应设备对功率的需求显著增长。以太网是这技术生态系统的关键一环。新的以太网供电 (PoE) 通用标准 (IEEE 802.bt) 提供高达90瓦的功率，安森美半导体的PoE-PD方案不仅支持新标准的功率限制，还将功率扩展到100 W，解决高功率需求挑战，用于包括智联照明、安防摄像、数字标牌、电信、销售点(POS)终端、卫星数据网络等应用，并具备灵活、高性价比和高能效等优势。

什么是PoE和IEEE 802.3bt?

PoE是IEEE 802.3af和802.3at标准定义的一种联网功能。PoE技术可通过以太网电缆传输电力和数据。通过供电设备(PSE)和受电设备(PD)之间的连接来管理传输的电量。在此过程中，PSE根据PoE标准识别PD设备的类型和类别，然后确保其接收适当且安全的电量。

IEEE 802.3bt是新的PoE标准，也称为“PoE++”，于2018年9月获批，兼容IEEE 802.3af等现有标准，与现有标准有两个不同的关键点：

1.使用PoE电缆中的所有四对导线增加PSE可提供的输出功率

2. 通过识别两种新的设备类型(3类和4类)和四个新的类别(5至8) 来提高能效

标准

功率-PSE输出

功率-PD输入

可用于应用的功率

(85%能效)

802.3af (PoE)

15.4 W

13 W

11 W

802.3at (PoE+)

30 W

25.5 W

21.6 W

802.3bt (PoE++)

90 W

71.3…90 W

21.6 W…76.5 W

安森美半导体最近推出的PoE-PD方案

不断上升的能源成本、对更小方案的需求、需要符合多个标准及解决受限的预算等等给设计人员提出了一系列挑战。安森美半导体采用其独特的高压制造工艺，开发出更先进的PoE-PD方案以解决挑战，这些方案在紧凑的空间内以高能效和低热量运行。

1)GreenBridge™四通道MOSFET方案替代二极管桥方案显著提高PoE能效

PoE应用中的PD需要一个桥接电路来调节输入电源的极性，而为PD供电的PSE配备了不间断电源(UPS)。 简单的二极管桥设计虽然已成为解决此问题的最流行方法，并且提供了可靠、低成本的方案。 但随着PD需要更多的功率，由正向压降引起的二极管桥的导通损耗成为有待解决的主要问题之一。 安森美半导体针对此问题开发出GreenBridge方案FDMQ8203 (Greenbridge™ 1)和FDMQ8205 (Greenbridge™ 2)，可有效减少桥电路中的功率损耗。

FDMQ8203集成双P沟道和双N沟道MOSFET到一个紧凑、热性能优化的表面贴装封装中，采用FDMQ8203设计仅需添加外部驱动和保护电路以驱动和保护MOSFET。经测试，基于FDMQ8203的GreenBridge方案比等效的二极管桥提供更低功率损耗、更高能效、更低工作温度，PCB面积减半，如图1所示。

（编辑：大连站长网）

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