基于世平安森美半导体NCP1095/NCP1096 的乙太网路供电系统(PoE)受电装置(PD)解决方案

近年来,行动网路与行动装置普及下,也带动物连网(IoT, Internet of Things)与智慧家庭(Smart Home) 的发展, PoE 开始崭露头角。在PoE技术的帮助下,传统设备有了新的功能,也因其技术而大大降低布署设备难度。 


而PoE (Power Over Ethernet) 称为基于区域网的供电系统?或有源乙太网( Active Ethernet),有时也被简称为乙太网供电,指的是在现有的乙太网Cat.5布线基础架构不作任何改动的情况下,在为一些基于IP的终端(如IP电话机、无线区域网接入点AP、网络摄影机等)传输数据信号的同时,还能为此类设备提供直流供电的技术。PoE技术能在确保现有结构化布线安全的同时保证现有网路的正常运作,最大限度地降低成本。一个完整的PoE系统包括供电端设备(PSE,Power Sourcing Equipment)和受电端设备(PD,Powered Device)两部分。



  • 供电端设备(PSE):PSE设备是为乙太网客户端设备供电的设备,同时也是PoE乙太网供电端的管理者。

  • 受电端设备(PD):即POE系统的用电端设备,如: IP电话、网路安全摄影机、AP Router、微型基地台… 等,许多其他可连接乙太网用电设备。



NCP1095/NCP1096 为安森美半导体符合 IEEE802.3bt、IEEE 802.3af 和IEEE 802.3at 标准的乙太网路受电器件 (PoE-PD) 系列方案,支持连接照明和 USB Type C 等大功率应用的开发。 NCP1095/NCP1096在 PoE-PD 系统中结合了所有必要的功能,如检测、分类和启动输出阶段。 NCP1096 内部整合了热插拔 MOSFET,可提供高达 90 W 的输出功率;NCP1095则将热插拔 MOSFET移至外部,输出功率可依所需弹性调整,最大可达100W。NCP1095/NCP1096还支援自动分类(Autoclass),这可使系统的效能提高,并且借由自动配对供电,可简化线路设计流程与设定,优化PD端的功率输出。





产品实体图





展示板效能验证:


1.      Green Bridge (FDMQ8205A) V.S. Diode Bridge (100V)
         a. 在空间上,可减少约 76% 面积。
         b. 在两个不同条件负载下(IEEE802.3at – 25.5W、3bt – 90W),
             GreenBridge- FDMQ8025A可获得较佳的温度表现。





2.      在PoE Class-8 (71.3W)条件测试下,拥有99.2% 绝佳的效率表现
         图左: 显示Green Bridge – FDMQ8205A,PD Controller – NCP1096位置图
         图中: Class-8 (71.3W) 运行时,PD Controller – NCP1096最高温度52.9℃
         图右: Class-8 (71.3W) 运行时,Green Bridge – FDMQ8205A最高温度48.6℃

场景应用图

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展示版照片

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方案方块图

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核心技术优势

• 符合IEEE802.3bt规范并兼容IEEE802.3at, IEEE802.3af • 保证PoE设备之间的互操作性 • 具有 Power Good 讯号指示 • 支援外部辅助电源输入操作 • 允许高达90W的功率 • 具自动分类(Autoclass)功能,允许供电端(PSE) 优化受电端(PD)的电源输出。 • 过热保护(OTP) • 短路保护(SCP) • 过电流保护(OCP) • 内含70 mΩ MOSFET通道开关,可提高效率,降低热损(仅限NCP1096) • 整合热插拔MOSFET,实现高集成度解决方案(仅限NCP1096) • 外接热插拔MOSFFET,可实现最大到达 100 W+ 的操作(仅限NCP1095) • 低功耗 GreenBridge 替代为二极管桥式整流(仅限FDMQ8205A) • 使有效功率和电压最大化,解决热设计问题(仅限FDMQ8205A) • 结温范围:-40°C至+125°C • 封装类型:TSSOP-16 • 无铅,符合RoHS指令

方案规格

• 符合IEEE802.3af, IEEE802.3at和 IEEE802.3bt规范 • 宽输入电压 37V~57V • 支援辅助电源输入 • 100V MOSFET(低Rds-on)并整合MOSFET 驱动电路(FDMQ8205A) • PoE设备具相互之间的互连性与操作性 • 线缆为5类双绞线(CAT-5)

技术文档

类型标题档案
软件Power Test Report
软件PoE_Module_20200824_Presentation_file
软件Datasheet
软件Schematics