探索DC1567A：LTC4274单端口IEEE802.3at PSE演示电路

在以太网供电（PoE）系统的设计中，选择合适的电源设备（PSE）控制器至关重要。今天我们就来深入了解一下DC1567A演示电路，它采用了LTC4274单端口PSE控制器，适用于IEEE 802.3 Type 1和Type 2（高功率）兼容的PoE系统。

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一、DC1567A电路概述

DC1567A电路的核心是LTC4274控制器，它被配置为中跨电源注入器。数据从现有的网络系统输入，然后与电源一起输出到受电设备（PD）。该电路仅需一个55V电源供电，板上简单的3组件调节器电路为LTC4274的数字电源供电。

1. 低散热设计

LTC4274通过使用低导通电阻（(R_{ON})）的外部MOSFET和0.25Ω的检测电阻，实现了行业内最低的散热，无需昂贵的散热片。与集成MOSFET相比，外部MOSFET提供了更强大的解决方案。

2. 电源连接方式

LTC4274控制的电源连接到以太网变压器电缆侧数据对4/5和7/8的中心抽头。集成的RJ45连接器包含以太网变压器、共模终端和LED。其中一个LED由LTC4274控制，用于指示端口是否通电。测试端子提供了端口电源测量的测试点。

二、DC1567A性能参数

参数	条件	值
输入电压	GND – VEE，典型电压，IEEE Type 1和Type 2兼容	51V - 57V
输出VDD电源电压	VDD – DGND，在演示板上由VEE生成	3.4V - 3.8V
供电对	RJ45连接器处的PoE电源，替代B（引脚4/5为正，7/8为负）	-
PSE操作模式	AUTO硬连线高电平，IEEE802.3at模式	-
中跨退避	MID引脚硬连线高电平，检测后退避时间	2.5s
检测类型	25k签名检测，4点PD检测	-
类别4	2事件分类	-
RJ45琥珀色LED指示灯	PD检测到且端口通电	LED亮
	端口断电	LED灭
端口输出电压	VEE = –55.0V，(R_{SENSE}) = 0.25Ω，MOSFET = IRFM120A，端口负载 = 600mA	–54.7V
断开电流	DC断开，保持电源签名，典型断开电流（(R_{SENSE}) = 0.25Ω，持续350ms）	<7.8mA
自动模式过流检测	(R_{SENSE}) = 0.25Ω，类别0或类别3	376mA
	(R_{SENSE}) = 0.25Ω，类别1	112mA
	(R_{SENSE}) = 0.25Ω，类别2	208mA
	(R_{SENSE}) = 0.25Ω，类别4	636mA

三、快速启动步骤

1. 如图2所示，在GND和VEE之间连接一个55V电源。
2. 在(VPORT+)和(VPORT-)之间连接探头进行测量。
3. 使用CAT5电缆在J1处连接到PD。
4. （可选）使用CAT5电缆将PHY连接到J2进行数据测试。

四、电路操作

1. 输入电源

IEEE 802.3at要求Type 2 PSE端口输出电压在50V - 57V之间。为满足这一要求，建议在DC1567A的AGND和VEE之间提供标称55V的电源。主电源LED指示输入电源正在为LTC4274供电。

2. (V_{DD})电源

DC1567A仅使用三个组件从(V{EE})生成(V{DD})电源，使得(V{EE})成为唯一需要的电源。(V{DD})连接到AGND，DGND是低于AGND的负电压。

3. 自动模式

LTC4274的自动引脚在DC1567A上被拉高，将设备设置为自动模式。在自动模式下，LTC4274自动检测、分类、为检测到的有效PD供电，并在PD移除时断开端口电源。集成RJ45连接器中的LED显示端口是否通电。

4. 中跨模式

DC1567A上的LTC4274的MID引脚被拉高，将设备设置为中跨模式。在中跨模式下，端口检测每2.5s的中跨退避时间进行一次。

5. 检测和分类

LTC4274执行4点PD检测，包括2点强制电压和2点强制电流，以提高有效PD检测的可靠性。一旦检测到有效PD，就会进行分类。在自动模式下，LTC4274检测并分类0到4类PD，并根据PD类别设置端口电流限制。如果检测到类别4，LTC4274输出2事件分类，向PD发出信号，表示它是有效的IEEE 802.3at PSE，可以提供高功率。

6. 断开操作

LTC4274执行DC断开操作。为了使PD保持通电，它必须通过吸取超过10mA的电流来显示保持电源签名。如果端口负载在350ms内小于5mA，LTC4274将断开端口电源。

7. 过流保护

LTC4274在自动模式下检测、分类并根据分类结果设置电流限制。使用0.25Ω检测电阻时的过流限制可参考表1。

8. SHDN和RESET

DC1567A上有连接到LTC4274的SHDN、RESET和DGND引脚的测试点。将SHDN短暂连接到DGND将关闭端口（如果端口已开启），并禁用检测，防止端口再次开启。将RESET短暂连接到DGND将使LTC4274复位到自动模式状态，而无需循环电源。

五、元件清单

DC1567A电路使用了多种元件，包括电容、二极管、晶体管、电阻、MOSFET等。详细的元件清单如下：	项目	数量	参考	描述	制造商部件号
1	1	C1	电容，X7R，0.1μF，10V，10%，0603	AVX，0603ZC104KAT
2	1	C2	电容，电解，4.7μF，63V	Panasonic，EEEFK1J4R7R
……	……	……	……	……

六、重要注意事项

Linear Technology提供的DC1567A演示板仅用于工程开发或评估目的，不适用于商业用途。作为原型产品，它可能在设计、营销和制造相关的保护考虑方面不完整，可能不符合欧盟电磁兼容性指令或其他法规的技术要求。

如果评估套件不符合演示板手册中规定的规格，用户可以在交付日期起30天内退回套件以获得全额退款。用户需要承担正确和安全处理产品的所有责任和义务，并释放Linear Technology因产品处理或使用而产生的所有索赔。同时，由于产品的开放式结构，用户有责任采取适当的静电放电预防措施。

在使用该产品之前，请仔细阅读演示板手册。处理该产品的人员必须具备电子学培训，并遵守良好的实验室实践标准。

大家在实际设计中，是否也遇到过类似PoE系统设计的挑战呢？对于DC1567A电路的应用，你有什么想法或疑问，欢迎在评论区交流。