基于MPS的交换机电源解决方案

概述

越来越多的现代设备开始采用PoE（以太网供电）供电，如IP 电话、无线 AP 和 IP 摄像头。5G时代的客户端设备（CPE）和小型基站也要求PoE供电。

常见的PoE 供电应用如图1所示。

图 1：常见的PoE 供电应用

本文将讨论 MPS 为各种交换设备提供的全套 电源管理解决方案 ，包括 PSE、升压、高压降压/反激、大电流降压和 2A 至 3A 降压。

PoE交换机电源结构和适配器类型

PoE优势明显，它不需要额外的适配器和电源线，通过网线即可同时传输数据并供电。

交换机是一种用于提供PoE电源的常用设备，它通常由 AC 转DC 适配器供电。图 2 显示了 PoE 交换机的电源结构。

图 2：PoE 交换机的电源结构

适配器分为三种类型，如下所述：

12V适配器: 使用12V适配器供电，需要12V到48V之间的电压来为电源设备（PSE）芯片的输入供电。

48V/53V适配器: 使用48V/53V适配器供电，可以直接为PSE提供48V/53V电源，但它需要降压IC将48V/53V降至12V、5V、3.3V等电压。对于大功率开关，通常先将电压降至12V；然后后续功率级再使用大电流降压变换器和 2A/3A 降压变换器。

48V/53V+12V适配器: 对于一些大功率开关，其前端适配器提供两种电压。这意味着系统可以省去 48V/53V 升压或降压变换器，直接使用 12V/5V 降压变换器降压至 Core、IO 或 DDR。

MPS 可为适用于任何前端适配器的交换机提供广泛的电源解决方案。表 1 显示了可根据应用进行选择的各种 MPS 产品。

表 1：MPS 交换机电源解决方案

了解以太网供电（PoE）以及PoE 控制器和变换器

该以太网供电 (PoE) 简介涵盖了 PoE 标准的基础知识

文章

MP8017 简介：超小型 IEEE 802.3af PoE PD 解决方案

以太网供电 (PoE) 设备的发展推动了设备功能的不断丰富

PoE 反激式变换器的设计优化

PoE

MPS 提供便于设计的完整PoE 解决方案板

供电设备 (PSE)

MP3924 是一款兼容 IEEE802.3af/at 协议的4端口 PSE 控制器。其集成的 VCC 电源可以解决为PSE 芯片提供 48V 至 3.3V 电源的难题。此外，该器件采用小尺寸 QFN-32 (5mmx5mm) 封装，单端口 PSE 应用只需要一个功率 MOSFET，从而降低了总体成本。

MP3924具有高度可配置性。它提供I2C 接口以监测每个端口的电压和电流，还可以设置每个端口的电流限制。单个端口可支持高达 40W 的功率。通过MP3924 的 PMAX 引脚可设置所有4个端口的总功率。如果总功率超过该限制，则优先级较低的端口自动关闭。

图 3 显示了 MP3924 的典型应用威廉希尔官方网站 及其主要特性。

图 3：MP3924 的典型应用威廉希尔官方网站 和主要特性

升压/反激

对 12V转48V/53V 应用来说，可根据电源规格选择 MP3425 或 MP3910 MP3910 升压变换器。MP3425 是一款具有 3.5A、90mΩ 内部开关的电流模式升压变换器。MP3910 MP3910 是一款峰值电流模式、脉宽调制 (PWM) 控制器，它可以驱动外部 MOSFET处理大于 10A的电流。

MP3910 MP3910 尤其支持在反激式拓扑中可升压至 48V/53V 的隔离式应用。

高压降压/反激

MPS 还可根据功率要求为非隔离式 48V/53V 降压应用提供多种解决方案，包括 MP9928 MP9928、MP9572 MP9572 MP9572 MP9572、MP9487和MP4541 MP4541 降压变换器。

对于隔离式应用，MPS 则提供不同功率级别的产品，如 MP6004 MP6004 和 MP6005。

MP9572 MP9572 MP9572 MP9572

MP9572 MP9572 MP9572 MP9572 是一款全集成 60V/2A 同步降压变换器。其功能特性、应用威廉希尔官方网站 以及效率曲线如图4所示。

图4：MP9572 MP9572 MP9572 MP9572产品详情

MP9572 MP9572 MP9572 MP9572 能够以高效率提供 12V/2A 输出，其效率曲线如图 5所示。

图5: MP9572 MP9572 MP9572 MP9572的效率曲线

大电流降压变换器

MPS 提供一系列适用于5A 至 30A 应用的隔离器和降压变换器等产品。用户可根据表 1 进行选择。

2A 至3A 降压变换器

对于 2A 至3A 应用，推荐使用 MP1657 和 MP1658，这两款产品采用超小尺寸 SOT563 封装和恒定导通时间 (COT) 控制方式，具有出色的动态响应。/span>

数字隔离器

MP27631 是一款4通道数字隔离芯片，可支持数据速率高达 150Mbps 的信号隔离。

部分隔离开关需要通过 I2C 接口配置 PSE 寄存器（例如 MP3924）。但大多数开关隔离了 I2C 接口并重置了信号；此时，可以使用 MP27631。图 6 显示了 MP27631 的功能特性。

图6: MP27631的功能特性

结语

本文回顾了 PoE 交换机的电源结构以及三种类型的电源适配器。文中还介绍了 MPS的交换机电源解决方案，并重点描述了 MP3924、MP9572 MP9572 MP9572 MP9572和MP27631。凭借强大的PSE、开关变换器和控制器以及隔离产品组合，MPS引领着半导体行业的发展。

        审核编辑：彭菁