National Semiconductor stellt erste Single-Chip-Lösung gemäß dem Power-over-Ethernet-Industriestandard vor

Platz sparendes, hochintegriertes PoE-Power-Device (PD) entspricht dem IEEE-Standard 802.3af /Ideal geeignet für Internet-Telefonie (VoIP), lokale Netzwerke, dezentrale Überwachungskameras, Wireless-Access-Points, Scan-Card-Leser und 48V-gespeiste Te
LM5070 (PresseBox) (Fürstenfeldbruck, ) Mit dem LM5070 stellt National Semiconductor das erste Single-Chip-Power-Device (PD) vor, das durch seine hohe Leistungsfähigkeit und sein winziges Gehäuse die Entwicklung verschiedenster Systeme auf Basis der PoE-Technik (Power over Ethernet) deutlich vereinfacht.

In PoE-Netzwerken erfolgt die Stromversorgung von Geräten wie z.B. IP-Telefonen, Überwachungskameras, WLAN-Knoten und sogar Musikinstrumenten über Ethernet-Kabel und -Anschlüsse. Während konkurrierende Lösungen hierfür zwei oder gar drei Chips benötigen, bietet National mit dem LM5070 das erste Single-Chip-PD der Industrie an, das einen Interface-Port und einen PWM-Controller (Pulsweiten-Modulation) enthält und dem Standard IEEE 802.3af entspricht. Im LM5070 sind ein für 80V/400mA ausgelegter Schalter für den Leitungsanschluss mit zugehörigem PoE-Interface und ein DC-DC-Wandler integriert, der die Eingangsspannung von 48 V in die Versorgungsspannungen der verschiedenen Verbraucher umwandelt.

„Der LM5070 stellt für National einen starken Einstieg in einen der interessantesten und wachstumsstärksten Märkte weltweit dar“, sagte Edward Lam, Vice President der Power Management Group von National Semiconductor. „Dieser Single-Chip vereint die Stärken von National auf den Gebieten Analogdesign, Power Management, Ethernet-Netzwerke, der ultrakompakten Gehäuse und der Prozesstechnologien zu einer eleganten Lösung, die allem anderen, was es derzeit auf dem Markt gibt, eindeutig überlegen ist.“

Technische Eigenschaften

Der LM5070 wird in Nationals Fertigungsstätten im schottischen Greenock sowie in Arlington (Texas/USA) hergestellt. Dabei kommt die hochspannungsfeste, analoge Bipolar/CMOS/DMOS-Prozesstechnologie ABCD150-XV1 des Unternehmens zum Einsatz. Das hochintegrierte Produkt bietet Vorteile wie etwa einen eingebauten Current-Mode-DC-DC-Wandler mit hoher Schaltfrequenz, eine UVLO-Funktion (Under-Voltage-Lockout) mit anwenderprogrammierbarer Ansprechschwelle und Hysterese sowie eine äußerst präzise Fehlerstrom-Regelschleife. Die maximale Betriebsspannung beträgt 75V. Die Oszillatorfrequenz kann vom Anwender auf Werte bis zu 1 MHz eingestellt werden. Ein Überhitzungsschutz ist ebenso vorhanden wie eine Spannungsreferenz und ein leistungsfähiger Fehlerverstärker für nicht-isolierte Applikationen.

Besondere Eigenschaften für einfacheres Design

Der LM5070 von National weist eine ganze Reihe spezieller Merkmale auf, die das Design mit diesem Baustein einfacher machen:

UVLO-Grenzwert und -Hysterese: Der Anwender kann die Ansprechschwelle und Hysterese der UVLO-Funktion (Under-Voltage Lockout) unabhängig voneinander einstellen. Dies bietet die Möglichkeit, die Anlaufströme in der Leitung zu kontrollieren und die Ein- und Ausschaltspannung nach den individuellen Erfordernissen der einzelnen Applikation einzustellen.
Einstellbarer Einschaltstrom: Mit Hilfe eines externen Widerstands am RCLP-Pin (Clock Low Phase) kann der Anwender den Einschalt-Stoßstrom (Inrush current) einstellen. Bei unbeschaltetem RCLP-Pin gilt der werksseitig voreingestellte Einschaltstrom (375mA).
Internes Power-Sequencing: Der Systemdesigner muss das DC-DC- Wandlersystem nicht mit „Power Good“-Signalen oder einem anderen externen Kommunikations-Interface steuern. Die Kommunikation zwischen dem PoE-PD-Interface und dem DC-DC-Wandler ist stattdessen vollständig in den LM5070 integriert.
Steuerung isolierter oder nicht-isolierter DC-DC-Wandler: Ebenfalls integriert sind eine Präzisions-Spannungsreferenz, ein Fehlerverstärker für die DC-DC-Rückkopplung in nicht-isolierten Wandlern sowie ein Pull-up-Widerstand für den Optokoppler-Transistor in isolierten Designs.
Abklemmung des Signatur-Widerstands: Der 25 kO-Signaturwiderstand wird nach erfolgter Power-Device-(PD) Erkennung abgeklemmt, um unnötige Verlustleistung und eine Beeinträchtigung des Wirkungsgrads zu verhindern.
Einstellbare Oszillatorfrequenz: Der Oszillator des Schaltreglers ist vollständig vom Anwender einstellbar, um das Design der Regelschleife zu vereinfachen und dem Benutzer die Möglichkeit zu geben, die Leistungsfähigkeit des Schaltreglers zu optimieren. Power-over-Ethernet – ein schnell wachsender, weltweiter Markt

Power-over-Ethernet-Lösungen gewinnen zusehends an Popularität. Da PoE-Geräte ohne Netz-Stromversorgung auskommen, ergeben sich insgesamt niedrigere Systemkosten. Im Bereich der IP-Telefonie sorgt die Stromversorgung per PoE für höhere Zuverlässigkeit und geringere Empfindlichkeit gegen Spannungsspitzen. Außerdem beugt sie Diebstahl, Unterbrechungen oder Abklemmen vor. Die globale Verbreitung des Stromversorgungs-Steckverbinders RJ-45 bietet ferner die Gewähr für die weltweite Kompatibilität von PoE-Geräten. Wireless-Access-Points kommen vollständig ohne Netzspannungsquelle, Netzkabel und Steckdose aus. Durch die Möglichkeit der Fern-Ein- und -Abschaltung lassen sich PoE-fähige Geräte außerdem hervorragend bedienen. Nach Angaben des Marktforschungsunternehmens Venture Development Corp. soll der weltweite Markt für Power-over-Ethernet-ICs von schätzungsweise 133 Millionen Einheiten im Jahr 2004 auf 496 Millionen Einheiten im Jahr 2007 anwachsen, was einer jährlichen Wachstumsrate von 55 Prozent entspricht.

Power-Management-Produkte von National

National Semiconductor ist die Nummer eins unter den Anbietern von Spannungsregler- und Referenz-ICs. Nach einer 2004 durchgeführten Erhebung der Firma iSuppli für dieses Segment stieg der Marktanteil des Unternehmens von 11,5 % im Jahr 2002 auf nunmehr 12,8 %. Spannungsregler und Referenzen bilden das größte Segment innerhalb des Power-Management-Markts. Wie die Studie ergab, lag der Umsatz von National in diesem Bereich im Jahr 2003 um 29,7 % über dem des vergangenen Jahres. Zum Vergleich: die Branche insgesamt verzeichnete im gleichen Zeitraum lediglich ein Wachstum von 17,3 %. Zum innovativen Power-Management-Angebot von National gehören marktführende Lösungen in den Bereichen dezentrale Stromversorgung, Digital-Core- und I/O-Stromversorgung sowie Stromversorgung über den Signalweg (signal-path power) und das Beleuchtungs-Management. Hinzu kommen ICs zur Überwachung und Steuerung von Stromversorgungen sowie Referenz-ICs. WEBENCH®, das Online-Designtool von National, gibt dem Entwickler die Möglichkeit zum Erstellen und Analysieren eines Designs sowie zur Herstellung eines Prototyps aus einem kundenspezifischen Design-Kit, das binnen 24 Stunden geliefert wird. Weitere Informationen über die Power-Management-Produkte von National unter power.national.com.

Preis und Verfügbarkeit

Der LM5070 wird von National in Platz sparenden LLP-16- oder TSSOP-16-Gehäusen angeboten, auf Wunsch auch in bleifreier Ausführung. Der Preis beträgt 1,75 US-Dollar (ab 1.000 Stück). Weitere Informationen sind unter http://www.national.com/... abrufbar.

Kontakt

National Semiconductor GmbH
Livry-Gargan-Str. 10
D-82256 Fürstenfeldbruck
Solveig Lösch
PR
Kurt Löffler
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