如何应对PoE受电设备设计挑战

　　POE (Power Over Ethernet)指的是在现有的以太网Cat.5布线基础架构不作任何改动的情况下，在为一些基于IP的终端(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，还能为此类设备提供直流供电的技术。POE技术能在确保现有结构化布线安全的同时保证现有网络的正常运作，最大限度地降低成本。IEEE 802.3af标准是基于以太网供电系统POE的新标准，它在IEEE 802.3的基础上增加了通过网线直接供电的相关标准，是现有以太网标准的扩展，也是第一个关于电源分配的国际标准。

　　为了在新的产品应用中夺取和保持市场占有率，降低PoE受电设备(PD)中电源级所占用的成本而同时不牺牲可靠性是至关重要的。本文所提出的解决方案可降低成本并提高PD电源级的可靠和稳定性。

　　对于集成PD电源电路，电源管理IC制造商一般采取下列两种方法之一(参见图1)：

　　图1：两个分立接口电路：a) 对0级;b) 对1、2和3级

　　A. 将前端接口电路和一个用于DC-DC转换器(驱动一个分立功率MOSFET)的PWM控制器集成在一片IC上。B. 将一个功率MOSFET、PWM控制器和用于DC-DC转换器的所有支持电路集成在一片IC上。

　　第一种方法看来要把大多数电路集成到芯片之中。然而，它不是理想的解决方案，因为接口电路仅仅具有一种可变功能：识别PD的级别(0, 1, 2或3)。在IC内集成如此简单的电路并未对晶圆面积进行最有成本效益地利用，特别是仅使用几个标准的独立元件就可以低廉的成本实现的电路，这些独立元件还可在另个新设计中重复使用。

　　图2：两种用于PD电源级的最常见集成方法

　　图2显示了两个分立接口电路。左侧电路实现一个0级PD,在大批量生产中的成本仅仅为9美分;右侧电路成本为20美分，通过改变唯一的电阻(R16)的数值，可以把PD分为1、2或3级。

　　DC-DC转换器比接口电路要复杂得多，因此，第二种方法(图1中B) 如果把支持DC-DC转换需要的所有功能都集成在IC内部的话，是可以极大地简化设计。