基于Microchip EV46B51A LAN8720A PHY-PoE子板的技术解析与应用指南

Microchip Technology EV46B51A LAN8720A PHY-PoE子板通过以太网供电 (PoE)，而不是USB为PIC32 WFI32E Curiosity板 (EV12F11A) 供电，同时加快PIC32 WFI32E Curiosity板和个人电脑 (PC) 之间的数据传输。该子板包括两个主要部分。第一部分基于PD70201201 PoE控制器、且符合IEEE® 802.3at Type 2的PoE受电设备 (PD) 。PD采用反激式直流-直流拓扑结构，通过PIC32 WFI32E Curiosity板提供5V和高达3A的电流，用于要求苛刻的高功率终端应用。第二部分是基于符合IEEE 802.3/802.3u（快速以太网）和ISO 802-3/IEEE 902.3 (10BASE-T) 的高性能10/100以太网收发器LAN8720A PHY的数据传输。通过这些功能，PC和PIC32 WFI32E Curiosity板之间可轻松快速传输数据，从而实现各种IoT应用。

数据手册:*附件：Microchip Technology EV46B51A LAN8720A PHY-PoE子板数据手册.pdf

IEEE 802.3at Type 2 PoE供电设备 (PSE) 或PoE中跨通过RJ45输入连接器为该电路板供电。负载是PIC32 WFI32E Curiosity板。Microchip EV46B51A LAN8720A PHY-PoE子板通过PIC32 WFI32E Curiosity板的专用插座J208连接负载，两根电源线从EV46B51A LAN8720A PHY-PoE子板的2引脚连接器J2连接到PIC32 WFI32E Curiosity板的2引脚连接器J201。

特性

• 高性能10/100以太网收发器
• 符合
  • IEEE ‐802.3at（30W PoE）
  • IEEE 802.3/802.3u（快速以太网）
  • ISO 802-3/IEEE 902.3（10BASE-T）
• 综合flexPWR®技术
  • 可变I/O电压能力
  • 低功耗和待机操作模式能最大限度地减少功耗
• 灵活的电源管理架构
• 符合IEEE 802.3at Type 2的PoE
• 电源输出：+5V/3A
• 反激拓扑
• 输出电压连接器
• 板载输出电源良好LED指示灯
• 板载AT检测LED指示灯
• 工作温度范围：-40°C至+50°C
• 符合RoHS指令

框图

概述

基于Microchip EV46B51A LAN8720A PHY-PoE子板的技术解析与应用指南‌

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‌一、产品核心架构与功能特性‌

1. ‌双模块集成设计‌
   • ‌PoE供电模块‌：采用PD70201控制器，符合IEEE 802.3at Type 2标准，支持54V输入至5V/3A输出的Flyback拓扑转换，为PIC32 WFI32E开发板提供稳定电源。
   • ‌数据通信模块‌：集成LAN8720A 10/100M以太网收发器，兼容IEEE 802.3u/802.3协议，支持RMII接口与主控通信。
2. ‌关键电气参数‌| 参数 | 最小值 | 最大值 | 单位 |
   | -------------- | -------- | -------- | ------ |
   | RJ45输入电压 | 42 | 57 | V |
   | J2输出电流 | — | 3 | A |
   | 工作温度范围 | -40 | 70 | ℃ |

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‌二、硬件接口与连接配置‌

1. ‌核心连接器定义‌
   • ‌ J8（RJ45） ‌：支持PoE输入与数据通信，引脚定义包括Power_Data±（供电双绞线）、TXP/TXN（差分发送）等。
   • ‌ J2（输出） ‌：2引脚端子，提供5V输出（Pin2-V_OUT）与接地（Pin1-GND），直接连接至PIC32开发板的J201接口。
2. ‌安装步骤‌
   1. 将PIC32开发板J202跳线设置为1-2引脚短接。
   2. 通过J208插座固定子板，并用线缆连接J2与PIC32的J201电源接口。
   3. 通过RJ45接入802.3at Type 2兼容的PSE设备。

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‌三、电路设计要点‌

1. ‌PoE前端保护‌
   • 采用PD70224双MOSFET桥式整流器，搭配SMAJ58A TVS二极管抑制浪涌。
   • 输入侧配置10000pF/100V陶瓷电容（C16-C25）用于高频滤波。
2. ‌LAN8720A外围电路‌
   • 49.9Ω差分终端电阻（R14-R17）匹配阻抗。
   • 12pF负载电容（C9-C11）确保25MHz晶振稳定起振。

四、设计验证建议‌

1. ‌测试项目‌
   • ‌边界测试‌：输入电压42V/57V极限条件下验证输出稳定性。
   • ‌EMC测试‌：依据EN 55032标准辐射发射测试。
2. ‌故障排查‌
   • ‌无链路连接‌：检查RJ45接口的LED_LINK状态灯，确认PHY芯片供电（VDDA=3.3V）。
   • ‌输出异常‌：测量J2电压，排查Flyback拓扑的反馈网络（R41/R42分压电阻）。