Canwin est une société professionnelle de transformateurs de puissance et de fabricants de transformateurs électriques
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Comment optimiser la conception du transformateur pour l'alimentation PoE
Power over Ethernet - La technologie d'alimentation fait référence à un moyen pour le PSE (Power Souring Equipment) de transmettre l'alimentation au PD (Power Device) via des câbles réseau. Les applications typiques, par exemple, prennent le commutateur PSE comme cœur, connectent de nombreux appareils PD tels que le point d'accès, le téléphone IP et la caméra IP via des câbles réseau, et PSE complète la transmission du signal et de l'alimentation vers PD.
Comment optimiser la conception du transformateur pour l'alimentation PoE
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Power over Ethernet - La technologie d'alimentation fait référence à un moyen pour le PSE (Power Souring Equipment) de transmettre l'alimentation au PD (Power Device) via des câbles réseau. Les applications typiques, par exemple, prennent le commutateur PSE comme cœur, connectent de nombreux appareils PD tels que le point d'accès, le téléphone IP et la caméra IP via des câbles réseau, et PSE complète la transmission du signal et de l'alimentation vers PD.
L'alimentation PoE présente les avantages suivants :
• Installation et extension faciles : le signal et l'alimentation sont transmis via des câbles réseau, et aucune interface d'alimentation n'est requise autour de l'appareil PD
• Gestion à distance : UN appareil PSE alimente plusieurs appareils PD pour la gestion de l'alimentation à distance
• Faible coût : la ligne de signal et la ligne électrique sont intégrées en une seule, laissant de côté un câble d'alimentation, de sorte que le câble réseau n'est pas seulement le support de la transmission du signal, mais assume également le rôle de transmission de puissance, de sorte que le coût de câblage est réduit
• Bonne compatibilité : le protocole PoE unifié garantit que les appareils PD peuvent être compatibles avec n'importe quel PSE à l'échelle mondiale
En termes d'architecture de circuit, PSE à gauche transmet le courant continu 44-57V à PD, tandis que PD à droite convertit l'alimentation en électricité requise avec un circuit abaisseur. PSE et PD sont connectés via un port RJ45 et un câble à paire torsadée de 100 m.
Selon différents scénarios d'application d'alimentation, les normes d'alimentation Ethernet IEEE 802.3AF, IEEE 802.3AT et IEEE 802.3BT sont publiées par l'IEEE. En particulier, la norme IEEE 802.3BT a été publiée en 2019, ce qui améliore considérablement la puissance de l'alimentation PoE. PSE fournit une puissance de 90 W et PD reçoit 71 W après 100 mètres de câble réseau. Ce niveau de puissance de classe 8 est principalement appliqué dans le système d'alimentation des petites stations de base. De plus, les normes 802.3BT sont rétrocompatibles avec les normes 802.3AF et 802.3AT. Lorsque le PD 802.3BT est connecté aux PSE 802.3AF et 802.3AT basse consommation, il fonctionnera dans l'état basse consommation, c'est-à-dire "dégradé".
Dans ce processus, PD avec une puissance inférieure est connecté à PSE avec une puissance plus élevée, et aucun dommage ne se produit sur l'appareil. Le processus d'établissement de liaison suivant est principalement expérimenté lorsque PSE alimente PD :
Architecture d'application d'alimentation
DC/DC a des schémas isolés et non isolés. Pour l'alimentation électrique POE isolée, elle est divisée en topologies directes et indirectes, y compris PSR (rétroaction côté primaire) et SSR (rétroaction côté secondaire). Les topologies suivantes sont analysées :
Dans l'architecture des circuits des équipements PD, trois paramètres sont principalement concernés : la taille, l'efficacité et la CEM. Alors, comment connecter les exigences des équipements PD et les exigences de conception des transformateurs ?
Optimiser la taille
• Point de conception 1 : transformateur de réduction haute fréquence de petite taille
Dans une carte de circuit imprimé, vous pouvez voir que le grand volume est le transformateur, donc réduire la taille du transformateur peut économiser la taille de la carte. La haute fréquence peut réduire la taille du transformateur et la transmission de puissance du transformateur, donc la fréquence de 200 KHZ ->300 KHz ->500KHZ peut réduire le volume du transformateur.
• Point de conception 2 : le mode de fonctionnement CCM réduit la taille de l'appareil
• Point de conception 3 : Rétroaction latérale d'origine pour réduire la taille
Accroître l'efficacité
La CEM mesure les interférences causées par les sources de bruit sur les appareils sensibles, y compris les composants de conduction et de rayonnement. D'une part, les sources d'interférences doivent être réduites et les chemins de couplage doivent être optimisés d'autre part.
Afin de réduire les EMI, la source de bruit dans le circuit doit d'abord être confirmée. La source de bruit peut être divisée en source de bruit de conduction et source de bruit de rayonnement. La source de bruit conduite est généralement le bruit basse fréquence dans les 30 MHz, qui est produit par le changement de champ électrique. La source de bruit conductrice est principalement que l'action de commutation du tube de puissance entraînera la mutation de la tension au niveau de la source MOS, ce qui amènera le transformateur à transférer la mutation de tension au côté secondaire. L'amélioration de la résistance à la conduite du MOS peut réduire la vitesse de commutation, mais la perte de conduite augmentera. Ou ajoutez des circuits d'absorption pour réduire les oscillations à haute fréquence. Les paramètres parasites du transformateur ont une grande influence sur les EMI, par exemple, le transformateur Cp (champ électrique de l'enroulement primaire) affecte les pointes de tension et l'ondulation du courant.
La source de bruit rayonnée est le bruit au-dessus de 30M, qui est l'interférence du champ magnétique spatial. Il est composé de la boucle de courant haute fréquence. La boucle haute fréquence fait référence à la boucle côté primaire et à la boucle côté secondaire du transformateur.
