Si3402是Silicon Labs(芯科科技)推出的一款高性能、单端口以太网供电(Power over Ethernet, PoE)受电设备(Powered Device, PD)控制器,广泛应用于需要通过以太网线缆接收电力和数据的网络终端设备中。该芯片符合IEEE 802.3af/at标准,支持Type 1(PoE)和Type 2(PoE+)两种供电模式,能够从兼容的PoE交换机或注入器中安全地提取电能,并将其转换为可供系统使用的直流电压。Si3402集成了完整的PD接口功能,包括IEEE标准的分类、检测、启动和维持签名机制,确保在连接到PSE(供电设备)时进行合法的身份识别与功率协商。其内部集成了高效率的DC-DC控制器,支持隔离式或非隔离式电源拓扑结构,如反激(Flyback)或正激(Forward)转换器,便于实现紧凑且高效的电源设计。此外,Si3402采用小尺寸封装,适合空间受限的应用场景,同时具备完善的保护机制,包括过压保护(OVP)、过流保护(OCP)、过热保护(OTP)和断路保护,提升系统的可靠性与安全性。该器件主要面向IP电话、无线接入点、监控摄像头、楼宇自动化终端等需要PoE供电的设备,是实现远程供电和简化布线的理想选择之一。
工作电压:通常由PoE线路供电,输入范围符合IEEE 802.3af/at标准(约36V至57V)
输出电压:可配置,典型值为5V、12V或定制电压
最大输出功率:支持高达25.5W(PoE+)
工作温度范围:-40°C 至 +85°C
封装类型:QFN 或类似小型化封装
集成DC-DC控制器:支持电流模式控制
符合标准:IEEE 802.3af 和 IEEE 802.3at
待机电流:低功耗模式下小于10μA
PD签名检测:支持25kΩ特征电阻和分级反馈
Si3402的核心特性在于其高度集成化的PoE PD控制功能与灵活的电源管理能力。该芯片内置完整的IEEE 802.3af/at合规性检测引擎,能够在上电时自动与PSE(供电设备)完成握手流程,包括物理层检测、分级(Classification)和通电(Power-Up)三个阶段,确保只有经过认证的PD设备才能获得电力供应,防止对非PoE设备造成损害。在检测阶段,Si3402通过其内部电路模拟标准的25kΩ特征电阻,向PSE表明其为合法的PD设备;随后根据系统需求,可通过分级引脚反馈功率等级信息,使PSE分配相应的供电能力,最高可达25.5W(Type 2),满足高功耗设备的需求。该芯片还集成了高精度的电压和电流监测电路,实时监控输入电压状态,防止因线路压降或瞬态干扰导致系统异常。
在电源转换方面,Si3402内置一个高效的DC-DC控制器,支持多种拓扑结构,尤其适用于隔离型反激式转换器设计,这使得它非常适合用于需要电气隔离的安全应用场景,例如工业控制系统或户外监控设备。控制器采用峰值电流模式控制,具备良好的动态响应和稳定性,并支持外部MOSFET驱动,允许设计者根据功率需求选择合适的功率器件。为了提高整体效率,Si3402优化了轻载条件下的工作模式,可在待机或低负载状态下进入突发模式(Burst Mode)或跳周期模式,显著降低空载损耗,提升能效表现。
安全性与可靠性也是Si3402设计的重点。芯片具备多重保护机制:当输入电压超过预设阈值时,触发过压保护(OVP),关闭输出以保护后级电路;输出短路或过流情况下,通过电流传感电阻检测并启动过流保护(OCP),限制输出电流或关断系统;同时集成温度传感器,在芯片结温过高时激活过热保护(OTP),自动降低功耗或切断电源。此外,Si3402支持“维持功率特征”(Maintain Power Signature, MPS)功能,通过周期性地汲取最小电流,向PSE表明设备仍处于正常工作状态,避免被误判为断开而中断供电。这些特性共同保障了系统在复杂电磁环境和长时间运行下的稳定性和耐用性。
Si3402广泛应用于各类需要通过以太网获取电力的网络终端设备中。最常见的应用场景包括IP电话(VoIP Phone),这类设备依赖PoE技术实现单一网线同时传输语音数据和电力,无需额外电源适配器,简化部署并提升美观度。在无线网络基础设施中,如企业级Wi-Fi接入点(AP)和小型蜂窝基站(Small Cell),Si3402为射频模块和处理器提供稳定可靠的电源,尤其适用于天花板或墙壁安装等难以布设电源线的位置。安防监控领域也是其重要应用方向,网络摄像头(IP Camera)通常部署在室内外各种环境中,使用Si3402可实现远程集中供电,支持夜视红外灯、云台电机等高功耗组件的运行。此外,在智能楼宇和工业自动化系统中,诸如门禁控制器、传感器网关、PLC远程I/O模块等设备也越来越多地采用PoE技术,Si3402为其提供了标准化、高可靠性的供电解决方案。由于其支持隔离式电源设计,因此特别适合应用于需要电气隔离的工业现场环境,以增强抗干扰能力和人身安全。教育机构、医院、零售场所等对布线整洁和维护便捷性要求较高的场所也普遍采用基于Si3402的PoE终端设备,从而降低安装成本并提升系统可扩展性。
Si34051