ZHCSM53 October   2020 TPS23731

PRODUCTION DATA  

  1. 特性
  2. 应用
  3. 说明
  4. 修订历史记录
  5. 器件比较表
  6. 引脚配置和功能
  7. 规格
    1. 7.1 绝对最大额定值
    2. 7.2 ESD 等级
    3. 7.3 建议运行条件
    4. 7.4 热性能信息
    5. 7.5 电气特性:直流/直流控制器部分
    6. 7.6 电气特性 PoE
    7.     14
    8. 7.7 典型特性
  8. 详细说明
    1. 8.1 概述
    2. 8.2 功能模块图
    3. 8.3 特性描述
      1. 8.3.1  CLS 分级
      2. 8.3.2  DEN 检测和使能
      3. 8.3.3  APD 辅助电源检测
      4. 8.3.4  内部导通 MOSFET
      5. 8.3.5  T2P 和 APDO 指标
      6. 8.3.6  直流/直流控制器特性
        1. 8.3.6.1 VCC、VB、VBG 和高级 PWM 启动
        2.       27
        3. 8.3.6.2 CS、斜坡补偿电流和消隐
        4. 8.3.6.3 COMP、FB、EA_DIS、CP、PSRS 和无光耦合器反馈
        5. 8.3.6.4 FRS 频率设置和同步
        6. 8.3.6.5 DTHR 和频率抖动,用于扩频应用
        7. 8.3.6.6 转换开关的 SST 和软启动
        8. 8.3.6.7 转换开关的 SST、I_STP、LINEUV 和软停止
      7. 8.3.7  开关 FET 驱动器 - GATE
      8. 8.3.8  EMPS 和自动 MPS
      9. 8.3.9  VDD 电源电压
      10. 8.3.10 RTN、AGND、GND
      11. 8.3.11 VSS
      12. 8.3.12 外露散热焊盘 - PAD_G 和 PAD_S
    4. 8.4 器件功能模式
      1. 8.4.1  PoE 概述
      2. 8.4.2  阈值电压
      3. 8.4.3  PoE 启动序列
      4. 8.4.4  检测
      5. 8.4.5  硬件分级
      6. 8.4.6  维持功率特征 (MPS)
      7. 8.4.7  高级启动和转换器运行
      8. 8.4.8  线路欠压保护和转换器运行
      9. 8.4.9  PD 自保护
      10. 8.4.10 热关断 - 直流/直流控制器
      11. 8.4.11 适配器 ORing
  9. 应用和实施
    1. 9.1 应用信息
    2. 9.2 典型应用
      1. 9.2.1 设计要求
        1. 9.2.1.1 详细设计过程
          1. 9.2.1.1.1  输入电桥和肖特基二极管
          2. 9.2.1.1.2  输入 TVS 保护
          3. 9.2.1.1.3  输入旁路电容器
          4. 9.2.1.1.4  检测电阻,RDEN
          5. 9.2.1.1.5  分级电阻,RCLS。
          6. 9.2.1.1.6  APD 引脚分压器网络,RAPD1、RAPD2
          7. 9.2.1.1.7  设定频率 (RFRS) 和同步
          8. 9.2.1.1.8  偏置电源要求和 CVCC
          9. 9.2.1.1.9  APDO、T2P 接口
          10. 9.2.1.1.10 输出电压反馈分压器,RAUX、R1、R2
          11. 9.2.1.1.11 传导发射的频率抖动控制
  10. 10电源相关建议
  11. 11布局
    1. 11.1 布局指南
    2. 11.2 布局示例
    3. 11.3 EMI 遏制
    4. 11.4 散热注意事项和 OTSD
    5. 11.5 ESD
  12. 12器件和文档支持
    1. 12.1 文档支持
      1. 12.1.1 相关文档
    2. 12.2 支持资源
    3. 12.3 商标
    4. 12.4 静电放电警告
    5. 12.5 术语表
  13. 13机械、封装和可订购信息

封装选项

机械数据 (封装 | 引脚)
散热焊盘机械数据 (封装 | 引脚)
订购信息

适配器 ORing

许多支持 PoE 的设备设计为使用墙上适配器或 PoE 电源供电。本地电源解决方案增加了成本和复杂性,但是 PoE 在特定情况下不可用时,允许使用相应米6体育平台手机版_好二三四。虽然大多数应用只要求 PD 在两种电源都存在时才工作,但 TPS23731 器件支持强制选择使用任一电源运行。图 8-15 说明了二极管 ORing 外部电源为 PD 供电的三种方案。在任何特定设计中只能使用一种方案。方案 1 将电源施加到器件输入端,方案 2 将电源施加到器件 PoE 部分和电源电路之间,方案 3 将电源施加到转换器的输出侧。每种方案都有优缺点。《采用 TPS23753 的高级适配器 ORing 解决方案》 应用手册 (SLVA306) 对器件和 ORing 解决方案进行了详细论述。

GUID-2658EAE9-9F47-4C19-8AE0-1C6DA6017435-low.gif图 8-15 ORing 配置

偏好某一种电源将会带来许多挑战。适配器输出电压(标称值和容差值)、电源插入点以及偏好的电源等因素相结合决定了解决方案的复杂性。下面几个因素会增加复杂性:二极管 ORing 的自然高压选择(更简单的电源组合方法)、PSE 中隐含的电流限制、PD 浪涌以及保护电路(这是正常运行和确保可靠性所必需的)。对于许多组合来说,创建简单而无缝的解决方案即使并非天方夜谭,也是困难重重。然而,TPS23731 器件提供了几种可简化组合的内置功能。

几个示例证明了 ORing 解决方案固有的局限性。二极管 ORing 将 48V 适配器与 PoE 相结合(方案 1)会出现任一电源可能具有较高电压的问题。此情况下需要使用阻塞开关来确保其中一个电源占主导地位。第二个示例使用方案 2 将 12V 适配器与 PoE 组合在一起。转换器采用 12V 适配器供电时的流耗大约是采用 48V PoE 时的流耗的四倍。从适配器电源转换到 PoE 所需的电流可能超出 PSE 的供电能力。CIN 电容充电时,必须关闭转换器,随后在电压升高和输入电流降低时再重新启动转换器。第三个示例将 24V 适配器与 ORing 方案 1 结合使用。PD 热插拔必须处理两倍的电流,并且具有 1/4 的电阻(电流成为原来的 4 倍),这样才能消耗相同的功率。

更常见的优选 ORing 方案是具有适配器优先级的方案 2。当适配器用于将 APD 拉至高电平而禁用热插拔 MOSFET 时,可阻止 PoE 源为输出供电。此解决方案适用于各种适配器电压,非常简单,并且需要很少的外部器件。当交流电源发生故障,或已拆下适配器时,启用热插拔开关。在更简单的实现中,PD 会暂时断电,直到 PSE 完成其启动周期。

DEN 引脚可用于在 ORing 采用方案 3 时禁用 PoE 输入。这是适配器优先级实施方案。将 DEN 拉至低电平,同时创建无效的检测签名,禁用热插拔 MOSFET,并防止 PD 重新检测。这通常使用从转换器的次级侧驱动的光耦合器来完成。通过确保辅助电压始终高于转换器输出,可以实现不需要 DEN 光耦合器的另一种方案 3 替代方法;在这种情况下,可使用 TPS23731 的自动 MPS 功能来维持 PSE 电源。

IEEE 标准要求 PI 导体与地电位以及不属于 PI 接口的所有其他系统电位以电气方式隔离。在方案 1 和 2 中,适配器必须在输出端和所有其他连接之间通过最小 1500Vac 的电介质耐压测试。在方案 3 中,仅当转换器不提供此隔离的情况下,适配器才需要实现此隔离。

图中所有方案所示的适配器 ORing 二极管用于防止反向电压适配器、适配器输入引脚短路和低压适配器损坏。在方案 3 中,有时 ORing 是通过使用 MOSFET 实现的。