参考设计DI-88 ® DPA-Switch PoE检测和分级（级别0-3）接口电路 应用 器件 输出功率 输入电压 输出电压 拓扑结构 PoE/VoIP DPA423G 6.49 W 36-57 VDC 3.3 V 反激式 设计特色 • • • 以太网供电（PoE）用电设备（PD）的简单接口 包括所有级别（0、1、2及3）的PoE检测和分级电路 符合新罕布什尔大学互通性组织(UNH-IOC)*制定的 • IEEE802.3af PoE标准 包括欠压锁存（42 VDC时导通，34 VDC时关断） 当输入电压从14.5上升到20.5 V D C时，开始进入分 级。在这个阶段，发送装置通过监控P D所吸收的电 流量来决定P D的级别。对于1、2和3级，分级电流 （ICL）通过电阻R34设定，如下表所示。 POUT (min) POUT (max) ICL (min) ICL (max) R34 W W mA mA Ohms 0 0.44 12.95 0.5 4 - 1 0.44 3.84 9 12 133 2 3.84 6.49 17 20 69.8 3 6.49 12.95 26 30 45.3 级别 PoE检测和分级 在网络和电信应用中PoE越来越被广泛采用。典型用电 设备方案如图1所示，包括了一个PoE接口电路和DPASwitch DC-DC转换器框图（DC-DC转换器工作细节请 参考EPR-68）。 对于级别0的应用，R32、R33 、R34、R35、Q31、 Q32、Q33、Q34、VR31和U31不需要使用，分级电流 通过R31 (24.9 k)设定。 PoE规格要求PD完成三个功能：检测、分级和通路开关。 当输入电压从2.5 V上升到10 V时，开始进入检测，PD 内的电阻R31向PSE发送检测阻抗。 C4 1000 pF R7 1500 V 10 kΩ Ethernet (RJ-45) Connector D101 (1,2) DL4002 DL4002 VR31 11 V Q32 D105 (3,6) MMBTAO6L D104 Q31 DL4002 D106 (7,8) DL4002 R33 2 kΩ 1% Q33 LMV431A1M D107 U31 1% R34 69.8 Ω 1% D108 Mandatory CAT-5 Blocking Diodes 图1. PoE接口电路 — 级别2 DI-88 R36 51 kΩ VR32 27 V 1 R4 1 MΩ 1% C1 1.5 µF 100 V MMST3904 MMBTAO6L D103 (4,5) R31 24.9 kΩ 1% R32 100 kΩ MMBTAO6L D102 L1 10 µH 1A PoE Interface R5 649 kΩ 1% 9,10 2 VR3 SMAJ 150A R35 100 kΩ C7 330 µF 6V C8 330 µF 6V + J2-2 RTN D2 BAV21 5 C2 1.5 µF 100 V D R23 DPA-Switch 174 kΩ 1% U1 Q20 L DPA423G MMBTS CONTROL 3906 S X F R21 10 kΩ R22 10 kΩ C11 1 µF 50 V R12 34 kΩ 1% C13 0.1 µF R9 51 Ω R6 C6 8.66 kΩ 22 µF 1% 10 V R11 1 kΩ R10 75 Ω U2 PC357 N1TA U3 CAT431L Q34 Q35 100 V 0.250 mΩ C10 J2-1 1 µF 10 V 3.3 V, 2 A 4 3 C5 0.1 µF VR33 15 V L2 1 µH, 2 A C9 330 µF 6V 6,7 C R37 220 kΩ D1 SL42 C12 0.33 µF R13 20.0 kΩ 1% PI-4042-032706 *UNH-IOC测试报告可浏览PI网站www.powerint.com/poe November 2005 DI-89 DI-88 设计要点 • • 对于级别0，移去元件V R31、R32、R33、R34、 R35、Q31、Q32、Q33、Q34和U31。 R34值：级别1，R34 = 133 Ω；级别2，R34 = 68.9 Ω； 级别3，R34 = 45.3 Ω。 可以使用双极性三极管或者M O S F E T做通路开关 （Q35）。双极性三极管较便宜，但MOSFET有更高 的通路开关效率。细节请参考设计参考（DI-70）。 Class 1 Class 2 Class 3 Detect Min Detect Max Current (mA) 0.60 23.75 kΩ Detection Voltage Range 0.40 PI-4044-111005 Class 1 Max 12 Classification Voltage Range 10 Class 1 Min 8 10 12 14 16 20 22 20 22 18 Voltage (V) 图3. 分级电流（级别 1: R34 = 133 Ω） Class 2 Class 3 PI-4043-080905 0.80 Class 1 Class 3 Max 30 Current (mA) • 14 Classification Voltage Range 26 PI-4045-111005 R31提供检测阻抗。为了在检测电压范围内正确操作， 稳压管VR31在输入电压低于11 V时禁止分级电路。通过 R33和Q31基极-射极电压的一起作用，Q32、Q31和R32 形成一个350 mA的偏置电流源。通过R34和1.24 V电压参 考U31的一起作用，三极管Q33形成分级电流源。当稳压 管VR32导通时（当输入电压超过大约28 V时），三极管 Q34关闭分级电流源。 一旦输入电压超过28 VDC，偏置电流源（Q31） 会关闭分级电流源以得到最小功率损耗。在高输 入电压（57 VDC）时，它将分级电路的损耗限制在 150 mW 左右，其中包括检测电阻的损耗。 Current (mA) • 工作方式 Class 3 Min 22 Class 2 Max 18 0.20 26.5 kΩ Class 2 Min 14 0.00 0 2 4 6 8 10 12 10 12 14 18 Voltage (V) Voltage (V) 图2. 检测阻抗V-I曲线 16 图4. 分级电流（级别 2 & 3: R34 = 69.8 Ω及 R34 = 45.3Ω） 更多最新信息，请浏览网站www.powerint.com Power Integrations reserves the right to make changes to its products at any time to improve reliability or manufacturability. Power Integrations does not assume any liability arising from the use of any device or circuit described herein. POWER INTEGRATIONS MAKES NO WARRANTY HEREIN AND SPECIFICALLY DISCLAIMS ALL WARRANTIES INCLUDING, WITHOUT LIMITATION, THE IMPLIED WARRANTIES OF MERCHANTABILITY, FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE, AND NON-INFRINGEMENT OF THIRD PARTY RIGHTS. The products and applications illustrated herein (transformer construction and circuits external to the products) may be covered by one or more U.S. and foreign patents or potentially by pending U.S. and foreign patent applications assigned to Power Integrations. A complete list of Power Integrations' patents may be found at www.powerint.com. Power Integrations grants its customers a license under certain patent rights as set forth at http://www.powerint.com/ip.htm. The PI logo, TOPSwitch, TinySwitch, LinkSwitch, DPA-Switch, PeakSwitch, EcoSmart, Clampless, E-Shield, Filterfuse, StackFET, PI Expert and PI FACTS are trademarks of Power Integrations, Inc. Other trademarks are property of their respective companies. ©Copyright 2006, Power Integrations, Inc. 版本C 11/05 Power Integrations 美国加州圣荷塞 Hellyer大道5245号 电话：1-408-414-9200 技术支持电话：1-408-414-9660 技术支持传真：1-408-414-9760 了解全球的销售代表处，请访问 www.powerint.com