MAX5974C评估套件：助力PoE应用开发

在电子工程领域，Power-over-Ethernet（PoE）技术凭借其能通过以太网电缆同时传输数据和电力的特性，在众多应用场景中展现出巨大优势。MAX5974C评估套件就是一款为PoE供电设备（PD）应用专门设计的工具，下面就为大家详细介绍这款评估套件。

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一、概述

MAX5974C评估套件是一块经过全面组装和测试的表面贴装电路板，其核心是MAX5974C有源钳位、扩频、电流模式PWM控制器，专为PoE供电设备应用而设计。该套件具有紧凑、低成本的特点，适用于需要从以太网网络端口获取直流电源的PoLAN应用，如IP电话、无线接入节点和安全摄像头等。

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二、套件特性

1. 高效的DC - DC转换

该套件采用有源钳位、同步整流正激式DC - DC转换器拓扑，开关频率为250kHz，功率可达25W，效率最高能达到93.5%。表面贴装变压器为输出提供高达 +1500V的电气隔离，输出电压配置为 +5V，可提供高达4.7A的负载电流。

2. 完善的PD接口功能

包含MAX5969B IEEE® 802.3af/at 兼容网络PD接口控制器IC，具备PD检测签名、PD分类签名、浪涌电流控制和欠压锁定（UVLO）等功能。

3. 灵活的供电方式

既可以从IEEE 802.3af/at 兼容的供电设备（PSE）获取 -39V 至 -57V 的直流电源，也可以通过 +37V 至 +57V 的墙式适配器电源供电。当检测到墙式适配器电源时，它会优先于PSE电源为套件供电。

4. 其他特性

• 具有180mA（最大）的浪涌电流限制。
• 支持2事件分类或墙式适配器检测输出。
• 内部UVLO电压为 +38V。
• 可评估端跨和中跨以太网系统。
• 拥有简化的墙式适配器接口和经过验证的PCB布局，并且已完全组装和测试。

三、组件清单

套件中包含了各种电容、二极管、电感、MOSFET、电阻、RJ45接口、变压器、控制器IC等组件，具体信息如下表所示：	DESIGNATION	QTY	DESCRIPTION
C1, C6	2	1µF ±10%, 100V X7R ceramic capacitors (1210) AVX 12101C105KAT9A
C2	1	0.1µF ±10%, 100V X7R ceramic capacitor (0805) TDK C2012X7R2A104K
……	……	……
U4	1	1.24V shunt regulator (5 SOT23)
—	1	PCB: MAX5974C EVALUATION KIT

四、快速启动

1. 所需设备

• MAX5974C评估套件
• IEEE 802.3af/at 兼容的PSE和5e类以太网网络电缆
• -48V、1A 能力的直流电源
• 电压表

2. 硬件连接

• 供电方式选择：
  • 若需要网络连接，使用5e类以太网网络电缆将评估套件输入端口RJ45 MagJack连接器连接到相应的PSE以太网LAN连接，以太网插孔J1仅用于以太网数据信号接口。
  • 若不需要网络连接，将 -48V 直流电源连接到评估套件的VDD和VSS PCB焊盘，电源正极连接VDD焊盘，负极连接VSS焊盘。
• 激活PSE电源或打开外部直流电源。
• 使用电压表验证评估套件在 +5V 和PGND PCB焊盘之间提供 +5V 电压，PGND与评估套件的输入VDD和 (v_{ss}) PCB焊盘电气隔离。

五、硬件详细描述

1. 电源转换与隔离

评估套件采用有源钳位、电流模式PWM控制器IC，在正激反馈拓扑中实现25W的电气隔离DC - DC转换。通过1 x 1Gb RJ45 MagJack和两个二极管桥功率整流器（D1，D2）分离PSE发送的 -57V 直流电源，接受端跨或中跨PSE网络配置的电源。

2. 输出配置与效率

输出电压配置为 +5V，可提供高达4.7A的输出电流。通过MOSFET N1和N2在次级侧进行同步整流，电路效率最高可达93.5%。变压器T1为输出提供高达1500V的电气隔离，通过光耦合器U3和电压调节器U4实现隔离反馈电压。

3. 保护与控制

电流感测电阻R21和R25限制通过晶体管N5和初级变压器T1的峰值电流。电容C17和晶体管N4形成钳位网络，通过在辅助驱动器N4关断期间监测IC的CS输入电压，保护变压器T1免受反向电流导致的饱和。

4. PD功能展示

评估套件还展示了MAX5969B（U2）的完整PD功能，如PD检测签名、PD分类签名、浪涌电流控制和UVLO。电阻R14和R4分别设置PD检测签名和PD分类签名。

5. 墙式适配器电源

评估套件可接受墙式适配器直流电源，当墙式适配器电源电压在 +37V 至 +57V 范围内时，它优先于PSE电源。当墙式适配器电源电压高于 +33.6V 时，MAX5969B内部隔离开关将VSS与RTN断开，墙式适配器为套件供电，同时分类过程被禁用。当墙式适配器电源电压低于 +27V 时，PSE通过U2的RTN引脚提供电源，二极管D7防止PSE在墙式适配器电源电压低于 +7V 时反向驱动。

6. 以太网数据信号接口

评估套件具有以太网插孔J1，用于与以太网数据信号接口。在将评估套件的J1插孔与以太网数据信号接口之前，需参考Bel Fuse网站上的RJ45 MagJack数据手册。

六、PD分类签名

评估套件通过电阻R4配置为Class 4（12.95W至25.5W）PD分类。若要重新配置PD分类，可更换表面贴装0805电阻R4，具体分类选项如下表所示：	CLASS	Maximum Power Used by PD (W)	Resistor R4 (Ω)
0	0.44 to 12.95	615
1	0.44 to 3.84	117
2	3.84 to 6.49	66.5
3	6.49 to 12.95	43.7
4	12.95 to 25.5	30.9
5	> 25.5	21.3

七、注意事项

该评估套件设计用于高压操作，套件和连接的设备上存在危险电压。用户在为评估套件或连接的电源上电时，必须谨慎遵循高压电气设备的安全操作程序。在严重故障或失效情况下，评估套件可能会消耗大量功率，导致组件或组件碎片高速弹出，操作时需小心避免人身伤害。

MAX5974C评估套件为PoE供电设备的开发和测试提供了一个全面且便捷的平台，电子工程师们可以利用该套件深入了解和验证PoE技术在实际应用中的性能。大家在使用过程中有没有遇到过什么特别的问题呢？欢迎在评论区分享交流。