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半导体器件应用网
作者:管理员    发布于:2022-12-03 16:30    文字:【】【】【
       

  半导体器件应用网【哔哥哔特导读】POE(Power Over Ethernet)以太网供电,指的是在现有的以太网Cat.5布线基础的架构下不作任何改动,在为一些基于IP的终端设备(如IP电话机、无线局域网接入点AP、网络摄像机等)传输数据信号的同时,还能同时为此类设备本身提供直流供电的技术。

  图2为A型接法,其中的RJ45端口在承担传输输入输出信号的同时还需要传输直流电,1、2芯线芯线用做PSE的直流电源的输出。其中的4、5芯线芯线连接电源的负极。

  由于在RJ45的端口定义中,4、5,7、8芯线不承担信号传输的功能,因此,在PSE的设计中需要考虑的电气特性相对简单。本文中选择了B型接法作为系统设计的电源输出,这也将为之后的与交换机芯片合成带来方便。

  MAX5980的取样关键在于输出电路取样电阻的测试精度,因此,在具体的PCB布线设计时采用了开尔文检测的布线方式,从而保证了电路的测试精度。这点在具体的布线布局和设计中尤为重要。每个取样电阻都采用1206的封装,可以减少因电路的走线带来的采样偏差。

  本系统采用IP175C芯片作为以太网网络交换机的处理器。该芯片是专门为小型的企业和家庭级的以太网交换机设计的处理芯片,芯片已经长期使用,状态情况良好,性能稳定,业界评价很高,是与MAX5980相配合的理想的交换芯片。

  有关IP175C芯片这部分本文不再进行展开描述,重点对修正部分进行必要的阐述。

  为保证MAX5980的工作稳定,IP175C的工作电压必须从MAX5980的输入端接入,通过LM2594降压至IP175C所需的工作电压。同时,网络交换机和PSE的端口指示电路的供电电压也必须从MAX5980的输入端接入。

  以太网的数据信号,经过IP175C处理器进行交换处理,信号从RJ45端口输出,接口电路如图4所示。

  为了保证数据信号的传输质量,芯片信号的输入输出都是成差分对的,在设计和布线时候都必须围绕着这个特点展开。

  如图4所示电路中的网络隔离变压器主要用作传输信号中的电平转换,以增强数据信号的传输能力,提高信号的抗干扰能力。

  PSE的直流输出如图所示接入,并通过RJ45端口输出为后端供电。为了保证电气特性稳定,在2个端口和机壳间都增加了滤波电容。

  MAX5980在与IP175C网络芯片构成完整的5口的带有POE功能的网络交换机后,其中的第一端口作为网络级联口,用作连接上层交换设备。其余的4个网络端口都具有对后端进行网络供电的带有POE功能的端口。在根据上文的系统方案设计完成后,经过仿真测试,该方案的设计完全满足设计时所提出的要求。系统工作正常,性能稳定可靠。

  本文通过对MAX5980芯片与以太网网络交换机芯片进行联合分析,提出了基于MAX5980芯片的POE网络交换机设计方案。本文设计的POE交换机作为新推出的网络交换设备,对以太网的方便架构起着十分重要的作用。

  最后通过方案的系统设计及测试,论证了POE芯片结合网络交换机实际应用的可行性,该方案设计完整,运行稳定,能充分满足后端网络的各类受电器件的正常工作。

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