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電子發燒友網>電子資料下載>汽車電子>基于汽車優化的以太網供電設備分析

基于汽車優化的以太網供電設備分析

2017-11-21 | rar | 0.6 MB | 次下載 | 1積分

資料介紹

隨著汽車對具備更高安全性的需求不斷提升,在汽車功能設置里添加先進的駕駛輔助系統(ADAS)已是大勢所趨。如今,后視停車傳感器和攝像頭早已普及化。展望未來,日益精密、基于傳感器的防碰撞技術將提供車道偏離、路標、紅綠燈和行人識別功能。標準以太網經證明是一種對于ADAS應用頗具吸引力的解決方案。原因是該技術可借助低成本非屏蔽雙絞線來實現高帶寬數據傳輸。采用標準解決方案并不難理解;供應市場出現多家廠商讓規模經濟得以實現,并讓擁有成本降至最低。但通過使用來自多個互補的IEEE標準(例如,以太網供電設備(PoE)的標準以太網而獲得的整體利益卻往往被忽略了。有趣的是,當部署了結合以太網供電設備(PoE)的標準以太網后,汽車市場的獲利明顯比多數其他市場更多。
  在車上安裝多個攝像頭傳感器會無可避免地增加布線容量,這并不是汽車制造商希望看到的結果。無疑地,采用遠程安裝的車輛傳感器同樣要求與數據線一起供電,因此,每個傳感器都需要增加一對電線,才能以遠程方式為各裝置供電。IEEE 802.3af(標準)和IEEE 802.3at(更高功率)提出了一種可通過和傳送數據相同的電線進行配電的方法。借助這些技術,使用標準以太網接口的遠程傳感器裝置不再需要使用額外的電線。除了不需額外布線外,通過優化標準以太網供電設備(PoE),汽車應用還能獲得顯著利益,因為無需任何額外的系統成本,即可發揮這項強大技術的所有優勢。
  若要了解這是如何實現的,不妨先看一看IEEE802.3af/at以太網供電設備(PoE)運行的基本原理,如下方圖1所示。
  基于汽車優化的以太網供電設備分析
  圖1:IEEE802.3af/at以太網供電設備幻象供電方式。
  以太網供電設備(PoE)結構由兩個要素組成;第一個是通過電源供應設備(PSE)供應、由電源設備(PD)接收的電源。在收集電源的三相過程前,須首先用專門的PSE控制器檢測PD并對其進行分類。
  1.探索——PSE檢查其是否連接于有效、兼容PD設備上
  2.分類——PSE檢查PD所需電源
  3.操作——如果上述1和2有效,且PSE可提供充足電源,其將啟用VPSE電壓(介于44V和57V之間)。
  以太網供電設備(PoE)電壓VPSE應用于標準100BASE-TX以太網變壓器的中心抽頭;該技術稱為“幻象供電”。接下來,電流流經兩條電線到達PD側的以太網變壓器中心抽頭。每個繞組攜帶半數極性相反的電流,因此流經變壓器的總直流電流實際為零。“幻象供電”方式的關鍵優勢是為PD側變壓器提供共模噪音抑制功能,且只適用于100BASE-TX以太網接口。任何來自PSE或沿雙絞線路拾取的噪聲均會當成共態噪聲耦合至以太網差分信號,并予以消除。
  而PD側需要配備橋式整流器來實現整流,并在RX和TX線對發生意外調換時發揮極性不敏感作用。
  通過其他變壓器的中心抽頭提供有通向PSE的接地回路就是第二個關鍵優勢所在;PD和PSE接地電流隔離。此隔離對于當各側接地電位(對車輛可能很重要)存在差異時,避免出現輻射接地回路非常重要。這項優勢也是采用100BASE-TX以太網所獨有的。
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