Reducing Power Loss in a Power Over Ethernet (PoE) System

对于工业IoT中的许多应用，包括联接的照明设备，以太网供电（PoE）是一种首选技术，可在供电设备（PSE）和受电设备（PD）之间提供安全可靠的功率传输。 IEEE以太网供电标准定义了可从PSE传输到PD的最大功率，包括最新的802.3bt标准，支持高达90 W的功率。传输到PD的大部分功率通常会到DC-DC转换器，为摄像机或IP电话等负载供电。但由于许多原因，并非PSE输出端提供的所有功率都可用于负载。

以太网供电(PoE)系统的主要器件

首先，由于以太网电缆的电阻而导致电力损耗。此外，PD的桥式整流器和DC-DC转换器的组合能效通常约为90％。重要的是要记住，PoE系统中的功率是受限的。

在设计受电设备时，减少整流和转换级的电力损耗意味着有更多的功率可用。随着各种应用的功率需求不断增长，这越来越重要。

NCP1096是安森美半导体PoE-PD方案系列器件，能够提供高达100瓦的功率，并支持与其连接的任何设备都符合IEEE802.3af/at和IEEE802.3bt标准。 NCP1096提供了PoE-PD系统的所有特性，包括检测和新的自动分类特性，使PSE可以更准确地确定和提供受电设备所需的准确功率。

符合IEEE 802.3bt的NCP1096和NCP1095控制器

此外，安森美半导体提供三种不同的PD整流器拓扑结构以减少电力损耗：二极管桥，二极管+MOSFET桥以及使用MOSFET晶体管的有源桥。

二极管桥

肖特基二极管，例如NRVTSA4100ET3G 沟槽肖特基整流器可比传统二极管提供更高的系统能效，因其正向电压更低因而功耗更低。

二极管+ MOSFET桥

这拓扑结构结合了二极管和MOSFET晶体管如FDS89161，有助于在整流器成本和能效之间取得平衡。为了根据输入电压和检测限定来驱动MOSFET，可使用含齐纳二极管的电路在检测和分类期间禁用MOSFET。

使用MOSFET晶体管的有源桥

此拓扑使用MOSFET代替二极管。在其线性区域工作的MOSFET晶体管所消耗的功率可以由公式（P = rdson * I ^ 2）表示，其中rdson是漏源导通电阻，I是电流。当栅源电压足够高时，MOSFET两端的电压（rdson * I）远远小于二极管的正向压降。这导致更低的功率损耗。使用的有源桥是FDMQ8205A，通常称为GreenBridge 2，这是安森美半导体的高能效整流桥，具有市场上最低的rdson。

NCP1096提供符合新的IEEE 802.3bt标准以及许多好的PD整流器拓扑结构，将支持更高功率的应用。了解有关减少以太网供电（PoE）系统中的电力损耗的更多信息，以及我们的方案如何助您满足设计需求。