【導讀】PoE 電子產品發展到今天，其功能越來越多，尺寸越來越小，設計越來越簡單。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
，它相比於傳統的適配器供電方式有諸多優勢。

Q:如何用最簡單的芯片設計出為客戶創造最大價值的產品
？

A:功能最大化
，設計極簡化，器件最少化。一款 MPS 公司明星級產品 MP8017 --- 超小尺寸 IEEE802.3af PD 解決方案，帶著使命誕生了！

什麼是 PoE?

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，它相比於傳統的適配器供電方式有諸多優勢：

●    更少的成本

●    更簡易的安裝

●    更方便的遠程控製

●    更好的兼容性

如下 PoE 的應用結構簡圖
，可以看到 PoE 已經從方方麵麵融入大家的生活。

隨著 PoE 供電的應用越來越廣泛，無論是從供電功率上

，還是從設備功能複雜度上都有一個質的發展。

MPS 公司多年致力於 PoE 應用的研究，旨在為客戶提供更優質的產品，如下奉上 MP8017 的全方位升級秘訣。

首先給大家看一下我司的 MP8017 方案與傳統方案的 1:1 對比圖，方案尺寸一目了然。

MP8017 是如何做到如此小體積的
？

帶著問題，且看 MP8017 是如何對 PoE Fly-Back 的6大模塊進行一一優化。

圖注：PoE fly-back電源的結構框圖

1 全集成芯片方案

當工程師朋友們要想得到一個緊湊的電源方案時，首先應該選擇一款全集成的芯片。那麼這顆芯片：

它包含 PD 和 DCDC 嗎？

它包含 Hot-Swap 和集成 Power MOSFET 嗎
？

一款全集成的方案往往可以減少 PCB 空間和縮短設計周期
，因為隻需要計劃和購買更少的器件。

而 MP8017 則是一款全集成的芯片

，並且它的封裝隻有 QFN-19 (3mmX4mm),  在業界是一款超小的封裝。

圖注：MP8017 QFN-19 (3mmX4mm) 封裝

2 先進的反饋網絡

做過 Fly-Back 的工程師朋友可能都知道
，一款常規的 Fly-Back 往往需要 TL431 和光耦反饋網絡，同時還需要考慮環路補償和軟啟電路。隨著 Fly-Back 的發展出現了包含輔助繞組的原邊反饋方式。

而 MP8017 則用了更為先進的反饋方式，不需要輔助繞組，直接 SW 采樣輸出電壓。如下圖所示，這樣的反饋方式有諸多優點：

●    更簡單的設計電路，包括不需要輔助繞組的變壓器；

●    因為沒有輔助繞組，得了更少的變壓器成本；

●    在同樣的磁芯上可以繞更多的功率繞組，使阻抗更小，以達到更高的效率。

圖注：MP8017 SW 采樣反饋方式。

3 超小體積的變壓器

提到變壓器，這可能是整個係統中最貴和體積最大的一個器件了。現在市麵上 12W 應用一般采用的都是 EP13 的變壓器。

而 MP8017 隻需要 EP7 變壓器，無論是體積上，還是價格上都有一個大幅度地減小。這主要得益於 MP8017 的兩個設計亮點：

●    不需要輔助繞組，以減少變壓器的繞組種類；

●    高達 650kHz 的開關頻率，以減少變壓器繞組圈數。

圖注：MP8017 12W 采用 EP7 變壓器

4 最少的輸入輸出電容

一般的 PoE 產品的頻率大都在 250kHz 左右
，需要電解電容才能得到較小的紋波。

而 MP8017 的頻率高達 650kHz，可以大幅度減少輸入輸出電容的要求

，對於 12W 的應用
，兩顆 0805 的輸出陶瓷電容足矣，並且 MP8017 采用 CCM 控製方式
，可以得到更小的電流峰值，減小因 ESR 或者 Layout 電阻造成的紋波。

圖注：MP8017 CCM 控製方式

5 優秀的EMI設計

對於一款 POE 產品來說，過 EMI 標準是一個必選項。但是如何優化 EMI
，又是一個大大令人頭痛的話題。

一般來說, Fly-Back 需要共模電感才能得到一個比較好的 EMI 效果，但是共模電感是一個又貴又大的器件
，

如何才能省掉這一器件呢？MP8017 祭出了兩大法寶：

●    頻率抖動功能；

●    更平滑的SW波形。

圖注：MP8017 抖頻功能減小 EMI 峰值

圖注：MP8017 平滑的 SW 減弱 EMI 幹擾源

6 優化的 Snubber 鉗位電路

在 Fly-Back 應用中，一般采用 RCD 作為鉗位電路，以減少 SW 的峰值電壓和吸收漏感能量，但是這個電路有兩個問題：

●    SW 會產生如上圖所示的諧振，對 EMI 產生不好的影響
；

●    漏感能量被消耗掉之後，對係統效率產生影響。

MP8017 采用 Active Clamp 的控製方式完美解決了這兩個問題
， 結構如下圖所示：

圖注：MP8017 Active Clamp 鉗位電路

結論

綜上所述6個大模塊，在 MP8017 上一一得到了優化
，從而讓整個 Fly-Back 電路得到了極大的簡化，於是剛剛複雜的框圖就簡化成了如下圖:

圖注：MP8017 PoE Fly-Back 結構簡圖

免責聲明：本文為轉載文章
，轉載此文目的在於傳遞更多信息，版權歸原作者所有。本文所用視頻、圖片
、文字如涉及作品版權問題
，請聯係小編進行處理。

推薦閱讀：

二極管子的理想與現實

電池充電器IC基本原理

線圈的品質因子Q

不了解三相電機的磁場定向控製？這篇文章一定要讀

LiDAR技術日趨成熟滿足高精度測距需求