基于MAX5980芯片的POE網(wǎng)絡(luò)交換機(jī)設(shè)計(jì)方案
通過方案的系統(tǒng)設(shè)計(jì)及測(cè)試,論證了POE芯片結(jié)合網(wǎng)絡(luò)交換機(jī)實(shí)際應(yīng)用的可行性,該方案設(shè)計(jì)完整,運(yùn)行穩(wěn)定,能充分滿足后端網(wǎng)絡(luò)的各類受電器件的正常工作。
一、引言
POE(Power Over Ethernet)以太網(wǎng)供電,指的是在現(xiàn)有的以太網(wǎng)Cat.5布線基礎(chǔ)的架構(gòu)下不作任何改動(dòng),在為一些基于IP的終端設(shè)備(如IP電話機(jī)、無線局域網(wǎng)接入點(diǎn)AP、網(wǎng)絡(luò)攝像機(jī)等)傳輸數(shù)據(jù)信號(hào)的同時(shí),還能同時(shí)為此類設(shè)備本身提供直流供電的技術(shù)。POE設(shè)備包括電源輸出設(shè)備PSE和電源接受設(shè)備PD,本文重點(diǎn)討論電源輸出設(shè)備PSE.
利用POE技術(shù),用戶無需再為每個(gè)連接POE的終端設(shè)備提供墻壁電源,從而節(jié)省了為連接IP電話、無線LAN接入點(diǎn)、視頻監(jiān)視攝像機(jī)、建筑物管理系統(tǒng)和遠(yuǎn)程視頻亭等設(shè)備所須的電源布線成本。
此外,借助PoE,企業(yè)還能夠?qū)⒁恍╆P(guān)鍵的設(shè)備鎖定在一個(gè)電源上,用UPS備份電源支持整個(gè)系統(tǒng),如此一來,必將大大提高整個(gè)系統(tǒng)的供電保障,從而提高整個(gè)系統(tǒng)設(shè)備的可靠性和安全性。
二、系統(tǒng)遵循的標(biāo)準(zhǔn)
隨著以太網(wǎng)在全球使用日漸趨于平民化,相應(yīng)的組網(wǎng)設(shè)備迅速得以開發(fā),在長(zhǎng)期的使用中,與之配套的供電電源一直是困擾組網(wǎng)的終端設(shè)備進(jìn)一步普及的瓶頸之一。于是,通過以太網(wǎng)數(shù)據(jù)線對(duì)或備用線對(duì)來實(shí)現(xiàn)以太網(wǎng)設(shè)備供電的標(biāo)準(zhǔn)自然地隨著市場(chǎng)的需求和技術(shù)的開發(fā)得以頒布執(zhí)行。
IEEE802.3af標(biāo)準(zhǔn)對(duì)以太網(wǎng)供電(POE)及相關(guān)的實(shí)施細(xì)則做了詳盡的規(guī)定。該標(biāo)準(zhǔn)作為一個(gè)基于以太網(wǎng)絡(luò)的電源傳輸協(xié)議,詳細(xì)規(guī)定了相應(yīng)的送電設(shè)備(PSE)對(duì)受電設(shè)備(PD)進(jìn)行供電的機(jī)理。其中包括了對(duì)受電設(shè)備進(jìn)行在線測(cè)試,分級(jí)處理,啟動(dòng)供電,斷接保護(hù)等多項(xiàng)技術(shù)的實(shí)施細(xì)則。協(xié)議還對(duì)以太網(wǎng)輸電線路(PTL)作了詳細(xì)的規(guī)定。
本文的系統(tǒng)方案完全建立在上述標(biāo)準(zhǔn)的基礎(chǔ)上進(jìn)行設(shè)計(jì),系統(tǒng)在確?,F(xiàn)有結(jié)構(gòu)化布線安全的情況下,同時(shí)保證現(xiàn)有網(wǎng)絡(luò)的正常運(yùn)作,從而最大限度地降低了成本。
三、芯片選擇與電路設(shè)計(jì)
在系統(tǒng)設(shè)計(jì)前,我們比對(duì)了國(guó)際上多款能實(shí)現(xiàn)PSE功能的芯片,美國(guó)美訊公司的MAX5980因其設(shè)計(jì)卓越,配套方案合理,整個(gè)管控渠道的通暢而引起了我們的注意。這在為我們以后的設(shè)計(jì)起到至關(guān)重要的作用。
MAX5980是一款四通路的電源送電設(shè)備(PSE)的電源控制器。芯片是專門為用于符合IEEE 802.3at/af及兼容的PSE設(shè)備設(shè)計(jì)的。
根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)的要求,該器件針對(duì)后端的受電設(shè)備具有,探測(cè),分級(jí),限流,和負(fù)載斷開檢測(cè)等功能。該器件支持全自動(dòng)操作同時(shí)支持軟件編程控制。該器件還支持新的兩事件分級(jí)和針對(duì)大功率的受電設(shè)備的第5類探測(cè)和分級(jí)功能。
該器件支持單電源供電,每個(gè)端口(第五類啟用)可提供高達(dá)70W的功率,同時(shí)可提供對(duì)后端原有的受電設(shè)備的高容抗檢測(cè)。
根據(jù)MAX5980的技術(shù)特性,我們首先設(shè)計(jì)了一個(gè)4路PSE的電原理圖,如圖1所示。
根據(jù)芯片資料,PSE控制器MAX5980的輸入電壓設(shè)計(jì)為48V直流。芯片的輸出部分
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