三路输出±5%稳压高效POE（以太网供电）电源
poe电源的最大输入功率取决于受电设备(pd)的功率分级。 对于0级pd，最大功率为12.95w；1级pd的功率为3.85w。 本应用笔记介绍了一个三输出、功率为3.12w、具有±5%稳定输出的高效poe电源。
电源的关键特性
275khz开关频率
符合ieee802.3af电源标准
在一个16引脚so封装内集成了符合ieee802.3af标准的poe接口和pwm控制器(max5941a)
反激型拓扑结构
同步整流输出
交流隔离电压达1500v的隔离输出
所有输出稳定在±5%以内
输出：+3.3v （0.2a）、+2.5v （0.6a）和+1.2v （0.8a）
电源工作原理
图1电路是利用符合ieee802.3af标准的poe接口和pwm电流模式控制器(u2) max5941a构成的三输出poe电源。 电源的3.3v和2.5v输出采用同步整流反激拓扑结构，1.2v输出由同步整流降压转换器从3.3v降压产生。 电路原理图中没有包含输入部分的二极管整流桥。
符合ieee802.3af标准的poe接口部分
max5941a ic中一半用于产生poe接口。 二极管整流桥的直流输出加在电容c10的两端。 齐纳二极管d4用于防止max5941a出现过压。 max5941a的内部热插拔mosfet会在39v时导通，并缓慢地将c6充电到40v。 mosfet的导通限制了浪涌电流。 当c6几乎被充满到输入电压时，pgood信号变为高电平。 r10为pd侦测电阻，r25为分级电阻。
pwm控制部分
max5941a的另一半电路为pwm控制部分。 当电源作用到pwm部分时，pwm控制器开始工作。 软启动电容c14缓慢升高功率变压器的原边峰值电流。
图1. 电源的原理图
指示器 数量 描述
c1， c5， c7 3 陶瓷电容器 100μf， 6.3v， x5r， 10% （1210）
c10 1 陶瓷电容器 0.1μf， 100v， x7r， 20% （1206）
c11 1 陶瓷电容器 0.47μf， 16v， x7r， 20%， （0805）
c12， c15， c17， c19， c20 5 陶瓷电容器 0.1μf， 16v， x7r， 20% （0603）
c13 1 陶瓷电容器 4700pf， 100v， x7r， 20% （0603）
c14 1 陶瓷电容器 1000pf， 50v， x7r， 20% （0603）
c16 1 陶瓷电容器 0.33μf， 25v， x7r， 20% （0603）
c18 1 陶瓷电容器 47pf， 50v， cog， 20% （0603）
c2 电解电容器 4.7μf， 35v
c21 1 陶瓷电容器 47μf， 6.3v， x5r， 10% （121）
c24， c25， c4 3 陶瓷电容器 0.1μf， 16v， x7r， 20% （0603）
c26 1 陶瓷电容器 220pf， 50v， x7$， 20% （0603）
c6 电解电容 22μ， 63v
松下eevfk1220xp
c8 1 松下eevfk1220xp
c9 1 陶瓷电容器 2.2nf， 250vac， x7r， 20% （2220）
d1， d2， d3， d6 4 二极管 1n4148w （sod323）
d4 1 齐纳二极管 smbj54 （中小型）
d5-d8 2 肖特基二极管 bat54 （sot23）
l1 1 电感 4.7μh， 线艺 do1608c-472
l2， l3 2 电感器 1μh， 线艺 do1608c-102
第一季度 1 npn 小信号晶体管 mmbt3904 （sot23）
第一季度 1 n 沟道场效应管 5a，150v （dpak）
仙童半导体fqd5n15
第一季度 1 pnp 小信号晶体管 mmbt3907 （sot23）
第一季度 1 n 沟道、逻辑电平、功率沟槽 mosfet （sot23）
r1 1 电阻 4.75k， 1% （0603）
r10 1 电阻 25.5k， 1% （1206）
r11 打开
r12 1 电阻 221ω， 1% （0603）
r14 1 电阻 2.10k， 1% （0603）
r16 1 电阻 33ω， 1% （0603）
r17， r21 2 电阻 1k， 1% （0603）
r18 1 电阻 22ω， 1% （0603）
r19 1 电阻 1.5ω， 1% （0805）
r2 1 电阻 47ω， 1% （0603）
r22 1 电阻 7.87k， 1% （0603）
r22 1 电阻 1m， 1% （0603）
r23 1 电阻 1m， 1% （0603）
r24 1 电阻 2.32k， 1% （0603）
r25 1 电阻 255ω， 1% （0805）
r26 1 电阻 10k， 1% （0603）
r3 1 电阻 100ω， 1% （0603）
r4 1 电阻 11.30k， 1% （0603）
r6， r7 2 电阻 10kω， 1% （0603）
r8 1 电阻 49.9k， 1% （0603）
r9 1 电阻 22.60k， 1% （0603）
t1 1 定制变压器线艺c1154-b
t2 1 栅极驱动变压器脉冲工程pa0184
u1 1 双通道 n 沟道 2.5v （g-s） mosfet （so8）
维沙伊 si9926bdy
u2 1 符合 ieee802.3af 标准的 poe/pwm 控制器 （so16）
马克西姆 max5941a
u3 1 8 引脚 so 误差放大器光耦合器 （so8）
仙童半导体fod2712
u4 1 3a 1mhz 降压稳压器，内置开关 （qsop16）
马克西姆max8505
pwm控制器是一个工作频率为275khz的电流模式控制器，最大占空比为85%。 r19为检流电阻。 检流电压送入pwm控制器上的电流检测端口，用于ndrv引脚的栅极驱动。 初始偏置由max5941a内部的高压稳压器提供，稳压器输入来自电容c8。 一旦开关动作并且电容c2上电压超过10v，偏置电压便而直接由电源vdd供给(而不是由输入提供)
原边栅极驱动
ndrv输出馈送到由晶体管q1和q3，电阻r16和r2，电容c18以及二极管d1组成的图腾柱缓冲器。 此缓冲器延迟驱动mosfet q2，使副边双同步整流mosfet u1可以在max5941a提供的栅极驱动电压变高时马上关断。 这样可以避免当q2开通时，变压器(t1)副边发生瞬时短路现象。
变压器t1
变压器t1有五个绕组。 引脚1至12是使用smd线架、efd 15铁芯，匝数为40匝的主绕组。 主绕组第十七匝提供原边偏置电源。 三个副绕组与主绕组隔离，可以承受高达1500v的交流电压。 引脚5到8之间的绕组用于3.3v输出，而引脚6到7之间的绕组用于2.5v输出。 引脚4到9之间的绕组构成驱动绕组，用于驱动u1的mosfet，并且与输出绕组同相。 3.3v和2.5v绕组是采用双线并绕方式，使绕组之间的耦合最大化。
副边整流
双mosfet u1用于3.3v和2.5v输出的同步整流，以保证较高的转换效率。 变压器(t1的引脚9和4)驱动绕组打开mosfet u1的栅极。 当原边mosfet q2关断时，驱动绕组上的电压变正，同时t2关断q6。 当max5941的ndrv引脚变高，栅极驱动变压器t2接通栅极，使mosfet q6断开，从而迫使u1内部的双mosfet关断。 按照这种工作方式，在3.3v和2.5v输出实现同步整流。
3.3v和2.5v反馈回路
u3包含了光耦、误差反馈放大器和内部1.24v基准。 2.5v和3.3v输出通过电阻r22和r1输入到误差放大器。 因为内部的误差放大器的同相端输入连接到内置1.24v基准电压，反馈控制器将保持r24上的电压稳定在1.24v。 r1和r22的阻值选择要保证流过r24电流的1/2来自3.3v输出，另外一半则来自于2.5v输出。 通过同步整流以及上述处理过程，可以使3.3v和2.5v输出误差低于±5%。 反馈回路还包括c11、c15、r13、r14以及r21等器件。 电阻r21在光耦导通时能够保持流入误差放大器的电流最小。
1.2v输出部分
1.2v输出由同步整流降压调节器从3.3v转换得到。 u4 (max8505)是pwm降压调节ic，内部包括同步整流所需的控制器和mosfet。 在电容c20和c21上可以得到稳定的1.2v直流输出。
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基于STM32F107的搬运机器人电机控制电路设计
紫光入股韩国海力士半导体遭拒
助力行业发展 炫飞无人机应势而生
如何引入TD-LTE网络
继电器的安装与保护
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电视盒子音画不同步的几种原因分析和解决方法
尔必达破产事件三大结局猜想：宣告破产价格飙升？
电子式变压器电路图-原理图
电源的关键特性
275khz开关频率
符合ieee802.3af电源标准
在一个16引脚so封装内集成了符合ieee802.3af标准的poe接口和pwm控制器(max5941a)
反激型拓扑结构
同步整流输出
交流隔离电压达1500v的隔离输出
所有输出稳定在±5%以内
输出：+3.3v （0.2a）、+2.5v （0.6a）和+1.2v （0.8a）
电源工作原理
图1电路是利用符合ieee802.3af标准的poe接口和pwm电流模式控制器(u2) max5941a构成的三输出poe电源。 电源的3.3v和2.5v输出采用同步整流反激拓扑结构，1.2v输出由同步整流降压转换器从3.3v降压产生。 电路原理图中没有包含输入部分的二极管整流桥。
符合ieee802.3af标准的poe接口部分
max5941a ic中一半用于产生poe接口。 二极管整流桥的直流输出加在电容c10的两端。 齐纳二极管d4用于防止max5941a出现过压。 max5941a的内部热插拔mosfet会在39v时导通，并缓慢地将c6充电到40v。 mosfet的导通限制了浪涌电流。 当c6几乎被充满到输入电压时，pgood信号变为高电平。 r10为pd侦测电阻，r25为分级电阻。
pwm控制部分
max5941a的另一半电路为pwm控制部分。 当电源作用到pwm部分时，pwm控制器开始工作。 软启动电容c14缓慢升高功率变压器的原边峰值电流。
图1. 电源的原理图
指示器 数量 描述
c1， c5， c7 3 陶瓷电容器 100μf， 6.3v， x5r， 10% （1210）
c10 1 陶瓷电容器 0.1μf， 100v， x7r， 20% （1206）
c11 1 陶瓷电容器 0.47μf， 16v， x7r， 20%， （0805）
c12， c15， c17， c19， c20 5 陶瓷电容器 0.1μf， 16v， x7r， 20% （0603）
c13 1 陶瓷电容器 4700pf， 100v， x7r， 20% （0603）
c14 1 陶瓷电容器 1000pf， 50v， x7r， 20% （0603）
c16 1 陶瓷电容器 0.33μf， 25v， x7r， 20% （0603）
c18 1 陶瓷电容器 47pf， 50v， cog， 20% （0603）
c2 电解电容器 4.7μf， 35v
c21 1 陶瓷电容器 47μf， 6.3v， x5r， 10% （121）
c24， c25， c4 3 陶瓷电容器 0.1μf， 16v， x7r， 20% （0603）
c26 1 陶瓷电容器 220pf， 50v， x7$， 20% （0603）
c6 电解电容 22μ， 63v
松下eevfk1220xp
c8 1 松下eevfk1220xp
c9 1 陶瓷电容器 2.2nf， 250vac， x7r， 20% （2220）
d1， d2， d3， d6 4 二极管 1n4148w （sod323）
d4 1 齐纳二极管 smbj54 （中小型）
d5-d8 2 肖特基二极管 bat54 （sot23）
l1 1 电感 4.7μh， 线艺 do1608c-472
l2， l3 2 电感器 1μh， 线艺 do1608c-102
第一季度 1 npn 小信号晶体管 mmbt3904 （sot23）
第一季度 1 n 沟道场效应管 5a，150v （dpak）
仙童半导体fqd5n15
第一季度 1 pnp 小信号晶体管 mmbt3907 （sot23）
第一季度 1 n 沟道、逻辑电平、功率沟槽 mosfet （sot23）
r1 1 电阻 4.75k， 1% （0603）
r10 1 电阻 25.5k， 1% （1206）
r11 打开
r12 1 电阻 221ω， 1% （0603）
r14 1 电阻 2.10k， 1% （0603）
r16 1 电阻 33ω， 1% （0603）
r17， r21 2 电阻 1k， 1% （0603）
r18 1 电阻 22ω， 1% （0603）
r19 1 电阻 1.5ω， 1% （0805）
r2 1 电阻 47ω， 1% （0603）
r22 1 电阻 7.87k， 1% （0603）
r22 1 电阻 1m， 1% （0603）
r23 1 电阻 1m， 1% （0603）
r24 1 电阻 2.32k， 1% （0603）
r25 1 电阻 255ω， 1% （0805）
r26 1 电阻 10k， 1% （0603）
r3 1 电阻 100ω， 1% （0603）
r4 1 电阻 11.30k， 1% （0603）
r6， r7 2 电阻 10kω， 1% （0603）
r8 1 电阻 49.9k， 1% （0603）
r9 1 电阻 22.60k， 1% （0603）
t1 1 定制变压器线艺c1154-b
t2 1 栅极驱动变压器脉冲工程pa0184
u1 1 双通道 n 沟道 2.5v （g-s） mosfet （so8）
维沙伊 si9926bdy
u2 1 符合 ieee802.3af 标准的 poe/pwm 控制器 （so16）
马克西姆 max5941a
u3 1 8 引脚 so 误差放大器光耦合器 （so8）
仙童半导体fod2712
u4 1 3a 1mhz 降压稳压器，内置开关 （qsop16）
马克西姆max8505
pwm控制器是一个工作频率为275khz的电流模式控制器，最大占空比为85%。 r19为检流电阻。 检流电压送入pwm控制器上的电流检测端口，用于ndrv引脚的栅极驱动。 初始偏置由max5941a内部的高压稳压器提供，稳压器输入来自电容c8。 一旦开关动作并且电容c2上电压超过10v，偏置电压便而直接由电源vdd供给(而不是由输入提供)
原边栅极驱动
ndrv输出馈送到由晶体管q1和q3，电阻r16和r2，电容c18以及二极管d1组成的图腾柱缓冲器。 此缓冲器延迟驱动mosfet q2，使副边双同步整流mosfet u1可以在max5941a提供的栅极驱动电压变高时马上关断。 这样可以避免当q2开通时，变压器(t1)副边发生瞬时短路现象。
变压器t1
变压器t1有五个绕组。 引脚1至12是使用smd线架、efd 15铁芯，匝数为40匝的主绕组。 主绕组第十七匝提供原边偏置电源。 三个副绕组与主绕组隔离，可以承受高达1500v的交流电压。 引脚5到8之间的绕组用于3.3v输出，而引脚6到7之间的绕组用于2.5v输出。 引脚4到9之间的绕组构成驱动绕组，用于驱动u1的mosfet，并且与输出绕组同相。 3.3v和2.5v绕组是采用双线并绕方式，使绕组之间的耦合最大化。
副边整流
双mosfet u1用于3.3v和2.5v输出的同步整流，以保证较高的转换效率。 变压器(t1的引脚9和4)驱动绕组打开mosfet u1的栅极。 当原边mosfet q2关断时，驱动绕组上的电压变正，同时t2关断q6。 当max5941的ndrv引脚变高，栅极驱动变压器t2接通栅极，使mosfet q6断开，从而迫使u1内部的双mosfet关断。 按照这种工作方式，在3.3v和2.5v输出实现同步整流。
3.3v和2.5v反馈回路
u3包含了光耦、误差反馈放大器和内部1.24v基准。 2.5v和3.3v输出通过电阻r22和r1输入到误差放大器。 因为内部的误差放大器的同相端输入连接到内置1.24v基准电压，反馈控制器将保持r24上的电压稳定在1.24v。 r1和r22的阻值选择要保证流过r24电流的1/2来自3.3v输出，另外一半则来自于2.5v输出。 通过同步整流以及上述处理过程，可以使3.3v和2.5v输出误差低于±5%。 反馈回路还包括c11、c15、r13、r14以及r21等器件。 电阻r21在光耦导通时能够保持流入误差放大器的电流最小。
1.2v输出部分
1.2v输出由同步整流降压调节器从3.3v转换得到。 u4 (max8505)是pwm降压调节ic，内部包括同步整流所需的控制器和mosfet。 在电容c20和c21上可以得到稳定的1.2v直流输出。
科技股泡沫来了？京东疑似遭恶意做空 苹果暴跌3000亿
新一代游戏王卡系列诞生
运动耳机新推荐！OpenRun Pro让运动更全面
关于PVC热缩管与PET热缩管之间的对比分析
LED照明行业迎来了“招工难”和“涨价潮”
三路输出±5%稳压高效POE（以太网供电）电源
5G基站为什么需要使用不一样的电源模块
世界十大骨传导耳机品牌，推荐其中最好用的五款骨传导耳机
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三元锂和磷酸铁锂是未来储能市场的发展主流
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紫光入股韩国海力士半导体遭拒
助力行业发展 炫飞无人机应势而生
如何引入TD-LTE网络
继电器的安装与保护
工业机器人市场竞争激烈 掌握核心技术成发展关键
电视盒子音画不同步的几种原因分析和解决方法
尔必达破产事件三大结局猜想：宣告破产价格飙升？
电子式变压器电路图-原理图