![POE供電原理]( "POE供電原理")
說明：
POE (Power Over Ethernet) 指的是在現(xiàn)有的以太網(wǎng)Cat.5布線基礎(chǔ)架構(gòu)不做任何改動(dòng)的情況下，在為一些基于IP的終端（如IP電話機(jī)、無線局域網(wǎng)接入點(diǎn)AP、網(wǎng)絡(luò)攝像機(jī)等）傳輸數(shù)據(jù)信號(hào)的同時(shí)，還能為此類設(shè)備提供直流供電的技術(shù)。POE技術(shù)能在確?，F(xiàn)有結(jié)構(gòu)化布線安全的同時(shí)保證現(xiàn)有網(wǎng)絡(luò)的正常運(yùn)作，最大限度地降低成本。 POE也被稱為基于局域網(wǎng)的供電系統(tǒng) (POL，Power over LAN)，或有源以太網(wǎng) (Active Ethernet)，有時(shí)也被簡(jiǎn)稱為以太網(wǎng)供電。這是利用現(xiàn)存標(biāo)準(zhǔn)以太網(wǎng)傳輸電纜的同時(shí)傳送數(shù)據(jù)和電功率的最新標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范，并保持了與現(xiàn)存以太網(wǎng)系統(tǒng)和用戶的兼容性。IEEE802.3af標(biāo)準(zhǔn)是基于以太網(wǎng)供電系統(tǒng)POE的新標(biāo)準(zhǔn)，它在IEEE802.3的基礎(chǔ)上增加了通過網(wǎng)線直接供電的相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)，是現(xiàn)有以太網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)的擴(kuò)展，也是第一個(gè)關(guān)于電源分配的國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)。 標(biāo)準(zhǔn)的五類網(wǎng)線有四對(duì)雙絞線，但是在l0M BASE-T和100M BASE-T中只用到其中的兩對(duì) (在百兆網(wǎng)絡(luò)中一般用白橙/橙，白綠/綠來傳輸數(shù)據(jù))。IEEE802.3af允許兩種用法： 1. 應(yīng)用空閑腳供電時(shí)，4、5腳連接為正極，7、8腳連接為負(fù)極。 2. 應(yīng)用數(shù)據(jù)腳供電時(shí)，將DC電源加在傳輸變壓器的中點(diǎn)，不影響數(shù)據(jù)的傳輸。在這種方式下線對(duì)1、2和線對(duì)3、6可以為任意極性。 ...
![你真的清楚開關(guān)穩(wěn)壓器的接地處理嗎？]( "你真的清楚開關(guān)穩(wěn)壓器的接地處理嗎？")
說明：
【導(dǎo)讀】如何使用帶有模擬接地層 (AGND) 和功率接地層 (PGND) 的開關(guān)穩(wěn)壓器？這是許多開發(fā)人員在設(shè)計(jì)開關(guān)電源時(shí)會(huì)問的一個(gè)問題。一些開發(fā)人員已習(xí)慣于處理數(shù)字接地層和模擬接地層；然而，涉及到功率GND時(shí)，他們的經(jīng)驗(yàn)往往會(huì)失效。設(shè)計(jì)師通常會(huì)直接復(fù)制所選開關(guān)穩(wěn)壓器的電路板布局，不再思考這個(gè)問題。關(guān)于這兩種接地連接的處理，有兩種不同的技術(shù)觀點(diǎn)，因此專家的意見也產(chǎn)生了分歧。根據(jù)其中一種觀點(diǎn)，開關(guān)穩(wěn)壓器 IC 上的 AGND 和 PGND 連接應(yīng)該在各自引腳旁相互連接。這樣一來，兩個(gè)引腳之間的電壓偏移保持在相對(duì)較低的水平。因此可以保護(hù)開關(guān)穩(wěn)壓器 IC 免受干擾，進(jìn)而免遭破壞。電路的所有接地連接和可能的接地層將以星型拓?fù)涞慕Y(jié)構(gòu)連接到該公共點(diǎn)。圖1所示為該觀點(diǎn)的實(shí)現(xiàn)示例。此處顯示了 LTM4600 的電路板布局。這是一款10 A降壓型微型模塊。電路板上的獨(dú)立接地連接彼此靠在一起（請(qǐng)參見圖1中的藍(lán)色橢圓形）。由于芯片和外殼之間的各自焊線的寄生電感，以及各自引腳的電感，因此已經(jīng)存在一定程度的PGND和AGND去耦，這導(dǎo)致芯片上電路之間存在少量相互干擾。圖1. 焊接觸點(diǎn)處PGND和AGND的局部連接另一種觀點(diǎn)是將電路板上的 AGND 與 PGND 分開，形成兩個(gè)單獨(dú)的接地層，在某一點(diǎn)相互連接。通過這種連接，干擾信號(hào)（電壓偏移）主要出現(xiàn)在PGND 區(qū)域，而 AGND 區(qū)域的電壓仍非常平靜，并很好地從 PGND 去耦。然而，根據(jù)脈沖電流瞬變和電流強(qiáng)度情況，各自引腳上的 PGND 與 AGND 之間可能存在明顯的電壓偏移。這可能會(huì)導(dǎo)致開關(guān)穩(wěn)壓器 IC 無法正常工作，甚至損壞。圖 2 所示為該觀點(diǎn)的實(shí)現(xiàn)方案。該示例采用一款 6 A 降壓型開關(guān)穩(wěn)壓器 ADP2386。圖2. 分開的AGND和PGND在接地標(biāo)簽下方利用過孔連接說到底，接地問題其實(shí)就是權(quán)衡利弊：分開兩個(gè)接地層具有隔離噪音和干擾的優(yōu)勢(shì)；...
說明：
常見錯(cuò)誤1：晶體振蕩器常出現(xiàn)在接口連接器1000mil范圍內(nèi)。問題分析： 晶體、晶振、繼電器、開關(guān)電源等強(qiáng)輻射器件出現(xiàn)在單板接口連接器1000mil以內(nèi)，干擾會(huì)直接向外輻射或在外出電纜上耦合出電流來向外輻射。解決辦法： （1）晶振遠(yuǎn)離接口連接器1000mil以外。； （2）接口增加濾波電路，濾除高頻干擾信號(hào)。常見錯(cuò)誤2：線路板電源輸入口的濾波電路（共模電感）沒有靠近接口放置。問題分析： 線路板電源輸入口的濾波電路遠(yuǎn)離近接口放置，可能導(dǎo)致已經(jīng)經(jīng)過了濾波的線路被再次耦合。解決辦法： 共模電感靠近電源端口放置，同時(shí)注意地的隔離，如下圖：常見錯(cuò)誤3：器件擺放不合理。問題分析：TVS靜電抑制器不能起到應(yīng)有的保護(hù)作用，主要是由于PCB中器件布局不合理造成，信號(hào)線在沒經(jīng)過TVS前通過過孔直接連接到MCU。解決辦法：改變TVS和過孔位置，把TVS并聯(lián)在管腳和MCU之間PCB走線 上。總結(jié)：TVS等保護(hù)器件在PCB布局時(shí)，應(yīng)靠近接口放置，并且保護(hù)器件應(yīng)該位于被保護(hù)器件與端口之間，信號(hào)先經(jīng)過保護(hù)器件，再由保護(hù)器件引向被保護(hù)器件。 三、PCB整體布局總結(jié)● 高速、中速、低速電路要分開；● 強(qiáng)電流、高電壓、強(qiáng)輻射元器件遠(yuǎn)離弱電流、低電壓、敏感元器件；● 模擬、數(shù)字、電源、保護(hù)電路要分開；● 多層板設(shè)計(jì)，有單獨(dú)的電源和地平面；● 對(duì)熱敏感的元件（含液態(tài)介質(zhì)電容、晶振）盡量遠(yuǎn)離大功率的元器件、散熱器等熱源。
說明：
我們?cè)谶x用WIZnet的網(wǎng)絡(luò)產(chǎn)品的時(shí)候，面對(duì)諸多的器件不知如何選擇，這里介紹一些方法以幫助工程師快速準(zhǔn)確地選擇產(chǎn)品。 WIZnet的產(chǎn)品有一個(gè)共同的特性，那就硬件TCPIP協(xié)議棧。而它們之間的差異主要體現(xiàn)在接口類型、通信性能方面，選擇的依據(jù)主要根據(jù)系統(tǒng)所使用的單片機(jī)類型和成本這兩個(gè)因素。 如果系統(tǒng)使用8位或16位單片機(jī)，那么也意味著系統(tǒng)在數(shù)據(jù)處理和通信速率方面沒有太高的要求，我們一般推薦W5100和W5200，特別推薦W5200。 W5100一般推薦使用并行總線。需要單片機(jī)提供8個(gè)數(shù)據(jù)線(D0~D7)，15個(gè)地址線(A0~A14)，片選信號(hào)(CS)，讀寫使能信號(hào)(RD，WR)等等。要簡(jiǎn)化硬件接線，可選擇間接總線，只需要2個(gè)地址線(A0、A1)。有的工程師關(guān)心直接總線和間接總線的通信速度差異，其實(shí)通過我們的測(cè)試，他們之間幾乎是沒有差別的。 我們一般都想簡(jiǎn)化硬件設(shè)計(jì)，或者因?yàn)閱纹瑱C(jī)無法提供并行總線接口，那么我們推進(jìn)使用W5200。W5200提供一個(gè)高速的SPI接口，只需要4個(gè)接口線(SCS，SCLK，MOSI和MISO)。另外，W5200也可以提供比W5100更多的SOCKET連接。 另外，W5200也支持并行總線接口，但與W5100不同的是，W5200只有間接總線接口。間接總線接口比直接總線接口在軟件編程方面要稍微復(fù)雜一點(diǎn)，但硬件系統(tǒng)簡(jiǎn)單很多。因此如果客戶要選擇并...
說明：
PCB是電子產(chǎn)品最基本的部件，也是絕大部分電子元器件的載體。當(dāng)一個(gè)產(chǎn)品的設(shè)計(jì)完成后，可以說其核心電路的騷擾和抗擾特性就基本已經(jīng)確定下來了，要想再提高其電磁兼容特性，就只能通過接口電路的濾波和外殼的屏蔽來圍追堵截，這樣不但大大增加了產(chǎn)品的后續(xù)成本，也增加了產(chǎn)品的復(fù)雜程度，降低了產(chǎn)品的可靠性，因此工程師要掌握一些PCB Layout技巧，規(guī)避一些常犯的錯(cuò)誤。本文列舉了一些常見的錯(cuò)誤，希望對(duì)廣大工程師有借鑒作用。 PCB的EMC布局的核心原則就是從空間上避免不同器件之間的相互干擾。1. 功能區(qū)域劃分 （1）按速度區(qū)域劃分 當(dāng)線路板上同時(shí)存在高、中、低速電路時(shí)，應(yīng)該遵從上圖中的布局原則，避免高頻電路噪聲通過接口向外輻射。 （2）按功能區(qū)域劃分 多種模塊電路在同一PCB上放置時(shí)，數(shù)字電路與模擬電路、高速與低速電路分開布局。避免數(shù)字電路、模擬電路、高速電路以及低速電路之間的互相干擾。2. PCB布局設(shè)計(jì)時(shí)，應(yīng)充分遵守沿信號(hào)流向直線放置的設(shè)計(jì)原則，盡量避免來回環(huán)繞。好的設(shè)計(jì) 不好的設(shè)計(jì) 3. 對(duì)于特殊元件的位置時(shí)要遵守以下原則：1. 盡可能縮短高頻元器件之間的連線，設(shè)法減少它們的分布參數(shù)和相互間的電磁干擾。易受干擾的元器件不能相互挨得太近，輸入和輸出元件應(yīng)盡量遠(yuǎn)離。2. 某些元器件或?qū)Ь€之間可能有較高的電位差，應(yīng)加大它們之間的距離，以免放電引出意外短路。帶高電壓的元器件應(yīng)盡量布置在調(diào)試時(shí)手不易觸及的地方。3. 重量超過15g的元器件，應(yīng)當(dāng)用支架加以...
![PCB設(shè)計(jì)需要注意的規(guī)范問題]( "PCB設(shè)計(jì)需要注意的規(guī)范問題")
說明：
【導(dǎo)讀】PCB設(shè)計(jì)既要考慮各種信號(hào)的走向又要顧慮到能量的傳遞，干擾與發(fā)熱帶來的苦惱也時(shí)時(shí)如影隨形?？此茝?fù)雜，但實(shí)際上總結(jié)歸納起來非常清晰，可以從這兩個(gè)方面去入手：布局和排線。說得直白一些就是：“怎么擺”和“怎么連”。聽起來是不是非常easy？讓我們先來梳理下“怎么擺”：1、遵照“先大后小，先難后易”的布置原則，即重要的單元電路、核心元器件應(yīng)當(dāng)優(yōu)先布局。這個(gè)和吃自助餐的道理是一樣的：自助餐胃口有限先挑喜歡的吃，PCB空間有限先挑重要的擺。2、布局中應(yīng)參考原理框圖，根據(jù)單板的主信號(hào)流向規(guī)律安排主要元器件。布局應(yīng)盡量滿足以下要求：總的連線盡可能短，關(guān)鍵信號(hào)線最短；去耦電容的布局要盡量靠近IC的電源管腳，并使之與電源和地之間形成的回路最短 ；減少信號(hào)跑的冤枉路，防止在路上出意外。先大后小，先難后易3、元器件的排列要便于調(diào)試和維修，亦即小元件周圍不能放置大元件、需調(diào)試的元器件周圍要有足夠的空間，弄得太擠局面往往會(huì)變得很尷尬。4、 相同結(jié)構(gòu)電路部分，盡可能采用“對(duì)稱式”標(biāo)準(zhǔn)布局；按照均勻分布、重心平衡、版面美觀的標(biāo)準(zhǔn)優(yōu)化布局。均勻分布、重心平衡5、同類型插裝元器件在X或Y方向上應(yīng)朝一個(gè)方向放置。同一種類型的有極性分立元件也要力爭(zhēng)在X或Y方向上保持一致，便于生產(chǎn)和檢驗(yàn)。統(tǒng)一極性布局 6、發(fā)熱元件要一般均勻分布，以利于單板和整機(jī)的散熱。除了溫度檢測(cè)元件以外的溫度敏感器件應(yīng)遠(yuǎn)離發(fā)熱量大的元器件。發(fā)熱元器件均勻分布7、高電壓、大電流信號(hào)與低電壓、小電流的弱信號(hào)完全分開；模擬信號(hào)與數(shù)字信號(hào)分開；高頻信號(hào)與低頻信號(hào)分開；高頻元器件的間隔要充分。元器件布局時(shí)，應(yīng)適當(dāng)考慮使用同一種電源的器件盡量放在一起，以便將來的電源分隔。電源分隔以上即是關(guān)于“怎么擺”，即布局的主要注意事項(xiàng)。而關(guān)于“怎么連”則相對(duì)更復(fù)雜一些，大體來說就是：關(guān)鍵信號(hào)線優(yōu)先：模擬小信號(hào)，高速信號(hào)、時(shí)鐘信號(hào)和同步信號(hào)等關(guān)鍵信號(hào)優(yōu)...