【应用】5~30V可调输出的OC5810L开关降压型DC/DC转换器在POE分离器上的应用

时间： 2019-06-20 来源：欧创芯

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PoE技术能有效的解决以太网终端设备供电问题，在以太网布线中应用日益广泛。PoE系统主要分为两部分：PSE供电端、PD受电端。PSE供电端负责为以太网客户端设备提供电源，并对供电过程管理；PD受电端负责数据信号、电力信号的分离，对电力信号进行DC/DC变换，满足终端设备的电压等级要求。在实际的应用中，很多终端设备出于成本的原因并不支持PoE供电，为降低综合布线的难度，通常需要用PoE分离器对网络信号进行分解，将数据信号和电力分离，以适应终端设备接口。实物产品如图1所示。

图1. PoE分离器

PoE分离器系统原理如图2所示，由图可见分离器基本实现了PD受电端的功能。在PoE分离器内部电源管理电路主要负责进行电压的变换。由于PoE负载类型众多，通常有5V、9V、12V、24V等电压等级，为了便于分离器产品研发的系列化，可调式宽范围输出DC/DC转换器是理想的选择方案。在此，笔者推荐国产半导体制造商欧创芯公司生产的OC5810L，该DC/DC芯片输出电压5~30V可调，效率高达96%，并具有低待机功耗、低纹波、优异的母线电压调整率和负载调整率等特性，满足PoE分离器电压转换电路的设计要求。OC5810L应用原理如图3所示。

图2. PoE分离器系统原理

图3. OC5810L应用原理图

OC5810L芯片内置100V/2A的功率MOS管，在输入电压范围8~90V范围时，可实现输出电压5~30V的调节，输出电流可达1A以上，满足802.3af单口功率13W的要求。并且调压实现简单，仅需改变FB1、FB2引脚的反馈电阻即可改变输出电压，大大降低了开发的难度，便于产品快速系列化。芯片电源电压VDD端最大33V（典型值），欠压保护阀值4.5V，工作电流1mA(典型值)，具有宽工作电压范围、低功耗的优点，有利于降低产品的发热。该芯片工作时开关频率140KHz，并在轻载时自动降频，有利于效率的提高。内置软起动、过温保护、输出短路保护、限流保护等功能，大大提高了产品应用的可靠性。采用ESOP8封装，最大可支持1W的功耗，小型化封装有利于减小产品的体积。工作温度-40~＋85℃，达到工业级温度等级，可在苛刻的环境中应用。

OC5810L使用注意事项：

l VIN管脚电压不应超过100V，VDD管脚电压不应超过33V，否则会损坏器件

l FB1,FB2,VCC,VSEN,VSEND管脚电压范围-0.3~6V，设计时不能超过该范围

l 焊接温度不能超过250℃，且一次焊接时间小于30秒

l 最大输出电流通过连接VSEN与GND之间的电阻设定，设定公式为I_{OUT_MAX}=VCS/R （VCS=150mV）

l 电感取值范围33~100uH，在选择电感时应选择低ESR的电感，有利于提高系统的效率

l 内部集成过温保护，过温保护点150℃，芯片内部温度高与此值时，系统会关闭功率管，使用时应注意芯片的散热

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