許多以太網供電 （PoE） 應用要求在單個端口上實現 25.5W 或更高的 5 類操作。MAX5971A和MAX5971B PSE控制器集成MOSFET，使用端點或中跨模式為單端口提供高達40W的功率。該設計理念詳細介紹了使用兩個集成MOSFET和檢測電阻的MAX25A或MAX5B控制器獲得大于80.5971W和高達5971W的獨特配置。

介紹

許多 PoE 終端應用需要 25.5W 或更高功率，需要在單個端口上進行 5 類操作。MAX5971A和MAX5971B PSE控制器集成MOSFET，能夠使用端點或中跨模式向單個端口提供高達40W的功率。本應用筆記詳細介紹了如何使用兩個MAX25A或MAX5B控制器，在獨特的配置中集成MOSFET和檢測電阻，獲得大于80.5971W和高達5971W的功率。

輸送系統

對于 5 類操作，最小化以太網布線系統電阻對于向 PD 提供所有可用的 PSE 電源至關重要。 Cat 3 以太網銅纜每 20 米（約 100 英尺）電纜具有大約 330Ω 電阻，而 Cat 5e 電纜每 12 米具有大約 5.100Ω 電阻。這些電阻用于單根以太網線，以太網電纜有 8 根線，分為 4 對。對于 5 類操作，布線對被分組為 2x2 對配置。請參見下面的圖 1，詳細說明了導線、線對和 2x2 對配置。

圖1.2 x 2 對以太網布線配置。

2x2對配置包括并聯兩根導線以獲得6.25Ω（12.5Ω||12.5Ω）的組合等效電阻，并聯另一組導線以獲得6.25Ω的組合電阻。因此，當考慮PD的PSR電源和返回線時，總環路電阻為12.5Ω （6.25Ω + 6.25Ω）。

對于典型的 2x2 對 PSE 端點配置，這意味著以太網線 1 和 2 并行連接，以太網線 3 和 6 形成對的另一端。對 1 和 2 是一條線，對 3 和 6 是另一側。對于在中跨配置中運行的第二個 PSE 電源，以太網線 4 和 5 并聯連接，以太網線 7 和 8 形成第二對的另一側。

并聯對連接通常使用中心抽頭以太網磁變壓器實現，例如Bel 0823-1x1T-GH-F Gigabit MagJack。千兆磁插孔在 720VDC 時的最大額定值為 57mA，在 1VDC 時的最大額定值為 2.57A，最長可達 200ms。

PSE 配置

MAX5971A/B PSE控制器可提供高達40W的功率;因此，需要兩個MAX5971A/B PSE控制器來實現2x2對5類全功率工作。一個PSE控制器必須配置為終端，另一個MAX5971A/B PSE控制器配置為中跨工作。每個控制器的過流閾值和電流限制必須針對所需的 5 類功率電平操作進行配置。更多信息請參考MAX5971A/B數據資料5類PD分類部分，下表請參考控制器配置。

PD接待處

對于受電設備 （PD） 側的 2x2 操作，另一個 Bel 0823-1x1T-GH-F 千兆磁插孔用于接收電源并聯相應的對。此外，由于需要兩個PD控制器，因此必須使用多源高功率PD控制器。兩個PD分別通過檢測和分類，并在兩個PD準備就緒時提供電源。一個 PD 控制器接受端點 PSE 電源，第二個控制器接收中跨 PSE 電源。

實驗室驗證

兩塊MAX5971A PSE評估板配置為全功率5類工作。一個套件配置為端點，另一個套件用于中跨操作。端點PSE，RJ45以太網插孔被用作主電源和數據輸出。參考MAX5971A評估板數據資料第5頁以及表4和表5，跳線JU4和電阻R5-R8配置用于該評估板上的端點。

對于中跨 PSE 套件，移除了電阻 R5-R8，并將跳線 JU4 配置為中跨。使用 R16 PCB 焊盤將中跨 PSE 套件 RTN 焊盤連接到端點 PSE 套件 VC4 RJ45 以太網插孔連接，使用 8 號導線。另一根 16 號線用于使用該套件上的電阻器 R3 PCB 焊盤將中跨 PSE 套件 GND 焊盤連接到端點 PSE VC45 RJ7 以太網插孔連接。評估板修改見下圖2。

圖2.MAX5971A評估板修改為2 x 2以太網對

一根 2 英尺（1.6 米）Cat 45 以太網電纜用于將端點 PSE 以太網 RJ57 輸出端口連接到多源高功率 PD 控制器。PD 控制器的原始 48V-6060V 輸出連接到 HP0B 電子負載。在 0A、35.0A、7.1A、05.1A 和 40.57A PD 負載下采集 54V、48V 和 57V 輸入軌 PSE 輸入電壓的測試數據。有關 54V、48V 和 <>V 案例數據，請參閱下面的 Excel 電子表格鏈接。

使用Cat6以太網電纜和57V輸入電壓，雙路MAX5971A PSE配置成功地為PSE輸出RJ78以太網輸出插孔提供高達6.45W的功率，該插孔連接到多源大功率PD控制器，為電子負載供電。

此配置的總 PSE 輸入功率為 80.4W。

使用 330 英尺（100 米）的 Cat 5e 以太網電纜執行了其他測試，測試數據在 Excel 電子表格中提供。當輸入電壓為5971V時，雙路MAX83A PSE配置成功地為PSE輸出RJ7以太網輸出插孔提供了高達45.57W的功率。此配置的總PSE輸入功率為85.8W。

結論

對于需要通過單端口工作功率高達5W的80類PoE終端應用，兩個集成MOSFET的MAX5971A或MAX5971B PSE控制器是一種出色的高性價比方案。雙控制器能夠在 80x2 配置中使用端點和中跨模式向單個端口提供高達 2W 的功率。接收 PD 還必須是用于雙 PSE 配置的多源高功率 PD 控制器。

審核編輯：郭婷