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三種PD整流器拓撲，減少以太網供電係統電力損耗

發布時間：2020-03-04 來源：Riley Beck 責任編輯：wenwei

【導讀】對於工業IoT中的許多應用，包括聯接的照明設備，以太網供電（PoE）是一種首選技術，可在供電設備（PSE）和受電設備（PD）之間提供安全可靠的功率傳輸。

http://www.0-fzl.cn/art/artinfo/id/80037775

IEEE以太網供電標準定義了可從PSE傳輸到PD的最大功率，包括最新的802.3bt標準，支持高達90W的功率。傳輸到PD的大部分功率通常會到DC-DC轉換器，為攝像機或IP電話等負載供電。但由於許多原因，並非PSE輸出端提供的所有功率都可用於負載。

http://www.0-fzl.cn/art/artinfo/id/80037775

以太網供電(PoE)係統的主要器件

首先，由於以太網電纜的電阻而導致電力損耗。此外，PD的橋式整流器和DC-DC轉換器的組合能效通常約為90％。重要的是要記住，PoE係統中的功率是受限的。

在設計受電設備時，減少整流和轉換級的電力損耗意味著有更多的功率可用。隨著各種應用的功率需求不斷增長，這越來越重要。

NCP1096 是安森美半導體PoE-PD方案係列器件，能夠提供高達100瓦的功率，並支持與其連接的任何設備都符合IEEE802.3af/at和IEEE802.3bt標準。NCP1096提供了PoE-PD係統的所有特性，包括檢測和新的自動分類特性，使PSE可以更準確地確定和提供受電設備所需的準確功率。

http://www.0-fzl.cn/art/artinfo/id/80037775

符合IEEE 802.3bt的NCP1096和NCP1095控製器

此外，安森美半導體提供三種不同的PD整流器拓撲結構以減少電力損耗：二極管橋，二極管+MOSFET橋以及使用MOSFET晶體管的有源橋。

二極管橋

肖特基二極管，例如NRVTSA4100ET3G溝槽肖特基整流器可比傳統二極管提供更高的係統能效，因其正向電壓更低因而功耗更低。

二極管+ MOSFET橋

這拓撲結構結合了二極管和MOSFET晶體管如FDS89161，有助於在整流器成本和能效之間取得平衡。為了根據輸入電壓和檢測限定來驅動MOSFET，可使用含齊納二極管的電路在檢測和分類期間禁用MOSFET。

使用MOSFET晶體管的有源橋

此拓撲使用MOSFET代替二極管。在其線性區域工作的MOSFET晶體管所消耗的功率可以由公式（P=rdson*I^2）表示，其中rdson是漏源導通電阻，I是電流。當柵源電壓足夠高時，MOSFET兩端的電壓（rdson*I）遠遠小於二極管的正向壓降。這導致更低的功率損耗。使用的有源橋是FDMQ8205A，通常稱為GreenBridge 2，這是安森美半導體的高能效整流橋，具有市場上最低的rdson。

NCP1096提供符合新的IEEE 802.3bt標準以及許多好的PD整流器拓撲結構，將支持更高功率的應用。

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