探索MAX5969A/MAX5969B：IEEE 802.3af/at 合规的受电设备接口控制器

在以太网供电（PoE）系统的设计中，选择合适的受电设备（PD）接口控制器至关重要。今天，我们就来深入探讨一下Maxim Integrated推出的MAX5969A/MAX5969B，这两款控制器为PoE系统中的PD提供了完整的接口解决方案，能够很好地满足IEEE 802.3af/at标准的要求。

文件下载：MAX5969B.pdf

一、产品概述

MAX5969A/MAX5969B为PoE系统中的受电设备（PD）提供了全面的接口，使其符合IEEE 802.3af/at标准。它具备检测签名、分类签名以及集成隔离功率开关和浪涌电流控制功能。在浪涌期间，能将电流限制在180mA以内，待隔离功率MOSFET完全导通后，再切换到更高的电流限制（720mA - 880mA）。同时，该设备具有宽滞后和长消隐时间的输入欠压锁定（UVLO）功能，可补偿双绞线电缆的电阻压降，确保在电源开关时无干扰过渡。而且，其输入能够承受高达100V的电压。

二、关键特性

2.1 标准合规性

严格符合IEEE 802.3af/at标准，这意味着它能够与市场上众多符合该标准的供电设备（PSE）兼容，为PoE系统的设计提供了便利。

2.2 2 - 事件分类

支持IEEE 802.3at标准规定的2 - 事件分类方法，当被Type 2供电设备（PSE）探测时，会提供相应信号。这种分类方式有助于PSE更准确地管理功率分配，提高系统的效率。

2.3 简化的墙式适配器接口

能够检测墙式适配器电源的连接，并实现从PoE电源到墙式电源适配器的平滑切换。这一特性为设备提供了更多的供电选择，增强了系统的灵活性。

2.4 宽范围的PoE分类

支持PoE分类0到5，满足不同功率需求的设备。通过连接不同阻值的外部电阻（RCLS），可以设置不同的分类电流，从而实现不同的功率分类。

2.5 高耐压能力

输入绝对最大额定值为100V，能够适应较为复杂的电源环境，提高了设备的可靠性。

2.6 完善的保护功能

具备过温保护、电流限制和折返功能，能够有效保护设备免受过热和过流的损害，延长设备的使用寿命。

三、电气特性

3.1 检测模式

在检测模式下，PSE会在1.4V - 10.1V范围内施加两个电压，并记录电流测量值，通过计算ΔV / ΔI来确保24.9kΩ签名电阻的存在。此时，MAX5969A/MAX5969B的输入偏移电流小于10μA，大部分内部电路处于关闭状态。

3.2 分类模式

PSE根据PD的功耗对其进行分类，通过连接从CLS到VSS的外部电阻（RCLS）来设置分类电流。不同的分类对应不同的电流范围，具体如下表所示：	CLASS	POWER USED (W)	RCLS (Ω)	VIN (V)	CLASSIFICATION CURRENT (mA)
0	0.44 - 12.95	619	12.6 - 20	0 - 4
1	0.44 - 3.94	117	12.6 - 20	9 - 12
2	3.84 - 6.49	66.5	12.6 - 20	17 - 20
3	6.49 - 12.95	43.7	12.6 - 20	26 - 30
4	12.95 - 25.5	30.9	12.6 - 20	36 - 44
5	> 25.5	21.3	12.6 - 20	52 - 64

3.3 功率模式

当输入电压（VIN）超过欠压锁定阈值（VON）时，MAX5969A/MAX5969B进入功率模式。此时，内部n通道隔离MOSFET导通，浪涌电流限制内部设置为135mA（典型值）。当RTN电压接近VSS且浪涌电流低于浪涌限制时，隔离MOSFET完全导通，电流限制切换到800mA。

3.4 欠压锁定

MAX5969A/MAX5969B的开启UVLO阈值（VON）为35.4V/38.6V，关闭UVLO阈值（VOFF）为31V。当输入电压高于VON时，设备进入功率模式；当输入电压低于VOFF超过tOFF_DLY时，MOSFET关闭。

3.5 电源良好输出

下游DC - DC控制的使能引脚可能会从PG到VSS吸收高达375μA的电流。在设计时，需要确保下游控制器能够处理该电流，或者添加电路以满足使能引脚的绝对最大额定值。

3.6 热关断保护

当结温超过+140°C的热关断阈值时，MAX5969A/MAX5969B会关闭内部功率MOSFET和2EC电流吸收器。当结温降至+112°C以下时，设备进入浪涌模式，然后返回功率模式。

四、引脚描述

PIN	NAME	FUNCTION
1	VDD	正电源输入，需在VDD和VSS之间连接一个68nF（最小）的旁路电容。
2	DET	检测电阻输入，需从DET到VDD连接一个24.9kΩ的签名电阻。
3	N.C.	无连接，内部未连接。
4	I.C.	内部连接，无需连接。
5	VSS	负电源输入，连接到集成隔离n通道功率MOSFET的源极。
6	RTN	隔离MOSFET的漏极，连接到集成隔离n通道功率MOSFET的漏极，并连接到下游DC - DC转换器的地。
7	WAD	墙式电源适配器检测器输入，当VDD - VSS超过标记事件阈值时，启用墙式适配器检测。当WAD到RTN的电压大于9V时，检测到墙式电源适配器。
8	PG	开漏电源良好指示输出，在浪涌期间，PG吸收230μA电流以禁用下游DC - DC转换器，直到热插拔MOSFET开关完全导通。
9	2EC	低电平有效2 - 事件分类检测或墙式适配器检测输出，当检测到Type 2 PSE或墙式适配器时，2EC会启用1.5mA的电流吸收器。
10	CLS	分类电阻输入，从CLS到VSS连接一个电阻（RCLS）以设置所需的分类电流。
EP	暴露焊盘，内部通过电阻路径连接到VSS，必须外部连接到VSS，用于优化功率耗散。

五、应用信息

5.1 与12V适配器的操作

在使用12V墙式电源适配器时，需要注意PCB布局。应将输入电容、分类电阻和瞬态电压抑制器尽可能靠近MAX5969A/MAX5969B放置；对于功率耗散设备，如MAX5969A/MAX5969B和外部二极管，使用大的SMT组件焊盘；高功率路径使用短而宽的走线；可以参考MAX5969评估套件的布局。

5.2 典型应用电路

文档中给出了典型应用电路，包括隔离2 - 事件分类输出、与RJ - 45桥和整流器的连接、DC - DC转换器的连接等。这些电路为工程师提供了实际设计的参考。

六、总结

MAX5969A/MAX5969B是一款功能强大的PoE受电设备接口控制器，具有多种特性和完善的保护功能，能够满足不同应用场景的需求。在设计PoE系统时，工程师可以根据具体需求选择合适的型号，并注意PCB布局和电气特性的匹配，以确保系统的高效、稳定运行。大家在实际应用中是否遇到过类似控制器的使用问题呢？欢迎在评论区分享你的经验和见解。