【应用】欧创芯OC6801B电压转换芯片输入电压高达400V，适合大功率POE分离器上应用

时间： 2021-04-14 来源：欧创芯

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POE（有源以太网供电）技术实现在传输数据信号的同时为设备端提供直流电压，不但能在确保现有结构化布线安全，也能保证现有网络的正常运作，最大限度地降低成本。其实现原理如图1所示。PD(Power Device,受电端设备)是POE系统中的客户端设备,一般由由签名电路、功耗分级电路和电源转换电路组成。其组成如图2所示：

图1.POE系统原理图

图2. PD受电设备结构图

如图上所示，功率分级电路和前面电路用于与供电端设备通信，并告知需要传输的功率。DC/DC转换电路用于将供电设备提供的48V电压转换，以匹配负载设备的供电要求。对于DC/DC转换电路需要满足如下几点要求：

1. 输出电压可调。由于负载设备的电源电压规格很多，如3.3V、5V、12V等，所以对与系列化的PD设备，最好是可以简单的修改设计即可改变输出电压。2. 转换功率大，效率高。目前POE的传输的功率标准已从30W提高90W，POE设备的传输功率已大大提高，同时也要求其转换效率高，否则电路功耗大，发热严重，影响产品的寿命。针对此处的应用，笔者推荐深圳欧创芯半导体的OC6801B 电压转换芯片，该款芯片专为升压、升降压开关电源设计的专用DC-DC控制器芯片，其输出电压通过反馈分压电阻可以实现修改，且具有输入电压范围宽、转换效率高、尺寸小、易于设计等诸多优点，十分适合作为大功率POE转换芯片。其应用原理如图2所示：

图2. OC6801B应用原理图

通过图2可见，该器件应用简单，仅需几个分立器件即可组成功能完整的电路。其输出电压由连接与VFB引脚的分压电阻设置，计算公式如下：

Vo = (R1+R2)*VFB/R1 (注：VFB=1V)

另外，该款芯片用在大功率POE中还具有如下优势：

具有5V~400V的宽输入电压范围，转换效率高达97%，通过扩展输入供电，可支持400V以上的输入电压范围。宽输入电压范围，为设备可靠运行提供保障。该芯片在应用时，外接1个MOSFET，通过选择低导通电阻的MOSFET可以实现理想的开关损耗。其MOSFET的开关频率在150KHz(典型值)，最高可实现450KHz的开关频率（ROSC管脚接地），通过提高开关频率可以减少外部电感的尺寸，提供转换器性能。该转换器内置频率补偿、软启动功能、过温保护、限流功能，减少外围器件的需求并具有很高的可靠性。

可见，OC6801B采用SOP8小型封装，虽然尺寸小，但功能齐全，外置的MOSFET给PD设备大功率设计留有足够的设计空间。其工作温度范围-20~85℃，可应用在苛刻的户外环境中。

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