01POE | 簡介

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以太網供電技術，簡稱POE（Power over Ethernet），是供電設備（PSE）通過網線向受電設備（PD）供電的一種方式，去除了傳統供電方式的適配器，簡化了布線，降低了安裝成本。

下圖是POE應用結構簡圖，士蘭PD及PSE產品已廣泛應用于日常生活中的POE場景。

為滿足PD設備小型化的需求，士蘭為客戶提供了一款更緊湊的高頻PD解決方案SD4951。如下圖是SD4951方案和上一代方案的1:1對比圖，可以看到整個方案尺寸減小地非常明顯。

SD4951方案

上一代方案

02高集成度

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如何實現小型化，首先要想到的是否可以將外圍元器件全部集成到芯片內部？是否可以集成PD和DCDC呢?是否可以集成Hot-Swap MOS和DCDC的功率MOS呢？是否可以集成環路補償網絡呢？

沒錯，SD4951就是一款這樣的高集成度芯片，而且實現了超簡外圍，只用了8個引腳的ESOP8封裝就實現了所有功能。

03集成補償網絡

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傳統的SSR反激拓撲需要TL431和光耦構成反饋網絡，同時還要考慮環路補償和軟啟動電路，線路復雜，調試較難。隨著技術的發展，出現了PSR反激拓撲，如下圖省去了TL431和光耦但仍然需要外置補償網絡，工程師還需要通過調試補償網絡來調試環路穩定性，費時費力。

而SD4951不僅去掉TL431和光耦，同時也省去了環路相關的補償網絡，也能實現環路的穩定。外圍設計簡單，工程師能夠節約大量的設計以及調試時間。

傳統SSR反激反饋線路

傳統PSR反激反饋線路

新PSR反激反饋線路

04超小體積變壓器

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在POE電源模塊中，體積最大、價格最貴的就是變壓器。目前，市面上12W POE模塊大部分采用了EP13變壓器。那如何才能減小變壓器的尺寸呢？且看SD4951是如何實現的。

SD4951采用最高500KHZ的QR控制方式，大大地減小了變壓器的尺寸，只需要采用EP7變壓器就可以實現輸出12W功率。

尺寸可以從17.7*13.5*12.3mm^3減小到9.5*8.9*11mm^3。

SD4951 12W采用EP7變壓器

05輸入輸出全陶瓷電容

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傳統POE隔離方案開關頻率不高，除了磁性器件變壓器尺寸較大外，輸入輸出電解容也占據了主要的空間。

SD4951的控制頻率高達500KHZ，可以大大減小對輸入輸出電容值的要求，實現去電解容，采用全陶瓷電容。對于12W POE應用，輸入電容只需采用2顆1206陶瓷電容，輸出只需采用兩顆0805陶瓷電容，就可以滿足輸出紋波要求。

06結論

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綜上所述四點優化，最終實現了擁有極其簡單外圍線路的IEEE802.3af隔離型POE方案SD4951，下方就是SD4951方案的結構簡圖，從而很好地實現了小型化。

SD4951 POE反激電路結構簡圖

審核編輯：湯梓紅