【应用】CMSH2-100M表面贴装硅肖特基整流器在PoE系统PD控制器中的应用


PoE技术通过网线的空闲线或信号线传输电力,可以不改变现有的网络结构和增加额外的电缆,只需要升级交换机和终端设备,即简经济又节省安装空间,PoE系统端到端原理如图1所示。在PD侧电压分解成数据信号和电力信号,数据信号送入以太网接口设备;电压信号经过整流桥后进行DC/DC电压变换,以满足终端设备电压要求。
图1. PoE系统端到端原理图
以PD控制器Si3406为例,该控制器满足IEEE 802.3af标准,可以用于Class4功率等级,最大输出功率达20W,由其组成的的隔离式DC/DC变换器如图2所示,该设计采用反激拓扑结构,通过分压电阻对输出电压采样,由TLV431和光耦反馈到Si3406的EROUT引脚,进行稳压控制。输出侧采用二极管整流,而不采用同步整流,在较大功率场合有利于节约成本。由于反激变换器次级侧整流二极管在反向截至时,其势垒电容放电,会造成二极管发热和电路功耗加大,同时会产生严重的EMI干扰,通常会选择低势垒电容的肖特基二极管。在此处的应用中,笔者推荐Central Semiconductor公司生产的肖特基二极管CMSH2-100M,该肖特基二极管工作电流大、可靠性高,且势垒电容CJ仅74pF(@VR=4.0V,f=1.0MHz),低Cj电容有利于提高Si3406变换器效率和稳定性。
CMSH2-100M表面贴装硅肖特基整流器最大峰值重复反向电压VRRM高达100V,直流阻断电压VD100V,应用在24V、12V、5V、3.3V输出的PD控制器电路时,可提供4倍以上的工作电压裕量。正向压降VF为0.76V(典型值,IF=2.0A),漏电流最大0.5mA(@VR=VRRM),低正向压降、低漏电流有利于进一步提高系统的效率。最大平均正向电流IO为2.0A,峰值正向浪涌电流IFSM可达50A,能承受苛刻的浪涌冲击,并且其防火等级UL94V-0,具有很高的安全性。工作与存储结温范围-65~+150℃,达到军工级的温度等级,可在苛刻的环境中应用。
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