【应用】具备DC-DC转换功能的PoE PD芯片Si3404为PoE供电系统供电提供高度集成化解决方案

时间： 2019-06-29 来源：Silicon Labs

技术问答

常规的PoE供电系统中一般包含PSE与PD两部分，PSE主要为其它设备提供供电，PD为受电部分，目前PoE以太网供电技术较为成熟，其设备应用较为广泛。但目前部分场合应用由于成本限制，PoE设备或线材品质较低，倘若设计方案再不够合理，这将直接导致PoE供电系统处于不稳定的状况，因此在多数的PoE PD设计中，设计者必须面对的问题就是低成本要求与不可妥协的可靠性要求。

Si3404是SILICON LABS推出的一款高集成度PoE PD芯片，采用20-pin, 4 x 4 mm QFN封装，具备DC-DC转换功能，兼容IEEE 802.03af，凭借其较低的BOM应用成本以及较为优异的效率与可靠性，Si3404可使设计者快速的将 PoE 功能添加到以太网系统产品中，集成化的方案设计具备了TVS过压保护，热关断与浪涌电流保护等保护措施。在Si3404的电路设计时，需增加使用外部整流桥，而该结构也减低了Si3404 PD芯片的自身发热量，温升指标方面表现优异，应用温度范围–40 to 85 °C。

图1 Si3404结构图

PoE供电系统供电方式主要分为两种：一种为中间跨接法(Mid-Span)，一种为末端跨接法(End-Span)，二者传输方式见图2所示。图3为Si3404的5V降压非隔离电路原理图，在设计中为实现更高的电路效率，silicon二极管桥可以用Schottky二极管桥代替，相应的推荐的RDET电阻分别为24.3k与24.9k。另外，为衔接部分并不支持POE供电协议的设备时，可利用Si3404 PD芯片搭建PoE分离器来使用PoE供电系统，分离器可分离数据与供电，分别输出至网络数据信号与供电两根输出线，根据实际情况匹配终端非PoE设备。设计中需要注意受电设备的工作电压以及功率要求，注意供电线序等事项。Si3404 是Si3402的升级版本，比较适合应用于新设计或新产品，Si3404性能可靠而且产热量少，比较适合长期稳定工作的应用需求。

图2PoE系统供电方式

图3 Si3404的5V降压非隔离电路原理图

Si3404-Buck EVB是Silicon官方推出的Si3404 Class 2非隔离应用评估板，评估板外形图见图4所示。Si3404-Buck EVB提供了完整的测试评估结构，可使设计者快速了解Si3404的电气性能。

图4 Si3404-Buck EVB评估板外形图

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