基于PoE技術(shù)的嵌入式供電模塊設(shè)計與實現(xiàn)
本文關(guān)鍵詞:基于PoE技術(shù)的嵌入式供電模塊設(shè)計與實現(xiàn),由筆耕文化傳播整理發(fā)布。
【摘要】:隨著互聯(lián)網(wǎng)的快速普及和高速發(fā)展,網(wǎng)絡(luò)提供了越來越多的應(yīng)用來滿足網(wǎng)絡(luò)用戶的急劇增加而產(chǎn)生的各種需求。但是大部分網(wǎng)絡(luò)設(shè)備都需要有自己單獨的外接電源,這增加了網(wǎng)絡(luò)的組建成本,也不利于以后的開發(fā)和維護。為此,2003年6月IEEE推出了IEEE802.3af標準,這是第一個關(guān)于電源分配的基于以太網(wǎng)供電技術(shù)的標準。IEEE802.3af標準是通過傳輸以太網(wǎng)數(shù)據(jù)的線纜來實現(xiàn)以太網(wǎng)設(shè)備供電,從而擺脫了一些場合采用交流適配器的不便,并將進一步拓寬以太網(wǎng)技術(shù)的應(yīng)用領(lǐng)域。以太網(wǎng)設(shè)備可以通過一根傳輸以太網(wǎng)數(shù)據(jù)的普通CAT-5電纜來提供電源,使用戶能夠在現(xiàn)有布線結(jié)構(gòu)不變的基礎(chǔ)上為以太網(wǎng)用電設(shè)備提供穩(wěn)定的數(shù)據(jù)通信和直流供電電源。 首先對基于以太網(wǎng)的供電技術(shù)進行了簡介,對其重要的組成模塊:供電模塊和受電模塊的關(guān)鍵技術(shù)進行了分析研究。 然后對基于PoE技術(shù)的嵌入式供電系統(tǒng)進行了研究,供電模塊采用電源管理芯片來實現(xiàn),,在系統(tǒng)中加入了微控制器,配合相應(yīng)的嵌入式軟件實現(xiàn)供電系統(tǒng)的可控性。用戶通過對端口的監(jiān)控來管理受電設(shè)備,還可以通過PC機上的管理軟件來實現(xiàn)對PoE供電系統(tǒng)的監(jiān)控。總體設(shè)計確定了本文的研究方向,電源管理芯片采用TI的TPS2384配合微控制器,設(shè)計出可以由用戶進行控制的供電設(shè)備(PSE),設(shè)備可以自主的或在用戶干預(yù)下完成對受電設(shè)備的檢測分級,然后由管理軟件根據(jù)用戶的需求設(shè)定受電設(shè)備的工作狀態(tài)并進行監(jiān)控和限制,以滿足用戶的需求,實現(xiàn)對PoE供電系統(tǒng)的智能化管理。同時整個系統(tǒng)運行狀態(tài)的可控性也是設(shè)計的優(yōu)勢所在,該設(shè)計將自主發(fā)生的供電過程納入到用戶可以干預(yù)的范疇,使PoE的供電更加靈活。
【關(guān)鍵詞】:以太網(wǎng)供電 供電設(shè)備 受電設(shè)備 微處理器
【學(xué)位授予單位】:北京工業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級別】:碩士
【學(xué)位授予年份】:2014
【分類號】:TP393.11;TP332
【目錄】:
- 摘要4-5
- Abstract5-8
- 第1章 緒論8-16
- 1.1 課題研究背景和意義8-9
- 1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀9-11
- 1.2.1 國外以太網(wǎng)供電技術(shù)的發(fā)展9-10
- 1.2.2 國內(nèi)以太網(wǎng)供電技術(shù)的研究10-11
- 1.3 本文研究目標及研究內(nèi)容11-13
- 1.3.1 供電設(shè)備端的控制電路的設(shè)計11-12
- 1.3.2 受電端電路設(shè)計12-13
- 1.3.3 監(jiān)控軟件設(shè)計13
- 1.4 本文的組織結(jié)構(gòu)13-16
- 第2章 基于 IEEE802.3af 標準的 PoE 關(guān)鍵技術(shù)16-20
- 2.1 供電設(shè)備關(guān)鍵技術(shù)16-17
- 2.1.1 PoE 的系統(tǒng)構(gòu)成及供電特性參數(shù)16
- 2.1.2 PoE 供電的工作過程16-17
- 2.2 受電設(shè)備關(guān)鍵技術(shù)17
- 2.3 傳輸線路關(guān)鍵技術(shù)17-18
- 2.4 PCB 設(shè)計技術(shù)要求18
- 2.5 本章小結(jié)18-20
- 第3章 基于 PoE 技術(shù)的嵌入式供電系統(tǒng)需求設(shè)計20-24
- 3.1 供電系統(tǒng)總體目標20
- 3.2 軟硬件功能設(shè)計20-21
- 3.2.1 硬件功能20-21
- 3.2.2 軟件功能21
- 3.3 供電系統(tǒng)功能需求分析21-22
- 3.3.1 功能需求21
- 3.3.2 性能需求21-22
- 3.4 控制器選型22-23
- 3.5 本章小結(jié)23-24
- 第4章 基于 PoE 技術(shù)的嵌入式供電系統(tǒng)硬件電路設(shè)計24-42
- 4.1 供電設(shè)備電路設(shè)計24-34
- 4.1.1 PSE 端架構(gòu)24
- 4.1.2 電源模塊電路設(shè)計24-26
- 4.1.3 控制部分電路設(shè)計26-32
- 4.1.4 電源管理電路設(shè)計32-33
- 4.1.5 功率注入電路設(shè)計33-34
- 4.2 受電設(shè)備電路設(shè)計34-40
- 4.2.1 電源分離電路設(shè)計35-36
- 4.2.2 PD 特征電路設(shè)計36-37
- 4.2.3 電源適配電路設(shè)計37-40
- 4.3 本章小結(jié)40-42
- 第5章 基于 PoE 技術(shù)的嵌入式供電系統(tǒng)軟件設(shè)計42-58
- 5.1 供電設(shè)備控制器嵌入式軟件設(shè)計42-52
- 5.1.1 信息交互處理設(shè)計44-47
- 5.1.2 參數(shù)存儲與裝載設(shè)計47-48
- 5.1.3 PSE 監(jiān)控處理設(shè)計48-52
- 5.2 PC 端客戶監(jiān)控軟件設(shè)計52-57
- 5.2.1 應(yīng)用軟件需求52-53
- 5.2.2 應(yīng)用軟件設(shè)計與實現(xiàn)53-57
- 5.3 本章小結(jié)57-58
- 第6章 基于 PoE 技術(shù)的嵌入式供電系統(tǒng)的集成與測試58-66
- 6.1 集成58
- 6.2 功能測試58-63
- 6.2.1 PSE 供電測試58-62
- 6.2.2 PD 輸出電源測試62-63
- 6.3 系統(tǒng)測試結(jié)果分析63-64
- 6.4 本章小結(jié)64-66
- 結(jié)論66-68
- 參考文獻68-72
- 攻讀碩士學(xué)位期間所取得的研究成果72-74
- 致謝74
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本文編號:373398
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