器件类别:嵌入式解决方案    工程工具   
厂商名称:Maxim Integrated


power management IC development tools max5974a eval kit


Manufacturer: Maxim Integrated
Product Category: Power Management IC Development Tools
RoHS: Yes
Product: Evaluation Kits
Type: Current Mode PWM Controllers
Tool Is For Evaluation Of: MAX5974A
Input Voltage: - 30 V to - 57 V
Output Voltage: 5 V
Brand: Maxim Integrated
Output Current: 4.7 A
Packaging: Bulk
Series: MAX5974
Part # Aliases: MAX5974


19-5880; Rev 0; 5/11

                      MAX5974A Evaluation Kit

                        General Description                                                                 Features     Evaluates: MAX5974A

The MAX5974A evaluation kit (EV kit) is a fully assembled         S IEEE 802.3af/at-Compliant PD Interface Circuit
and tested surface-mount circuit board featuring the              S -30V to -57V Input Range
MAX5974A active-clamped, spread-spectrum, current-                S Demonstrates an Isolated 23.5W Coupled-Inductor
mode PWM controller for Power-over-Ethernet (PoE)
powered device (PD) applications. The EV kit is a                    Forward DC-DC Converter
compact and low-cost design used in Power-over-                   S 92% Efficiency (MAX5974A DC-DC Circuitry)
LAN (PoLAN) applications requiring DC power from                  S Isolated +5V Output at 4.7A
an Ethernet network port for PDs such as IP phones,               S PD Detection and Configurable Classification
wireless access nodes, and security cameras.
The EV kit features a galvanically isolated 25W, 600kHz           S 2-Event Classification or Wall-Adapter Detect
switching frequency forward DC-DC converter using
the IC. The circuit achieves high efficiency up to 92%               Output
(VIN = +42V) using a coupled-inductor forward DC-DC               S In-Rush Current Limit of 180mA (max)
converter topology. The surface-mount transformer                 S Internal UVLO at +16V
provides up to +1650V galvanic isolation for the output.          S Evaluates Endspan and Midspan Ethernet
The EV kit output voltage is configured for +5V and
provides up to 4.7A load current.                                    Systems
                                                                  S Simplified Wall-Adapter Interface
The EV kit includes the MAX5969B IEEE 802.3af/                   S Proven PCB Layout
at-compliant network PD interface-controller IC, which            S Fully Assembled and Tested
provides PD detection signature, PD classification
signature, in-rush current control, and undervoltage              Ordering Information
lockout (UVLO).
                                                                             PART           TYPE
The EV kit circuit receives its power from IEEE 802.3af/            MAX5974AEVKIT#          EV Kit
at-compliant power-sourcing equipment (PSE). The PSE              #Denotes RoHS compliant.
provides the required -30V to -57V DC power over an
unshielded twisted-pair Ethernet network cable to the
EV kit's RJ45 MagJack. The EV kit features a 1 x 1Gb
RJ45 MagJack and two full-bridge diodes for separating
the DC power provided by an endspan or midspan
Ethernet system.

The EV kit circuit can also be powered by a +37V to
+57V wall-adapter power source applied at the PWR+
and PWR- PCB pads. When a wall-adapter power source
is detected, it takes precedence over the PSE source,
allowing the wall adapter to power the EV kit.

Warning: The EV kit is designed to operate with high
voltages. Dangerous voltages are present on this EV kit
and on equipment connected to it. Users who power up
this EV kit or power the sources connected to it must be
careful to follow safety procedures appropriately to work
with high-voltage electrical equipment.

Under severe fault or failure conditions, this EV kit may
dissipate large amounts of power that could result in the
mechanical ejection of a component or of component
debris at high velocity. Operate this kit with care to avoid
possible personal injury.

IEEE is a registered service mark of the Institute of Electrical
and Electronics Engineers, Inc.

MagJack is a registered trademark of Bel Fuse Inc.

                           ________________________________________________________________ Maxim Integrated Products 1

For pricing, delivery, and ordering information, please contact Maxim Direct at 1-888-629-4642,
or visit Maxim's website at
                     MAX5974A Evaluation Kit

Evaluates: MAX5974A                                                                         Component List

                     DESIGNATION QTY  DESCRIPTION                    DESIGNATION QTY        DESCRIPTION

                                      10pF Q5%, 50V COG ceramic                       2200pF Q10%, 250V AC X7R ceram-

                     C1      1 capacitor (0603)                      C18          1 ic capacitor (2220)

                                      Murata GRM1885C1H100H                           Murata GA355QR7GF222KW0IL

                                      0.1F Q10%, 100V X7R ceramic                    1000pF Q10%, 1500V X7R ceramic

                     C2      1 capacitor (1206)                      C22          1 capacitor (1210)

                                      KEMET C1206C104K1RACTU                          AVX LD10SC102KAB1A

                                      0.056F Q10%, 16V X7R ceramic                   330pF Q10%, 50V X7R ceramic

                     C3      1 capacitor (0402)                      C24          1 capacitor (0402)

                                      Murata GRM155R61C104K                           Murata GRM155R71H331K

                                      22F Q10%, 25V X7R ceramic                      200V, 1A bridge rectifiers (MiniDIP)
                                                                                      Diodes Inc. HD01-T
                     C4      1 capacitor (1210)                      D1, D2       2

                                      Murata GRM32ER61E226K

                                      0.047F Q10%, 50V X7R ceramic                   58V, 600W transient voltage

                     C5      1 capacitor (0603)                      D3           1   suppressor (SMB)
                                                                                      Diodes Inc. SMBJ58A
                                      Murata GRM188R71H473K
                                                                                      (Top Mark: NG)

                                      1F Q10%, 100V X7R ceramic     D4, D5, D8,      100mA, 80V diodes (SOD323)
                                                                          D10         Diodes Inc. 1N4148WS
                     C6      1 capacitor (1210)                                   4
                                      AVX 1210C105KAT9A
                                      33F Q20%, 63V aluminum         GND, 5V     1   100V, 2A Schottky diode (SMB)
                                                                                      Diodes Inc. B2100-13-F
                                      electrolytic capacitor               J1
                     C7      1        (8.3mm x 8.3mm)                             01 Not installed, zener diode
                                                                                  2 Binding posts
                                      Panasonic EEE1JA330P

                                   47F Q10%, 16V X5R ceramic                     1   Modular jack assembly, side entry,
                             4 capacitors (1210)                                      8 position
                       C12         Murata GRM32ER61C476K             N1, N2             25V, 20A n-channel MOSFETs
                                                                                  2 (PowerPak, 8 SO)
                                   0.1F Q10%, 50V X7R ceramic
                             1 capacitor (0603)                                         Vishay SiR412DP

                                   Murata GRM188R71H104K                              150V, 4.1A n-channel MOSFET

                                      0.1F Q10%, 100V X7S ceramic   N3           1 (8 SO)

                     C13     1 capacitor (0603)                                       Fairchild FDS86242

                                      TDK C1608X7S2A104K                                150V, -0.42V p-channel MOSFET
                                                                                  1 (6 SC70)
                                      0.01F Q10%, 25V X5R ceramic     N4
                                                                                        Vishay Si1411DH
                     C14     1 capacitor (0402)                        Q1
                                                                       Q2         0 Not installed, transistor (SOT23)
                                      AVX 04023D103KAT2A             R1, R8       1 30V, 100mA pnp transistor (SOT23)
                                                                       R2         2 30.1kI Q1% resistors (0603)
                                      0.047F Q10%, 16V X5R ceramic    R3         1 69.8I Q1% resistor (0603)
                                                                       R4         1 54.9kI Q1% resistor (0402)
                     C15     1 capacitor (0402)                        R5         1 30.9I Q1% resistor (0805)
                                                                       R6         1 59.0kI Q1% resistor (0603)
                                      TDK C1005X7R1C473K                          1 16.9kI Q1% resistor (0402)

                                      1500pF Q10%, 50V X7R ceramic

                     C16     1 capacitor (0402)

                                      Murata GRM155R71H152K

                                      0.01F Q10%, 250V X7R ceramic

                     C17     1 capacitor (1206)

                                      KEMET 12062C103KARACT4

                     2 _______________________________________________________________________________________
                                                      MAX5974A Evaluation Kit

                                                                        Component List (continued)           Evaluates: MAX5974A

DESIGNATION QTY                   DESCRIPTION         DESIGNATION QTY                      DESCRIPTION

R7, R26          2 499I Q1% resistors (0402)                      R50   1 10I Q1% resistor (1206)

R9, R27          2 100kI Q1% resistors (0402)                                 RJ45 MagJack 1G-Ethernet,
                                                                        1 802.3af/at standard
R10              1 2kI Q1% resistor (0402)                        RJ45
                                                                              Bel Fuse Inc. 0826-1X1T-GH-F
R11              1 10kI Q1% resistor (0402)

R12, R13         2 10I Q5% resistors (0805)                       T1    1  26W forward transformer (EP10)
                                                                           Cooper Bussmann CTX03-18774
R14              1 24.9kI Q1% resistor (0603)

R15              1 14.7kI Q1% resistor (0402)                     T2    1  Transformer (EP8)
                                                                           Cooper Bussmann CTX03-18775
R16              1 0I Q5% resistor (0402)

R17              0 Not installed, resistor (0402)                 TP1   1 Small red test point

R18              1 4.02kI Q1% resistor (0402)                     TP2   1 Small black test point

R19, R23         2 10I Q5% resistors (0603)                                Active-clamp PWM controller

R20              1 10kI Q1% resistor (0603)                       U1    1  (16 TQFN-EP)
                                                                           Maxim MAX5974AETE+
R21, R25         2 0.33I Q1%, 1/4 W resistors (1206)

R28              1 49.9kI Q1% resistor (0402)                              (Top Mark: AHY)

R38, R39, R44,   0 Not installed, resistors (0603)                         IEEE802.3at-powered device
                                                                  U2    1 interface controller (10 TDFN-EP)

R40R43          4 75I Q5% resistors (0603)                                Maxim MAX5969BETB+

R46              1 0I Q5% resistor (0603)                         --    1 PCB: MAX5974A EVALUATION KIT

R47              1 1MI Q5% resistor (0603)

R49              1 100I Q1% resistor (0402)

                                                                           Component Suppliers

                        SUPPLIER                        PHONE                                   WEBSITE
AVX Corporation                                     843-946-0238

Bel Fuse Inc.                                       201-432-0463
Cooper Bussmann                                     916-941-1117

Diodes Incorporated                                 805-446-4800
Fairchild Semiconductor                             888-522-5372

KEMET Corp.                                         864-963-6300
Murata Electronics North America, Inc.              770-436-1300

Panasonic Corp                                      800-344-2112
TDK Corp.                                           847-803-6100
Vishay                                              402-563-6866

Note: Indicate that you are using the MAX5974A when contacting these component suppliers.

                _______________________________________________________________________________________ 3
                     MAX5974A Evaluation Kit

Evaluates: MAX5974A                     Quick Start                                The EV kit is a galvanically isolated 25W DC-DC converter
                                                                                   using the active-clamped, current-mode PWM controller
                                        Required Equipment                         in a forward, coupled-inductor feedback topology. The EV
                                                                                   kit receives power from an IEEE 802.3af/at-compliant PSE
                      MAX5974A EV kit                                             and a UTP cable connected to the EV kit's RJ45 MagJack.
                                                                                   The EV kit uses a 1 x 1Gb RJ45 MagJack and two diode-
                      IEEE 802.3af/at-compliant PSE and Category 5e               bridge power rectifiers (D1, D2) to separate the -57V DC
                         Ethernet network cable                                    power sent by the PSE. The EV kit accepts power from
                                                                                   an endspan or midspan PSE network configuration. The
                      -48V, 1A-capable DC power supply                            EV kit also provides an RJ45 jack (J1) for interfacing to
                                                                                   the Ethernet data signals. PCB pads VDD and VSS are
                      Voltmeter                                                   available for powering the EV kit if network connectivity
                                                                                   is not required.
                                                       Hardware Connections
                     The EV kit is fully assembled and tested. Follow the          The EV kit output voltage is configured for +5V and
                     steps below to verify board operation. Caution: Do not        provides up to 4.7A output current while achieving up to
                     turn on the power supply until all connections are            92% efficiency. Transformer T1 provides up to +1650V
                     completed.                                                    galvanic isolation for the output. Transformer T2 is used
                                                                                   for providing the operating voltage at the device's IN
                     1) Use one of the following methods to power the EV kit:      input and for coupled-inductor feedback control for
                                                                                   setting the output voltage using resistors R3, R11, and
                            If network connectivity is required: Connect a        R49. Current-sense resistors R21 and R25 limit the peak
                               Category 5e Ethernet network cable from the EV      current through transistor N3 and primary transformer
                               kit input port RJ45 MagJack connector (RJ45) to     T1. PCB pad D11 is available for clamping the IC IN
                               the corresponding PSE Ethernet LAN connection       input when driving the EN input using an external source.
                               to provide power to the EV kit. A modular RJ45      Capacitor C17 and transistor N4 form a clamping
                               jack (J1) provides an interface with the Ethernet   network that protects transformer T1 against saturation,
                               data signals only.                                  due to reverse current, by monitoring the voltage across
                                                                                   the device's CS input during auxiliary driver N4's off time.
                            If network connectivity is not required:
                               Connect a -48V DC power supply between the          The EV kit also demonstrates the full PD functionality of the
                               VDD and VSS pads on the EV kit. Connect the         device, such as PD detection signature, PD classification
                               power-supply positive terminal to the VDD pad       signature, in-rush current control, and UVLO. Resistors
                               and the negative terminal to the VSS pad.           R14 and R4 set the PD detection signature and the PD
                                                                                   classification signature, respectively.
                     2) Activate the PSE power supply or turn on the external
                         DC power supply.                                          The EV kit circuit accepts power from a wall-adapter DC
                                                                                   power source. When a +37V to +57V wall-adapter power
                     3) Using a voltmeter, verify that the EV kit provides         source is applied at the PWR+ and PWR- PCB pads, it
                         approximately +5V across the +5V and GND PCB pads.        takes precedence over the PSE source, allowing the wall
                         GND is galvanically isolated from the EV kit's input VDD  adapter to power the EV kit circuit. When applying a valid
                         and VSS pads.                                             voltage source between the PWR+ and PWR- PCB pads,
                                                                                   the MAX5696B's internal isolation switch disconnects
                       Detailed Description of Hardware                            VSS from RTN, which allows the wall adapter to supply
                                                                                   power to the EV kit.
                     The MAX5974A EV kit is a fully assembled and tested
                     surface-mount circuit board that evaluates the MAX5974A
                     active-clamped, spread-spectrum, current-mode PWM
                     controller. The EV kit features a powered Ethernet port, a
                     data-only Ethernet port, and a MAX5969B IEEE 802.3af/
                     at-compliant network PD interface-controller IC.

                     4  _______________________________________________________________________________________
MAX5974A Evaluation Kit

                           PD Classification Signature                          Ethernet Data-Signal Interfacing           Evaluates: MAX5974A
The EV kit is configured for a Class 4 (12.95W to 25.5W)     The EV kit features a modular RJ45 jack (J1) to interface
PD classification by resistor R4. To reconfigure the PD      with the Ethernet data signals. J1 is provided for interfac-
classification, replace surface-mount 0805 resistor R4.      ing the EV kit with the Ethernet data signals only. Refer to
Table 1 lists the PD classification options.                 the RJ45 MagJack data sheet on the Bel Fuse website
                                                             prior to interfacing the EV kit's J1 modular RJ45 jack with
   Wall-Adapter Power Source (PWR+, PWR-)                    the Ethernet data signals.
The EV kit can also accept power from a wall-adapter DC
power source applied at the PWR+ and PWR- PCB pads.          Table 1. PD Classification Signature
The wall-adapter power-source operating-voltage range        Selection
must be within +37V to +57V for the EV kit.
                                                             CLASS  MAXIMUM POWER      RESISTOR R4 (I)
When the wall-adapter power source is above +30V, it                 USED BY PD (W)
takes precedence over the PSE source. Once the wall-             0                               615
adapter power source is detected, the MAX5969B's                 1      0.44 to 12.95            117
internal isolation switch disconnects VSS from RTN.              2       0.44 to 3.84           66.5
The wall-adapter power is supplied to VDD (through               3       3.84 to 6.49           43.7
diode D7) and RTN. Once it takes over, the classification        4      6.49 to 12.95           30.9
process is disabled. Resistors R27 and R28 are available         5      12.95 to 25.5           22.6
for adjusting the EV kit wall-adapter voltage for disabling
the PSE source.                                                              > 25.5

When the wall-adapter power source is below +21V, the
PSE provides power through the device's RTN. Diode
D7 prevents the PSE from back-driving the wall-adapter
power source when it is below +7V.

_______________________________________________________________________________________ 5
MAX5974A Evaluation Kit

Evaluates: MAX5974AEFFICIENCY vs. OUTPUT CURRENT                                                                                                                                        LOAD REGULATION
                               EFFICIENCY (%)                                                                                                                                         vs. OUTPUT CURRENT
                                                                                                                                                  LOAD REGULATION (%)100


80     VIN = +48V VIN = +57V                                                                                                                                           1.0
                                                                                                                                                                                      VIN = +42V
                                                                                                                                                                                   VIN = +48V
60     VIN = +42V

50                                                                                                                                                                     0


30                                                                                                                                                                     -0.5
                                                                                                                                                                                                  VIN = +57V

0                                                                                                                                                                      -1.5

    0  1           2  3       4        5                                                                                                                                     0  1                 2           3  4  5

          OUTPUT CURRENT (A)                                                                                                                                                       OUTPUT CURRENT (A)

Figure 1. MAX5974A EV Kit Efficiency vs. Output (VIN = +42V,  Figure 2. MAX5974A EV Kit Load Regulation vs. Output
+48V, and +57V)                                               Current (VIN = +42V, +48V, and +57V)

                                                              +5V (AC-COUPLED)



                                              Figure 3. MAX5974A EV Kit Load Transient (VIN = +57V)
6 _______________________________________________________________________________________
                                    MAX5974A Evaluation Kit                                                          Evaluates: MAX5974A

Figure 4. MAX5974A EV Kit Schematic
                          _______________________________________________________________________________________ 7
Evaluates: MAX5974A  MAX5974A Evaluation Kit

                     Figure 5. MAX5974A EV Kit Component Placement Guide--Component Side

                     Figure 6. MAX5974A EV Kit PCB Layout--Component Side
                     8 _______________________________________________________________________________________
                                    MAX5974A Evaluation Kit                                                                                                 Evaluates: MAX5974A

Figure 7. MAX5974A EV Kit PCB Layout--GND Layer 2

Figure 8. MAX5974A EV Kit PCB Layout--Signal Layer 3

                          _______________________________________________________________________________________ 9
Evaluates: MAX5974A  MAX5974A Evaluation Kit

                     Figure 9. MAX5974A EV Kit PCB Layout--Solder Side

                     Figure10. MAX5974A EV Kit Component Placement Guide--Solder Side
                                     MAX5974A Evaluation Kit

REVISION  REVISION                   DESCRIPTION  Revision History                                                                                              Evaluates: MAX5974A
                    Initial release                                  PAGES
      0       5/11                                                CHANGED


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