基于MAX5941B的以太网供电系统DC/DC变换器电路设计

概述：
分析并设计了一种基于MAX5941B控制器的DC-DC转换器。该转换器采用电流峰值控制型反激式拓扑，用于以太网供电系统的受电设备中。

以太网供电PoE(Power over Ethernet)技术正日益受到人们的青睐，它可以消除各终端设备需安装许多AC 适配器和 AC 插座的要求。
一个完整的以太网供电系统包括供电设备(PSE)和受电设备(PD)两部分，两者基于IEEE802.3af标准建立起有关连接情况、设备类型、功 耗级别等方面的信息联系。由于受电设备功率较低(≤12.95W)，所以不易实现高效率和高稳定性。本文分析并设计一种具有成本低、效率高(86%)、输 出与输入电压隔离、动态响应好等特点的DC/DC变换器，着重对控制回路进行了详细的设计。该转换器可用于以太网供电系统的受电设备中，符合 IEEE802.3af标准。

1 PD接口的实现
典型的PD需要一个符合IEEE802.3af的以太网供电接口和一个DC/DC转换器，其原理图如图1所示。接口电路包括分级电路、UVLO和电 流限制电路等，如果采用分立器件构建，将会使变换器的实现变得复杂，且成本可能比集成化的接口控制器更高。MAX5941A/MAX5941B集成了PD 接口控制器和适用于Flyback和Forward的PWM控制器，使设计变得高效、快捷。



当一个受电设备插入一个PoE系统时，会依次出现符合一定时序的三个阶段：检测、分类和供电接通。当PSE输出电压在2.7～10.1V之间 时，PD提供符合802.3af标准的25.5kΩ的输入电阻和0.05μF～0.12μF(如0.1μF)的电容。成功检测之后，PSE将PD分级来决 定消耗多少电量。0类(缺省的最大功率类)最大功率为12.95W，此时的检测电阻RCL=10kΩ。

供电接通电路在检测/分类阶段将PD与PSE隔离开，这是一种欠压锁闭机制。MAX5941B工作电压可达67V，带有缺省的UVLO功能(输入电压高于39V时启动，低于30V时关断)。通过调节外部分压电阻可以调整门限电压值。

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