美国国家半导体推出大功率PoE用电设备控制器.pdf
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第 ９卷 第７期
２ｏ０７年７月
电 手 元 器 件 主 用
Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃ Ｃｏｍｐｏｎｅｎｔ＆ Ｄｅｖｉｃｅ Ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎｓ
Ｖｏ１．９ Ｎｏ．７
Ｊｕｌｙ．２００７
美国国家半导体推 出大功率ＰｏＥ用 电设备控制器
美 国 国 家半 导 体 公 司 ｆＮａｔｉｏｎａｌ Ｓｅｍｉｃｏｎｄｕｃｔｏｒ Ｃｏｒｐｏｒａ．
ｔｉｏｎ） 日前 宣 布 推 出一 款 可 以 利 用 以 太 网供 电 （Ｐ０Ｅ）的 用
电设 备 控 制 器 ．该 控 制 器 的特 点是 可 以 调 节 电流 输 出量 ．
并 可 以 支持 任 何 一 种 直 流／直流转换器设计。
美 国 国 家半 导体 这 款 最新 推 出 的ＬＭ５０７３芯 片 是 一 种
高 功 率 的ＰｏＥ控 制 器 ． 内置 可 设 定 的接 口 端 口 。其 中 包括
可 以 热 插 拔 的控 制 器 ．技 术 上 比ＩＥＥＥ ８０２．３ａｆ标 准 的 规 定
更 为 先进 ． 让 系统 设 计 工程 师 可 将 Ｐ０Ｅ用 电设 备 的 操 作 功
率提 高 至３Ｏ Ｗ以 上 。这 款 ＬＭ５０７３控 制 器将 用 电设 备 接 口
与 直 流／直流转换 器分 隔 开 ． 因此 可 以 支持 多 种 不 同 的 隔
离 式 或 非 隔 离式 直 流 ／直 流 转 换 器 ． 最 适 用于 网 络 电话 、
远 程 保 安 系统 摄 像 镜 头 、ＩＣ卡 阅读 器 、无 线 上 网点 、 可 利
用ＰｏＥ供 电的 工 业 自动化 系统 及 销 售 点 终 端 装 置 。
ＬＭ５ｏ７３ Ｐ０Ｅ控制器可支持符合ＩＥＥＥ ８０２．３ａｆ技 术标 准
的 用 电设 备 。 若 用 电 设 备 需 要 更 大 量 的 供 电 ，低 导 通 电
阻 热 插 拔 Ｍ０ＳＦＥＴ及 可 设 定 的 直 流 电 限 流 功 能 都 可 将
ＬＭ５ｏ７３的供 电量提 高 至ＩＥＥＥ ８０２．３ａｆ技 术标 准规 定 的 一 倍
以上 ＬＭ５ｏ７３控 制 器 的 另 一优 点 是 可 以让 用 电设 备 灵 活
选 用 其 他 电 源 ． 例 如 可 以 选 用 未 经 稳 压 的 后 备 电源 ． 其
中 包 括 许 多 不 同 配置都 常用 的 交 流 电 及 太 阳 能 电 池 组 。
由 于 电压 的 额 定 值 最 高 可达 １００Ｖ． 因此 选择 电 压 抑 制 电
路 也 较 为 容 易 ． 而 适 当 的 电压 抑 制 电路 可 为 用 电 设 备 提
供保 护 ．确 保 这 些 设 备 不 会 因为 网络 出现 瞬 态 而 受损 。
ＬＭ５ｏ７３是 美 国国 家 半 导体 ＰｏＥ芯 片 系列 的 最新 型 号 产
品 。 这 系 列ＰｏＥ芯 片 还 有 很 多 其 他 的 型 号 可供 选择 。例
如 ．ＬＭ５ｏ７２是 一 款 内 置 直 流／直 流 控 制 器 的 芯 片 ． 与
法腐蚀 工艺条件下易 出现针 孔缺陷 而造成Ｂｖ咖短
路 。 因此 ，在成 品 率较低 ，芯 片尺 寸较 大 的情 况
下 。２．８３版 １３００５芯片 缺乏市 场竞 争力 。
而２．６０版 １３００５的改 进之 处 在 于其 使 用２．６０版
生产 的 １３００５芯 片 降低 了生 产 成 本 。增 加 单 位 芯
片 的管 芯数 量 。２．６０版 在 设 计 时通 过 精 确计 算 。
其 基 区外 分 压 环 到 沟 道 隔 离 环 的 距 离 为５２ ｃｍ。
比２．８３版 减 少 了４８ ｃｍ。这 样 就 使 得 芯 片 尺 寸 更
小 ；而 由于芯 片尺 寸减 小 。设计 上 则尽 可 能 的增
加 了发 射 区周 长 和 面积 。这 ＬＬ２．８３版 分 别增 加 了
０．４８ ｃｍ和 ０．９２３ ｍ ，从 而 改 善 大 电 流特 性 ； 同
时在 引线 孔光 刻 版 的设 计 上 又分 开 了发 射 区与 基
区 ，这 样 使 铝 层 步线 上 基 区与 发 射 区不 相 连 接 。
从而 减少 因针孔 缺 陷导致 的ＢＶ咖短 路 ，提高 了芯
８０ 电 手 元 嚣 件 主 用 ２００７．７ ．ｅｃｄａ．ｃｌｔ
ＬＭ５０７３一 样 可 以 提 供 较 高 的 Ｐ０Ｅ供 电 ： 型 号 为ＬＭ５０７０的
另 一 款 芯 片 则 将 ３７５ｍＡ ＰｏＥ接 口电 路 与 直 流 ／直 流 控 制 器
集成一起 ：而ＬＭ５ｏ７１则属 于 单芯 片 解决方案 。最适 用于
经 常 要 利 用 后 备 电源 的 ＰｏＥ用 电设 备 。 美 国 国家 半 导 体 的
ＬＭ５ｏ７３芯 片 可 与 单 端 口的 ＤＰ８３８４８或 双 端 口 的 ＤＰ８３８４９
１ ｏ／１００ Ｍｂｐｓ以 太 网物 理 层 芯 片 搭 配 一 起 使 用 。 这 个 组 合
的优 点 是 可 以 支持 符 合ＰｏＥ以 太 网标 准 的设 计 ． 为 这 类 应
用 提 供 一 个 体 积 小巧 而 又 具 成 本 效 益 的 系统 解 决 方 案 。
根 据 Ｐ０Ｅ标 准 的 规 定 ，网 络 节 点 的供 电必 须 由 美 国 国 家半
导体 的芯片提 供 。并 须 经由第５类 （ＣＡＴ５）标准 电缆 与连
接 器 传 送 。这 样 便 无 需 采 用 昂 贵 的 外 来供 电 ， 而 且 仍 可
利 用 以 太 网保 持 联 系。
ＬＭ５ｏ７３控 制 器 采 用 １４引 脚 的ＴＳＳＯＰ封 装 ． 并 利 用 无
掩 蔽 焊球 提 高 芯 片 的散 热 能 力 。 这 款 芯 片 内置 １００Ｖ、７００
ｍｉｌｌｉ—ｏｈｍ的Ｎ沟 道 ＭＯＳＦＥＴ以 及 用 电 设 备 检 测 和 欠 压 锁 定
电 阻 。此 外 ，这 款 芯 片 还 设 有 可 配 置 的 前／后 辅 助输 入 端 ，
可 以 直接 利 用 来 自适 配 器 的 交 流 电 ．以 减 少耗 用Ｐ０Ｅ供 电
设 备 的供 电 ， 而 互 补 控 制 输 出端 在 设 计 上 也 相 当灵 活 ，
可 以作 为 接 口连 接 专 为 某 一 应 用 而 设 计 的直 流／直 流 转 换
器 电路 布 局 ＬＭ５０７３芯 片若 与 美 国 国 家 半 导 体 的稳 压 器
搭 配 一起 使 用， 便 可 支 持 非 隔 离式 应 用 。适 合 搭 配 的 稳
压 器 包括 ＬＭ５００７和 ＬＭ５０１０降 压 稳 压 器 ． 以 及 ＬＭ５５７４、
ＬＭ５５７５和 ＬＭ５５７６等 大 受 欢 迎 的 高 电压 ＳＩＭＰＬＥ ＳＷＩ１℃Ｈ．
ＥＲ？稳 压 器 。 至 于 较 高 功 率 的 隔 离 式 系统 ，ＬＭ５０７３芯 片
也 可 与 美 国 国 家半 导 体 的 ＬＭ５０２０或ＬＭ５０２６脉 冲 宽 度 调 制
ｆＰＷ Ｍ）控 制 器搭 配 。一 起 为 这 类 应 用提 供 支持 。
片成 品率 。
３ 结 束 语
目前 。所 设计 的２．６０版 １３００５晶体管 芯片 已经
通过 了公 司例行 试验 和评 审 。电参 数要 求 达 到 了
２．８３版 同类产 品水 平 。样 品经客 户试 用情 况 良好 ，
完 全 可替 代２．８３版 的 同类 产 品 ：２．６０版 １３００５芯 片
批量生产 抽测成 品率为９２．０４％。ＬＬ２．８３版高 出十
几 个百 分点 。
２．６０版 图 １３００５Ａ芯片 较２．８３版 图１３００５芯 片 面
积 缩 小 了 １５．６％。单 位 芯 片上 的管 芯 数量 增 加 了
２４％ 。芯 片抽测 成 品率 提 高了１３．０８％。从 而 大大
地 降低 了芯 片成本 ；其芯 片 电参 数 和大 电流特 性
达 到 了２．８３版 芯片 和快捷 公 司产 品的水平 。
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