以太网供电系统中受电设备接口芯片设计

发布时间：2017-10-05 09:19

  本文关键词：以太网供电系统中受电设备接口芯片设计

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【摘要】：以太网供电技术是在确保现有结构化布线安全,即在现有的以太网Cat.5布线基础架构不作任何改动的情况下,不仅保证现有网络的正常运作,而且同时为一些基于IP的终端,如IP电话机、无线局域网接入点AP、网络摄像机等,提供直流供电的技术,最大限度地降低传输成本。以太网供电技术也被称为基于局域网的供电系统或有源以太网,这是利用现存IEEE802.3af/at标准以太网传输电缆的同时传送数据和电功率,并保持了与现存以太网系统和用户的兼容性。 标准的以太网供电系统分为供电设备与受电设备两部分。主要原理是供电设备提供并控制整个流程中各个阶段的电源电压的变化,受电设备接收到电压信号之后,控制内部各个模块的使能关断,并进行分析调整,最后反馈给供电设备一定的电流信号,从而完成检测与分级等各个功能。 本文研究并设计了一种兼容IEEE802.3at通讯协议的受电设备接口芯片,该芯片用于以太网供电系统中受电端的控制。该设计采用杭州士兰微电子公司100V高压BCD工艺,具有IEEE802.3at标准要求的所有功能,支持不小于25.5W的功率。芯片包括预稳压、带隙基准、基准电流源、比较器、特征电阻检测、分级稳压器、标记重置、二事件分级逻辑控制、电流限制、互补性电源良好输出信号等十个基本功能模块。该芯片的具体创新点有140mA浪涌电流限制,互补使能信号输出,阈值为30V-36V欠压保护,阈值为71V-73V过压保护,阈值为122℃-148℃过温保护,可选外接适配器电源输入,IEEE802.3at type2新型受电设备显示信号,以及二事件分级逻辑实现。 本论文完成了所有电路设计与版图设计,并通过了电路前端与后端仿真。仿真结果说明本文达到了上述设计目标。
【关键词】：IEEE 802.at通讯协议 受电设备接口芯片 以太网供电系统 二事件分级逻辑实现
【学位授予单位】：浙江大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：TP393.11;TN402
【目录】：

• 致谢5-6
• 摘要6-7
• Abstract7-10
• 第一章 绪论10-18
• 1.1 以太网供电技术原理10-17
• 1.1.1 以太网供电系统10-12
• 1.1.2 以太网供电流程12-15
• 1.1.3 IEEE802.3at协议15-17
• 1.2 以太网供电技术现状及课题背景17-18
• 第二章 芯片系统设计18-25
• 2.1 芯片的典型应用18-20
• 2.2 芯片的内部构架20-23
• 2.3 芯片的顶层原理图23-25
• 第三章 模块电路设计与仿真25-50
• 3.1 预稳压与检测模块25-28
• 3.2 基准电路28-33
• 3.3 检测电阻与关断信号电路33-35
• 3.4 分级稳压器电路35-37
• 3.5 比较器模块电路37-40
• 3.6 二事件分级电路40-43
• 3.7 浪涌电流限制电路43-46
• 3.8 输出电源良好信号电路46-48
• 3.9 过温保护电路48-50
• 第四章 芯片系统仿真与版图设计50-54
• 4.1 芯片系统仿真50-53
• 4.2 芯片版图设计53-54
• 第五章 总结与展望54-57
• 5.1 研究总结54-56
• 5.2 未来展望56-57
• 参考文献57-60
• 作者简历60

【参考文献】

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1 Tim Peberdy;;PoE以太网供电技术[J];电子产品世界;2010年12期

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本文编号：975992