由于具有以太網供電（PoE）功能的集線器等電源設備正在興起，PoE的“開箱即用”應用正在開發中，如網絡/網絡攝像頭，安全訪問控制，IP電話，WLAN接入點等。

這些應用程序中有許多對價格非常敏感，因為它們是消費者。要為電源電壓為3.3V或5V的上述受電設備（PD）提供服務，必須使用降壓轉換器來降低來自電源設備（PSE）的可用輸入電壓。 PSE提供的電源電壓范圍為30V至57V。由于源電壓低于60V，許多PD可以使用低成本的非隔離降壓轉換器工作。特色設計基于John Betten發布的理念和Robert Kollman的“柵極驅動方法”擴展了電源的輸入范圍（EDN 2003年6月26日），實現了電平轉換器和分立FET驅動器電路。根本區別在于這里使用的控制器是雙PWM，最大額定電壓為50V。要在高達57V的電壓下運行這種特殊的低成本雙PWM控制器，必須有效地擴展其電壓范圍。標準齊納二極管D1的擊穿電壓為12V，用于降低TL1451A的最大電壓。因此，當PSE以其最大額定電壓輸出時，控制器將暴露于45V的最大電壓。當施加輸入電壓時，一旦齊納電壓加上TL1451A的3.6V的UVLO電壓，電流就流過齊納二極管D1并使能控制電路。因此，施加的電壓必須至少為15.6V才能啟動轉換器。由Q4（Q7），Q1（Q6）和Q3（Q8）組成的兩個驅動級的源極開關驅動器然后開始驅動功率開關Q2和Q5。 TL1451A的開路集電極輸出切換到低電平狀態，以打開主電源開關Q2（Q5）。由于雙極晶體管Q4（Q7）的基極保持在6.8V且TL1451A的輸出引腳為低電平，電流將流過Q4（Q7）的集電極 - 發射極結。

晶體管Q1（Q6）和Q3（Q8）構成NPN/PNP推挽式驅動器，用于快速切換柵極驅動電流進出Q2（Q5）。該驅動電路非常快，因為沒有一個晶體管在飽和模式下工作。這意味著在高壓輸入時遇到低占空比可以實現相當高的工作頻率。

C13與R32配合使用可形成軟啟動電路，以限制主電源的峰值電流開關Q2（Q5）并在開啟時限制輸出電壓的峰值過沖。在導通期間，C13處于放電狀態，如果參考電壓VREF將導通，則在死區時間控制（DTC）引腳處看到的電壓將幾乎等于VREF。這將迫使控制器將DTC限制為0％。由于R32，電容器C13將被充電，并且DTC節點將緩慢地降低到地電位，因此緩慢地釋放占空比限制，這產生一種軟啟動功能。這允許在Q2（Q5）上使用相當小的主電源開關。

明顯的缺點是在輸出短路或嚴重過載情況下，主電源開關Q2（Q5）可能會損壞并可能允許輸入電壓出現在相應的輸出引腳上。可以實現過流保護電路來限制最大輸出電流并保護開關主電源開關Q2（Q5）。

為了簡化設計，以太網供電設備控制器實現初始化和目前的限制。 TPS2375是一款采用8引腳封裝的PoE PD控制器，具有開發符合IEEE 802.3af標準的PD所需的所有功能。 TPS2375是第二代PD控制器，具有100V額定值，在返回路徑中具有580m開關，并具有固定的450mA電流限制功能。

圖2中的效率曲線反映了輸出電流總和為32V，42V，48V和57V輸入電壓的公共電流。負載電流從兩個輸出成比例增加，直到每個輸出的相應最大值。

圖1：雙降壓轉換器使用開關發射極門驅動和齊納二極管用于擴展控制器輸入電壓工作范圍

圖2：效率曲線反映兩個輸出電流總和達到共同電流

組件：

IC1：雙路低成本PWM控制器，TL1451A，德州儀器

產品C1，C7：鋁電容器CLZ系列，47μF，63V，Vishay

C2，C3：陶瓷電容，0.1μF，50V，X7R

樹脂，C10：鋁電容器CLZ系列，470μF，6.3V，Vishay

C5，C11 ：陶瓷電容，10μF，6.3V，X7R

電容：陶瓷電容，0.1μF，100V，X7R

C8，C9：陶瓷電容，6800pF

C12，C16：陶瓷電容，1μF， 16V，X7R

C13：陶瓷電容，0.1μF，16V，X7R

C15：陶瓷電容器，330pF

C21，C22：陶瓷電容器，100pF

D1：二極管，齊納二極管， 12V，BZX84C12，Vishay

D2：二極管，齊納二極管，6.8V，BZX84C6V8，Vishay

D3，D4：二極管，肖特基，MBRS360T3，半導體器件D5：二極管，TVS，58V， SMAJ58A，Vishay

Q1，Q4，Q6，Q7：雙極，NPN，BC846B，Vishay

Q2，Q5：Mosfet，P溝道，Si2309DS，Vishay

Q3，Q8：Bipo lar，PNP，BC856B，Vishay

R1：33kΩ，1/16W，1％

R2，R12：1kΩ，1/16W，1％

R3：16.5kΩ，1/16W， 1％

R4，R11，R18，R19：100kΩ，1/16W，1％

R5，R6，R8，R9，R15：10kΩ，1/16W，1％

R7， R10：442Ω，1/16W，1％

R13：16.5kΩ，1/16W，1％

R14：10kΩ，1/16W，1％

R17：5.49kΩ，1/16W，1％

R27：4.42kΩ，1/16W，1％

R28：178kΩ，1/16W，1％

R29：24.9kΩ，1/16W，1％

L2：電感，100μH，2.2A，220mΩ，WE-PD XL，74477020，Wurth

L4：電感，47μH，2.7A，100mΩ， WE-PD XL，744770147，Wurth

資源：

* SLVS525 TPS2375 IEEE 802.3af PoE供電設備控制器

* SLVU108 TPS2375EVM電源 - 以太網供電設備（PD）評估模塊

* SLVS024E TL1451A雙脈沖調制控制電路

* EDN 2003年6月26日;柵極驅動方法擴展了電源的輸入范圍