Компактный автомобильный источник питания для 4-х канального PoE PSE Опции

[navy2000]

В автомобильный роутер требуется встроить источник питания для PoE PSE (4 канала).
Отсюда требования:
Входное напряжение 10...40В (для работы в 12 и 24 Вольтовых системах).
Выходное напряжение 48...55В
Выходной ток 2.5А (желательно 3А)

[wim]

"Компактный" источник питания на 150 Вт выглядит примерно так.

[navy2000]

Понимаю.
Или так

[wim]

Или так

Вы же сами понимаете, наверное, что нагрев до 100 град. при комнатной температуре - это вообще не вариант. Я бы сделал 4 отдельных преобразователя - по одному на каждый порт, чтобы распределить тепловыделение на бОльшую площадь. ПМСМ, 30 - 35 Вт на порт должно хватить, даже если питать в/к в термокожухе.

[navy2000]

Понимаю. Поэтому и ищу варианты.
Четыре индивидуальных источника, это четыре отдельных (одноканальных) PoE контроллера. Неприемлемо растет стоимость BOM.

[Plain]

Изоляция ведь не требуется, годится обычный инвертирующий, но транзисторов немного поболее понадобится, на многофазность и защиту от переполюсовки, а китайцы традиционно поставили такие транзисторы, которые в сумме с радиаторами дешевле самых дешёвых импортных.

[HardEgor]

Изоляция ведь не требуется,

В PoE требуется. Но наверное в пределах автомобиля не очень актуально. Да и выходное напряжение можно 25В сделать, но тут вопрос какая токовая нагрузка будет на концах кабелей...

[Herz]

Понимаю. Поэтому и ищу варианты.

Я что-то не пойму, какие варианты Вы ищете? Готовую конструкцию? Вам привели пример. Топологию? Тоже не бином Ньютона. Сами нашли. Так чем помочь?

[wim]

В PoE требуется.

В многоканальных PSE изоляция не то, что не требуется - она физически неосуществима. Достаточно развязать с двух сторон сигнальную часть трансформаторами.

[navy2000]

Я что-то не пойму, какие варианты Вы ищете? Готовую конструкцию? Вам привели пример. Топологию? Тоже не бином Ньютона. Сами нашли. Так чем помочь?

Сделал источник на TPS40210. Моделировал в Webench. При максимальной нагрузке (абонент 12В * 1А) сильно греется дроссель, происходит срыв генерации, при этом PoE контроллер отключает абонентов, нагрузка падает, источник снова заводится и так несколько циклов. Затем PoE контроллер уже перестает что либо делать и помогает только отключение питания.
То есть источнику не хватает КПД. Так же хочется уменьшить дроссель (сейчас 100 мкГн), чтобы была возможность выбрать с большим током насыщения. Хочется поднять частоту, но при этом Webench не может подобрать FET. Возможно стоит применить драйвер затвора.

Прикрепленные файлы

 Sch.pdf ( 78.67 килобайт ) Кол-во скачиваний: 33

 

[Ydaloj]

SRP1770TA-101M

индуктивность где-то на порядок выше нужной

[Plain]

Импульс №5 схема не переживёт, 5KP40 задохлик, требуется что-то похожее на SM8S36.

10 В при 150 Вт — это вроде как минимум на 15 А предохранитель должен быть.

Ещё вопрос, требуется ли работа во время стартёра (импульс №4, на входе 5,5 В) — из доступного при 250 кГц тогда потребуется последовательно-параллельно 4 шт. IHLP6767GZER5R6M01, диод при работе на непрерывном токе должен быть Шоттки, а контроллер не должен быть непременно "высоковольтным", а может быть практически любым — его просто надо запитывать от стабилизатора.

Сообщение отредактировал Plain - Sep 11 2018, 18:43

[wim]

источнику не хватает КПД ... Хочется поднять частоту

Это нонсенс, потому что с ростом частоты КПД падает. Без понимания работы импульсных преобразователей и воркбенч не поможет.
Схема питания какая-то странная - если 3,3V это питание контроллера PSE, тогда должно быть -48V относительно 0V, а не +48. Контроллеры PSE обычно минусовое питание коммутируют.

[Vasily_]

150 ватт на 4 порта, ну вы блин даете, может стоит сначала почитать что такое PoE ?
И зачем вам 48-55 вольт, когда можно максимум 48? на коротких линиях 24 вольта хватает.

[wim]

150 ватт на 4 порта

Для PoE++ может и больше быть.

[Plain]

на коротких линиях 24 вольта хватает

На устройствах потребляемую мощность пишут, а не вольты, и в сумме она таки 150 Вт, а в иной 24-вольтовой технике, вроде автобуса или автопоезда, может и 100 м не хватить.

[Василий13]

Использовать Webench научились, теперь осталось научиться искать среди референсов.
Заходим сюда: http://www.ti.com/power-management/reference-designs.html
Выставляем галочку на boost.
Находим: http://www.ti.com/tool/PMP5607?keyMatch=nu...tidesigns-power
Картинка тепловизором дана при 20В входного, при 10В - тепловыделение почти вдвое выше. Так что ставьте радиаторы побольше.
К разводке только отнеситесь ответственно.

Сообщение отредактировал Василий13 - Sep 12 2018, 07:47

[Vasily_]

На устройствах потребляемую мощность пишут, а не вольты, и в сумме она таки 150 Вт, а в иной 24-вольтовой технике, вроде автобуса или автопоезда, может и 100 м не хватить.

ВЫ что-то смешали все в кучу, перечитайте еще раз что я написал.
Может расскажете что у меня не так с клиентской точкой которая питается через PoE от 24В, кабель длинной 90 метров, и при этом работает без проблем?

Для PoE++ может и больше быть.

И что?
У топикстартера PoE++?
http://www.kit-e.ru/assets/files/pdf/2012_5_56.pdf

[Plain]

что у меня не так с клиентской точкой

Очевидно, потребляемая ею мощность много меньше 150-ти ватт.

Сообщение отредактировал Plain - Sep 12 2018, 08:54

[wim]

У топикстартера PoE++?

Так Вы у него и спросите, зачем ему такая мощность - мне-то откуда знать? Не все PD PoE могут работать с напряжением 24 В. Смысл использовать 24 В - если только мастерить свою горбушку на MC34063. Что-нибудь более приличное будет по цене такое же как на 48 В.

[navy2000]

Все примеры и референсы посмотрю, спасибо.
У меня 4 оконечных устройства, они могут потреблять 12 Ватт. С учетом КПД PoE PD, думаю суммарная нагрузка 53...57 Ватт.
PoE PSE поддерживает IEEE 802.3at и может выдавать по каждой линии 374 мА при напряжении от 45 до 57 В.
Причем коммутируется "минус", а напряжение 48 В подается в линию через предохранитель, поэтому требуется положительное напряжение 48 В, того же знака, что и 3.3 В.
Сейчас проблема в том, что источник 48 В работает на полной нагрузке (4 сплиттера нагруженных на 12 Ватт) не долго. Подозреваю перегрев. Особенно это заметно при низком входном напряжении.

[wim]

Думаю ... подозреваю ... А что, нет мультиметра с термопарой? Нечем измерить токи и температуры? Оконечные устройства обычно включаются, если им просто подать питание. Так надо сначала проверить, как они работают без всяких PSE и не терзать себя и других смутными сомнениями.

[navy2000]

Сплиттеры собраны как стенд, для проверки. Не могу я на них ориентироваться. Кто его знает, что конечный клиент надумает подключить.
Я только могу написать в инструкции, что соответствует IEEE 802.3at.

[alekssan]

У топикстартера PoE++?
http://www.kit-e.ru/assets/files/pdf/2012_5_56.pdf

В дополнение на эти же модули, что в статье, полно aplication и примеров- http://www.powel.ru/producers/befact/aplication_poe.html и http://www.powel.ru/producers/befact/
Еще компактный источник без развязки выглядит вот так - http://www.vicorpower.com/documents/datash...s_pi3740-00.pdf

Сообщение отредактировал alekssan - Sep 25 2018, 05:40