MAX5935：一款強(qiáng)大的以太網(wǎng)供電網(wǎng)絡(luò)功率控制器

在當(dāng)今的網(wǎng)絡(luò)設(shè)備中，以太網(wǎng)供電（PoE）技術(shù)越來(lái)越重要，它能夠?yàn)檫B接到網(wǎng)絡(luò)的設(shè)備同時(shí)提供數(shù)據(jù)傳輸和電力供應(yīng)，極大地簡(jiǎn)化了設(shè)備的部署和管理。MAX5935作為一款專為IEEE 802.3af標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì)的四路網(wǎng)絡(luò)功率控制器，在PoE應(yīng)用中發(fā)揮著關(guān)鍵作用。今天，我們就來(lái)深入了解一下這款芯片。

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一、產(chǎn)品概述

MAX5935是一款適用于IEEE 802.3af兼容的電源設(shè)備（PSE）的四路網(wǎng)絡(luò)功率控制器。它可以用于端點(diǎn)PSE（如LAN交換機(jī)/路由器）或中間跨接PSE（如電源注入器）應(yīng)用，能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)四個(gè)獨(dú)立的 -48V 供電以太網(wǎng)端口的控制。該芯片具備設(shè)備發(fā)現(xiàn)、分類、電流限制以及直流和交流負(fù)載斷開(kāi)檢測(cè)等功能，為PoE系統(tǒng)提供了全面的保護(hù)和管理。

二、主要特性

（一）標(biāo)準(zhǔn)兼容性

MAX5935完全符合IEEE 802.3af標(biāo)準(zhǔn)，確保了與各種支持PoE的設(shè)備的兼容性，為系統(tǒng)設(shè)計(jì)提供了標(biāo)準(zhǔn)化的解決方案。

（二）多端口控制

它能夠同時(shí)控制四個(gè)獨(dú)立的以太網(wǎng)端口，滿足了多設(shè)備供電的需求，提高了系統(tǒng)的集成度和效率。

（三）寬電源輸入范圍

數(shù)字電源輸入 VDIG 具有較寬的共模范圍，從 VEE 到 (AGND + 7.7V)，增強(qiáng)了芯片在不同電源環(huán)境下的適應(yīng)性。

（四）全面的保護(hù)功能

1. 過(guò)流保護(hù)：具備類過(guò)流檢測(cè)功能，能夠檢測(cè)設(shè)備是否超出其類別允許的電流，有效保護(hù)系統(tǒng)免受過(guò)載損壞。
2. 輸入欠/過(guò)壓鎖定：防止因電源電壓異常而對(duì)芯片造成損壞，提高了系統(tǒng)的穩(wěn)定性。
3. 過(guò)溫保護(hù)：當(dāng)芯片溫度過(guò)高時(shí)，自動(dòng)關(guān)閉端口，避免因過(guò)熱導(dǎo)致的故障。
4. 輸出電壓斜率限制：在啟動(dòng)過(guò)程中，限制輸出電壓的上升速度，減少對(duì)負(fù)載的沖擊。

（五）靈活的配置和編程

MAX5935擁有超過(guò)25個(gè)內(nèi)部寄存器，可通過(guò)I2C兼容的三線串行接口進(jìn)行完全的軟件配置和編程。用戶可以根據(jù)實(shí)際需求調(diào)整各種參數(shù)，如柵極充電電流、電流限制閾值、啟動(dòng)超時(shí)時(shí)間等，使系統(tǒng)具有更高的靈活性和適應(yīng)性。

（六）特殊功能

1. 看門(mén)狗功能：當(dāng)軟件或固件崩潰時(shí)，硬件能夠優(yōu)雅地接管控制，確保系統(tǒng)的可靠性。
2. 節(jié)奏定時(shí)功能：允許芯片在中間跨接系統(tǒng)中使用，滿足了特定應(yīng)用場(chǎng)景的需求。

三、電氣特性

（一）電源供應(yīng)

• 工作電壓范圍：VAGND - VEE 為 32V 至 60V，VDD 為 1.71V 至 5.5V，能夠適應(yīng)不同的電源環(huán)境。
• 電源電流：在不同工作模式下，芯片的電源電流有所不同，如在功率模式下，IEE 最大為 6.8mA，IDIG 為 2.7mA。

（二）柵極驅(qū)動(dòng)和鉗位

• 柵極上拉電流：在功率模式下，柵極驅(qū)動(dòng)開(kāi)啟時(shí)，IPU 為 -35μA 至 -65μA。
• 弱柵極下拉電流：SHD_ = DGND 時(shí)，IPDW 為 25μA 至 55μA。
• 最大下拉電流：VSENSE = 1V 時(shí)，IPDS 最大為 100mA。

（三）電流限制

• 電流限制鉗位電壓：VSU_LIM 為 202mV 至 222mV。
• 啟動(dòng)后過(guò)流閾值：不同類別設(shè)備的過(guò)流閾值不同，如 Class 0、Class 3、Class 4 為 177mV 至 196mV，Class 1 為 48mV 至 61mV，Class 2 為 89mV 至 105mV。

（四）其他特性

還包括輸入偏置電流、電源監(jiān)測(cè)、輸出監(jiān)測(cè)、負(fù)載斷開(kāi)檢測(cè)等特性，具體參數(shù)可參考數(shù)據(jù)手冊(cè)。

四、工作模式

MAX5935具有四種不同的工作模式，分別為自動(dòng)模式、半自動(dòng)模式、手動(dòng)模式和關(guān)機(jī)模式，用戶可以根據(jù)實(shí)際需求進(jìn)行選擇。

（一）自動(dòng)模式（AUTO）

在該模式下，芯片會(huì)自動(dòng)進(jìn)行設(shè)備檢測(cè)和分類，并在檢測(cè)到有效電源設(shè)備（PD）時(shí)自動(dòng)為端口供電。如果端口未連接有效 PD，則會(huì)持續(xù)重復(fù)檢測(cè)過(guò)程，直到連接為止。

（二）半自動(dòng)模式（SEMI）

芯片會(huì)根據(jù)請(qǐng)求重復(fù)進(jìn)行檢測(cè)和/或分類，但不會(huì)自動(dòng)為端口供電，需要軟件指令才能開(kāi)啟電源。

（三）手動(dòng)模式（MANUAL）

軟件可以完全控制芯片的操作，用戶可以根據(jù)需要設(shè)置檢測(cè)和分類操作的順序，以及開(kāi)啟或關(guān)閉端口電源。

（四）關(guān)機(jī)模式（SHUTDOWN）

該模式會(huì)終止所有活動(dòng)，并安全地關(guān)閉端口電源，直到退出該模式。

五、引腳描述

MAX5935采用36引腳SSOP封裝，各引腳具有不同的功能，以下是一些主要引腳的介紹：

• RESET：硬件復(fù)位引腳，將其拉低至少300μs可對(duì)芯片進(jìn)行復(fù)位，所有內(nèi)部寄存器將恢復(fù)到默認(rèn)值。
• MIDSPAN：中間跨接模式輸入引腳，用于設(shè)置芯片的工作模式。
• INT：開(kāi)漏中斷輸出引腳，當(dāng)出現(xiàn)故障條件時(shí)，該引腳會(huì)拉低。
• SCL、SDAIN、SDAOUT：串行接口引腳，用于與系統(tǒng)微控制器進(jìn)行通信。
• DET1 - DET4：檢測(cè)和分類電壓輸出引腳，用于設(shè)置檢測(cè)和分類探針電壓。
• GATE1 - GATE4：端口MOSFET柵極驅(qū)動(dòng)引腳，連接到外部FET的柵極。
• OUT1 - OUT4：MOSFET漏極輸出電壓檢測(cè)引腳，用于監(jiān)測(cè)端口的輸出電壓。

六、應(yīng)用電路

文檔中提供了典型的應(yīng)用電路，包括端點(diǎn)PSE和中間跨接PSE的系統(tǒng)圖，以及 -48V 到 +3.3V 的升壓轉(zhuǎn)換器解決方案。這些電路為工程師在實(shí)際設(shè)計(jì)中提供了參考，幫助他們更快地實(shí)現(xiàn)PoE系統(tǒng)的搭建。

七、總結(jié)

MAX5935作為一款功能強(qiáng)大的以太網(wǎng)供電網(wǎng)絡(luò)功率控制器，具有標(biāo)準(zhǔn)兼容性、多端口控制、全面的保護(hù)功能、靈活的配置和編程等優(yōu)點(diǎn)。它能夠滿足不同應(yīng)用場(chǎng)景的需求，為PoE系統(tǒng)的設(shè)計(jì)和開(kāi)發(fā)提供了可靠的解決方案。對(duì)于電子工程師來(lái)說(shuō)，深入了解和掌握MAX5935的特性和應(yīng)用，將有助于設(shè)計(jì)出更加高效、穩(wěn)定的PoE系統(tǒng)。

大家在使用MAX5935的過(guò)程中，有沒(méi)有遇到過(guò)什么問(wèn)題或者有什么獨(dú)特的應(yīng)用經(jīng)驗(yàn)?zāi)?？歡迎在評(píng)論區(qū)分享交流。