Kumaha ngaoptimalkeun desain transformator pikeun Catu Daya PoE

Kumaha ngaoptimalkeun desain transformator pikeun Catu Daya PoE

·

Daya ngaliwatan Ethernet - Téhnologi catu daya nujul kana cara PSE (Power souring Equipment) pikeun ngirimkeun Daya ka PD (Power Device) ngaliwatan kabel jaringan. Aplikasi has, contona, nyandak saklar PSE salaku inti, nyambungkeun sababaraha alat PD sapertos Access Point, IP Phone sareng IP Camera ngaliwatan kabel jaringan, sareng PSE ngalengkepan transmisi sinyal sareng daya ka PD.

Catu daya PoE ngagaduhan kaunggulan ieu:

• Gampang dipasang sareng dilegaan: Sinyal sareng daya dikirimkeun ngalangkungan kabel jaringan, sareng teu aya antarmuka daya anu diperyogikeun di sakitar alat PD

• Manajemén jarak jauh: HIJI alat PSE nyayogikeun daya ka sababaraha alat PD pikeun manajemén daya jarak jauh

• Biaya murah: jalur sinyal sareng jalur listrik diintegrasikeun kana hiji, teu aya kabel listrik, janten kabel jaringan henteu ngan ukur janten pamawa transmisi sinyal, tapi ogé ngalaksanakeun peran transmisi daya, janten biaya kabel dikirangan

• Kompatibilitas anu saé: protokol PoE anu ngahijikeun mastikeun yén alat PD tiasa cocog sareng PSE naon waé dina skala global

Dina hal arsitéktur sirkuit, PSE di kénca ngirimkeun DC 44-57V ka PD, sedengkeun PD di katuhu ngarobah catu daya kana listrik anu diperyogikeun ku sirkuit step-down. PSE sareng PD disambungkeun ngalangkungan port RJ45 sareng kabel twisted pair 100m.

Numutkeun skénario aplikasi daya anu béda-béda, standar catu daya Ethernet IEEE 802.3AF, IEEE 802.3AT sareng IEEE 802.3BT dipedalkeun ku IEEE. Khususna, standar IEEE 802.3BT dirilis dina taun 2019, anu ningkatkeun pisan daya catu daya PoE. PSE nyayogikeun daya 90W, sareng PD nampi 71W saatos 100 méter kabel jaringan. Tingkat daya kelas 8 ieu utamina diterapkeun dina sistem catu daya stasiun pangkalan leutik. Salaku tambahan, standar 802.3BT cocog sareng standar 802.3AF sareng 802.3AT. Nalika PD 802.3BT disambungkeun ka PSE 802.3AF sareng 802.3AT daya rendah, éta bakal tiasa dianggo dina kaayaan daya rendah, nyaéta, "degradasi".

Dina prosés ieu, PD anu dayana leuwih handap disambungkeun ka PSE anu dayana leuwih luhur, sarta teu aya karusakan anu lumangsung kana alatna. Prosés jabat tangan ieu utamana lumangsung nalika PSE nyadiakeun daya ka PD:

Arsitektur Aplikasi Catu Daya

DC/DC mibanda skéma anu terisolasi sareng henteu terisolasi. Pikeun catu daya POE anu terisolasi, éta dibagi kana topologi maju sareng flyback, kalebet PSR (eupan balik sisi primér) sareng SSR (eupan balik sisi sekundér). Topologi ieu dianalisis:

Dina arsitéktur sirkuit alat PD, aya tilu parameter anu utamina diperhatoskeun: ukuran, efisiensi sareng EMC. Teras kumaha nyambungkeun sarat alat PD sareng sarat desain transformator?

Optimalkeun ukuranana

• Titik desain 1: transformator réduksi frékuénsi luhur ukuran leutik

Dina papan sirkuit, anjeun tiasa ningali yén volume anu ageung nyaéta transformator, janten ngirangan ukuran transformator tiasa ngahémat ukuran papan. Frékuénsi anu luhur tiasa ngirangan ukuran transformator sareng transmisi daya transformator, janten frékuénsi ti 200 KHZ ->300 KHZ ->500KHZ tiasa ngirangan volume transformator.

• Titik desain 2: Mode operasi CCM ngirangan ukuran alat

• Titik desain 3: Eupan balik sisi asli pikeun ngirangan ukuran

Ningkatkeun Efisiensi

EMC ngukur gangguan anu disababkeun ku sumber noise dina alat anu sénsitip, kalebet komponén konduksi sareng radiasi. Di hiji sisi, sumber gangguan kedah dikirangan sareng jalur kopling kedah dioptimalkeun di sisi anu sanésna.

Pikeun ngurangan EMI, sumber noise dina sirkuit kedah dikonfirmasi heula. Sumber noise tiasa dibagi kana sumber noise konduksi sareng sumber noise radiasi. Sumber noise anu dialirkeun umumna noise frékuénsi rendah dina 30MHZ, anu dihasilkeun ku parobahan médan listrik. Sumber noise konduktor utamina nyaéta tindakan switching tabung daya anu bakal nyababkeun mutasi tegangan tingkat sumber MOS, anu bakal nyababkeun transformator mindahkeun mutasi tegangan ka sisi sekundér. Ningkatkeun résistansi nyetir MOS tiasa ngirangan kecepatan switching, tapi karugian nyetir bakal ningkat. Atanapi tambahkeun sirkuit panyerepan pikeun ngirangan osilasi frékuénsi tinggi. Parameter anu nyasar tina transformator gaduh pangaruh anu ageung kana EMI, contona, transformator Cp (médan listrik gulungan primér) mangaruhan lonjakan tegangan sareng riak arus.

Sumber noise anu diradiasi nyaéta noise di luhur 30M, nyaéta gangguan tina médan magnét rohangan. Éta diwangun ku loop arus frékuénsi luhur. Loop frékuénsi luhur nujul kana loop sisi primér sareng loop sisi sekundér tina transformator.