ZHCSIA8D March   2018  – October 2019 TPS23880

PRODUCTION DATA.  

  1. 特性
  2. 应用
  3. 说明
    1.     Device Images
      1.      简化原理图
  4. 修订历史记录
  5. 器件比较表
  6. 引脚配置和功能
    1.     引脚功能
    2. 6.1 详细引脚 说明
  7. 规格
    1. 7.1 绝对最大额定值
    2. 7.2 ESD 额定值
    3. 7.3 建议运行条件
    4. 7.4 热性能信息
    5. 7.5 电气特性
    6. 7.6 典型特性
  8. 参数测量信息
    1. 8.1 时序图
  9. 详细 说明
    1. 9.1 概述
      1. 9.1.1 工作模式
        1. 9.1.1.1 自动
        2. 9.1.1.2 半自动
        3. 9.1.1.3 手动/诊断
        4. 9.1.1.4 关闭
      2. 9.1.2 通道 与端口 技术
      3. 9.1.3 请求的 分级与分配的 分级
      4. 9.1.4 功率分配和功率降级
    2. 9.2 功能方框图
    3. 9.3 功能 说明
      1. 9.3.1 端口重映射
      2. 9.3.2 端口功率优先级
      3. 9.3.3 模数转换器 (ADC)
      4. 9.3.4 I2C 看门狗
      5. 9.3.5 电流折返保护
    4. 9.4 器件功能模式
      1. 9.4.1 检测
      2. 9.4.2 连接检查
      3. 9.4.3 分级
      4. 9.4.4 直流断开
    5. 9.5 I2C 编程
      1. 9.5.1 I2C 串行接口
    6. 9.6 寄存器映射
      1. 9.6.1 完整寄存器组
      2. 9.6.2 详细的寄存器说明
        1. 9.6.2.1  中断寄存器
          1. Table 5. 中断寄存器字段说明
        2. 9.6.2.2  中断屏蔽寄存器
          1. Table 6. 中断屏蔽寄存器字段说明
        3. 9.6.2.3  电源事件寄存器
          1. Table 7. 电源事件寄存器字段说明
        4. 9.6.2.4  检测事件寄存器
          1. Table 8. 检测事件寄存器字段说明
        5. 9.6.2.5  故障事件寄存器
          1. Table 9. 故障事件寄存器字段说明
        6. 9.6.2.6  启动/ILIM 事件寄存器
          1. Table 10. 启动/ILIM 事件寄存器字段说明
        7. 9.6.2.7  电源和故障事件寄存器
          1. Table 11. 电源和故障事件寄存器字段说明
          2. 9.6.2.7.1 检测到 SRAM 故障和“安全模式”
        8. 9.6.2.8  通道 1 发现寄存器
        9. 9.6.2.9  通道 2 发现寄存器
        10. 9.6.2.10 通道 3 发现寄存器
        11. 9.6.2.11 通道 4 发现寄存器
          1. Table 12. 通道 n 发现寄存器字段说明
        12. 9.6.2.12 电源状态寄存器
          1. Table 13. 电源状态寄存器字段说明
        13. 9.6.2.13 引脚状态寄存器
          1. Table 14. 引脚状态寄存器字段说明
        14. 9.6.2.14 工作模式寄存器
          1. Table 15. 工作模式寄存器字段说明
        15. 9.6.2.15 断开使能寄存器
          1. Table 18. 断开使能寄存器字段说明
        16. 9.6.2.16 检测/分级使能寄存器
          1. Table 19. 检测/分级使能寄存器字段说明
        17. 9.6.2.17 功率优先级/2 线对 PCUT 禁用寄存器名称
          1. Table 20. 功率优先级/2P-PCUT 禁用寄存器字段说明
        18. 9.6.2.18 时序配置寄存器
          1. Table 22. 时序配置寄存器字段说明
        19. 9.6.2.19 通用屏蔽寄存器
          1. Table 23. 通用屏蔽寄存器字段说明
        20. 9.6.2.20 检测/分级重启寄存器
          1. Table 25. 检测/分级重启寄存器字段说明
        21. 9.6.2.21 电源使能寄存器
          1. Table 26. 电源使能寄存器字段说明
        22. 9.6.2.22 复位寄存器
          1. Table 30. 复位寄存器字段说明
        23. 9.6.2.23 ID 寄存器
          1. Table 32. ID 寄存器字段说明
        24. 9.6.2.24 连接检查和 Auto Class 状态寄存器
          1. Table 33. 连接检查和 Auto Class 字段说明
        25. 9.6.2.25 2 线对管制通道 1 配置寄存器
        26. 9.6.2.26 2 线对管制通道 2 配置寄存器
        27. 9.6.2.27 2 线对管制通道 3 配置寄存器
        28. 9.6.2.28 2 线对管制通道 4 配置寄存器
          1. Table 34. 2 线对管制寄存器字段说明
        29. 9.6.2.29 加电故障寄存器
          1. Table 37. 加电故障寄存器字段说明
        30. 9.6.2.30 端口重映射寄存器
          1. Table 38. 端口重映射寄存器字段说明
        31. 9.6.2.31 通道 1 和 2 多位优先级寄存器
        32. 9.6.2.32 通道 3 和 4 多位优先级寄存器
          1. Table 39. 通道 n MBP 寄存器字段说明
        33. 9.6.2.33 4 线对有线和端口功率分配寄存器
          1. Table 41. 4 线对有线和功率分配寄存器字段说明
        34. 9.6.2.34 4 线对管制通道 1 和 2 配置寄存器
        35. 9.6.2.35 4 线对管制通道 3 和 4 配置寄存器
          1. Table 43. 4 线对管制寄存器字段说明
        36. 9.6.2.36 温度寄存器
          1. Table 45. 温度寄存器字段说明
        37. 9.6.2.37 4 线对故障配置寄存器
          1. Table 46. 4 线对故障寄存器字段说明
        38. 9.6.2.38 输入电压寄存器
          1. Table 47. 输入电压寄存器字段说明
        39. 9.6.2.39 通道 1 电流寄存器
        40. 9.6.2.40 通道 2 电流寄存器
        41. 9.6.2.41 通道 3 电流寄存器
        42. 9.6.2.42 通道 4 电流寄存器
          1. Table 48. 通道 n 电流寄存器字段说明
        43. 9.6.2.43 通道 1 电压寄存器
        44. 9.6.2.44 通道 2 电压寄存器
        45. 9.6.2.45 通道 3 电压寄存器
        46. 9.6.2.46 通道 4 电压寄存器
          1. Table 49. 通道 n 电压寄存器字段说明
        47. 9.6.2.47 2x 折返选择寄存器
          1. Table 50. 2x 折返选择寄存器字段说明
        48. 9.6.2.48 固件版本寄存器
          1. Table 51. 固件版本寄存器字段说明
        49. 9.6.2.49 I2C 看门狗寄存器
          1. Table 52. I2C 看门狗寄存器字段说明
        50. 9.6.2.50 器件 ID 寄存器
          1. Table 54. 器件 ID 寄存器字段说明
        51. 9.6.2.51 通道 1 检测电阻寄存器
        52. 9.6.2.52 通道 2 检测电阻寄存器
        53. 9.6.2.53 通道 3 检测电阻寄存器
        54. 9.6.2.54 通道 4 检测电阻寄存器
          1. Table 55. 检测电阻寄存器字段说明
        55. 9.6.2.55 通道 1 分配的分级寄存器
        56. 9.6.2.56 通道 2 分配的分级寄存器
        57. 9.6.2.57 通道 3 分配的分级寄存器
        58. 9.6.2.58 通道 4 分配的分级寄存器
          1. Table 56. 通道 n 分配的分级寄存器字段说明
        59. 9.6.2.59 AUTO CLASS 控制寄存器
          1. Table 59. AUTO CLASS 控制寄存器字段说明
        60. 9.6.2.60 通道 1 AUTO CLASS 功率寄存器
        61. 9.6.2.61 通道 2 AUTO CLASS 功率寄存器
        62. 9.6.2.62 通道 3 AUTO CLASS 功率寄存器
        63. 9.6.2.63 通道 4 AUTO CLASS 功率寄存器
          1. Table 61. AUTO CLASS 功率寄存器字段说明
        64. 9.6.2.64 备用折返寄存器
          1. Table 62. 备用折返寄存器字段说明
        65. 9.6.2.65 SRAM 控制寄存器
          1. Table 63. SRAM 控制寄存器字段说明
        66. 9.6.2.66 SRAM 起始地址 (LSB) 寄存器
        67. 9.6.2.67 SRAM 起始地址 (MSB) 寄存器
          1. Table 64. SRAM 起始地址寄存器字段说明
  10. 10应用和实现
    1. 10.1 应用信息
      1. 10.1.1 PoE 简介
        1. 10.1.1.1 2 线对与 4 线对功率比较以及新的 IEEE802.3bt 标准
      2. 10.1.2 SRAM 编程
    2. 10.2 典型应用
      1. 10.2.1 设计要求
      2. 10.2.2 详细设计过程
        1. 10.2.2.1 未用通道上的连接
        2. 10.2.2.2 电源引脚旁路电容器
        3. 10.2.2.3 每端口的组件
        4. 10.2.2.4 系统级组件(未在原理图中显示)
      3. 10.2.3 应用曲线
  11. 11电源建议
    1. 11.1 VDD
    2. 11.2 VPWR
  12. 12布局
    1. 12.1 布局指南
      1. 12.1.1 开尔文电流检测电阻器
    2. 12.2 布局示例
      1. 12.2.1 组件安置和布线准则
        1. 12.2.1.1 电源引脚旁路电容器
        2. 12.2.1.2 每端口的组件
  13. 13器件和文档支持
    1. 13.1 文档支持
      1. 13.1.1 相关文档
    2. 13.2 接收文档更新通知
    3. 13.3 支持资源
    4. 13.4 商标
    5. 13.5 静电放电警告
    6. 13.6 Glossary
  14. 14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

电气特性

条件为 –40°C < TJ < 125°C(除非另有说明)。VVDD = 3.3V,VVPWR = 54V,VDGND = VAGND,DGND、KSENSA、KSENSB、KSENSC 和 KSENSD 连接至 AGND,且所有输出均为空载,2xFBn = 0。正电流进入引脚。RS = 0.255Ω,连接至 KSENSA(SEN1 或 SEN2)、KSENSB(SEN3 或 SEN4)、KSENSC(SEN5 或 SEN6)或 KSENSD(SEN7 或 SEN8)。典型值为 25°C 下的值。除非另有说明,否则所有电压均以 AGND 为基准。除非另有说明,否则操作寄存器加载默认值。
参数 测试条件 最小值 典型值 最大值 单位
输入电源 VPWR
IVPWR VPWR 电流消耗 VVPWR = 54V 10 12.5 mA
VUVLOPW_F VPWR UVLO 下降阈值 检查内部振荡器停止运行 14.5 17.5 V
VUVLOPW_R VPWR UVLO 上升阈值 15.5 18.5 V
VPUV_F VPWR 欠压下降阈值 VPUV 阈值 25 26.5 28 V
输入电源 VDD
IVDD VDD 电流消耗 6 12 mA
VUVDD_F VDD UVLO 下降阈值 针对通道失效 2.1 2.25 2.4 V
VUVDD_R VDD UVLO 上升阈值 2.45 2.6 2.75 V
VUVDD_HYS 迟滞 VDD UVLO 0.35 V
VUVW_F VDD UVLO 警告阈值 2.6 2.8 3 V
模数转换器
TCONV_I 转换时间 所有范围,每个通道 0.64 0.8 0.96 ms
TCONV_V 转换时间 所有范围,每个通道 0.82 1.03 1.2 ms
TINT_CUR 积分时间,电流 每个通道,通道导通电流 82 102 122 ms
TINT_DET 积分时间,检测 13.1 16.6 20 ms
TINT_channelV 积分时间,通道电压 通道受电 3.25 4.12 4.9 ms
TINT_inV 积分时间,输入电压 3.25 4.12 4.9 ms
输入电压转换比例因子和精度 VVPWR = 57V 15175 15565 15955 计数
55.57 57 58.43 V
VVPWR = 44V 11713 12015 12316 计数
42.89 44 45.10 V
受电通道电压转换比例因子和精度 VVPWR - VDRAINn = 57V 15175 15565 15955 计数
55.57 57 58.43 V
VVPWR - VDRAINn = 44V 11713 12015 12316 计数
42.89 44 45.10 V
δV/VChannel 电压读数精度 -2.5 2.5 %
受电通道电流转换比例因子和精度 通道电流 = 770mA 10750 10970 11190 计数
754.5 770 785.4 mA
通道电流 = 7.5mA 85 107 130 计数
5.966 7.5 9.125 mA
δI/IChannel 电流读数精度 通道电流 = 50mA -3 3 %
通道电流 = 770mA -2 2
受电通道电流满标度输出 通道电流 = 1.15A 14959 15671 计数
1.05 1.1 A
σI 电流读数可重复性 满标度读数 –7.5 7.5 mA
δR/RChannel 电阻读数精度 15kΩ ≤ RChannel ≤ 33kΩ,CChannel ≤ 0.25µF –7 7 %
Ibias 检测引脚偏置电流 通道导通或在分类期间 -2.5 0 µA
栅极 1-8
VGOH 栅极驱动电压 VGATEn,IGATE = -1µA 10 12.5 V
IGO- 上电复位、检测到 OSS 或通道关断命令时的栅极灌电流 VGATEn = 5V 60 100 190 mA
IGO short- 通道短路时的栅极灌电流 VGATEn = 5V,
VSENn ≥ Vshort(如果是 2X 模式,则为 Vshort2X
60 100 190 mA
IGO+ 栅极拉电流 VGATEn = 0V,默认选择 39 50 63 µA
tD_off_OSS 1 位 OSS 输入的栅极关断时间 从 OSS 到 VGATEn < 1V,
VSENn = 0V,MbitPrty = 0
1 5 µs
tOSS_OFF 3 位 OSS 输入的栅极关断时间 从起始位下降沿到 VGATEn < 1V,
VSENn = 0V,MbitPrty = 1
72 104 µs
tP_off_CMD 通道关断命令的栅极关断时间 从通道关断命令到 VGATEn < 1V,VSENn = 0V 300 µs
tP_off_RST 使用 /RESET 时的栅极关断时间 从 /RESET 低电平到 VGATEn < 1V,VSENn = 0V 1 5 µs
漏极 1-8
VPGT 电源正常阈值 在 VDRAINn 测得 1 2.13 3 V
VSHT 短接 FET 阈值 在 VDRAINn 测得 4 6 8 V
RDRAIN 从 DRAINn 到 VPWR 的电阻 除检测期间或通道导通时的任何工作模式,包括器件 RESET 状态 80 100 190
AUTOCLASS
tClass_ACS 开始 Autoclass 检测 从分类开始时测量 90 100 ms
tAUTO_PSE1 开始 Autoclass 功率测量 从浪涌结束时测量 1.4 1.6 s
在通道已受电时通过设置 MACx 位测得 10 ms
tAUTO Autoclass 功率测量持续时间 1.7 1.8 1.9 s
tAUTO_window Autoclass 功率测量滑动窗口期 0.15 0.3 s
PAC Autoclass 通道功率转换比例因子和精度 VPWR = 52V,VDRAINn = 0V,
通道电流 = 770mA
76 80 84 计数
VPWR = 50V,VDRAINn = 0V,
通道电流 = 100mA
9 10 11
检测
IDISC 检测电流 第 1 和第 3 检测点,
VVPWR - VDRAINn = 0V
145 160 190 µA
第 2 和第 4 检测点,VVPWR - VDRAINn = 0V 235 270 300
ΔIDISC 第 2 次 – 第 1 次检测电流 VVPWR - VDRAINn = 0V 98 110 118 µA
Vdet_open 开路检测电压 通过 VVPWR - VDRAINn 测得 23.5 26 29 V
RREJ_LOW 拒绝电阻低范围 0.86 15
RREJ_HI 拒绝电阻高范围 33 100
RACCEPT 接受电阻范围 19 25 26.5
RSHORT 短接通道阈值 360 Ω
ROPEN 开路通道阈值 400
tDET 检测持续时间 完成检测的时间,4Pxx = 0 275 350 425 ms
tCC 连接检查持续时间 有效检测后完成连接检查的时间,4Pxx = 1 150 400 ms
tDET_BOFF 检测发现尝试之间的退避暂停 VVPWR - VDRAINn > 2.5V 300 400 500 ms
VVPWR - VDRAINn < 2.5V 20 100 ms
tDET_DLY 检测延迟 从命令或 PD 连接到通道检测完成,4Pxx = 0 590 ms
分类
VCLASS 分类电压 VVPWR - VDRAINn,VSENn ≥ 0mV
Ichannel ≥ 180µA
15.5 18.5 20.5 V
ICLASS_Lim 分类电流限制 VVPWR - VDRAINn = 0V 65 80 90 mA
ICLASS_TH 分类阈值电流 0-1 类 5 8 mA
1-2 类 13 16 mA
2-3 类 21 25 mA
3-4 类 31 35 mA
4 类过流 45 51 mA
tLCE 分类持续时间(第 1 指) 从检测完成 95 105 ms
tCLE2-5 分类持续时间(第 2 指至第 5 指) 从标记完成 6.5 12 ms
标记
VMARK 标记电压 4mA ≥ IChannel ≥ 180µA
VVPWR - VDRAINn
7 10 V
IMARK_Lim 标记灌电流限制 VVPWR - VDRAINn = 0V 10 70 90 mA
tME 标记持续时间 6 12 ms
直流断开
VIMIN 直流断开阈值 DCDTxx = 0 1.02 1.6575 2.295 mV
DCDTxx = 1 0.51 1.1475 1.785
tMPDO PD 维持功率特征压降时间限制 TMPDO = 00 320 400 ms
TMPDO = 01 75 100
TMPDO = 10 150 200
TMPDO = 11 600 800
tMPS PD 维持功率特征有效时间 2.5 3 ms
端口功率管制
δPCUT/PCUT PCUT 容差 管制设置 < 15W 0 5 10 %
管制设置 ≥ 15W 0 3 6
tOVLD PCUT 时间限制 TOVLD = 00 50 70 ms
TOVLD = 01 25 35
TOVLD = 10 100 140
TOVLD = 11 200 280
ICUT_MAX 内部 ICUT 钳位 每个通道测量
POL = 1111 1111b
1 1.025 1.050 A
端口电流浪涌
VInrush 浪涌电流限制,ALTIRNn = 0 VVPWR - VDRAINn = 1V 25 38 51 mV
VVPWR - VDRAINn = 10V 25 38 51
VVPWR - VDRAINn = 15V 43 56 69
VVPWR - VDRAINn = 30V 102 114.7
VVPWR - VDRAINn = 55V 102 114.7
浪涌电流限制,ALTIRNn = 1 VVPWR - VDRAINn = 1V 25 38 51
VVPWR - VDRAINn = 10V 47 60 73
VVPWR - VDRAINn = 15V 69 82 95
VVPWR - VDRAINn = 30V 102 114.7
VVPWR - VDRAINn = 55V 102 114.7
tSTART 启动时的最大电流限制持续时间 TSTART = 00 50 70 ms
TSTART = 01 25 35
TSTART = 10 100 140
端口电流折返
VLIM ILIM 1X 限制,2xFB = 0,ALTFBn = 0 VDRAINn = 1V 102 114.7 mV
VDRAINn = 15V 102 115
VDRAINn = 30V 66 74 81
VDRAINn = 50V 30 38 46
ILIM 1X 限制,2xFB = 0,ALTFBn = 1 VDRAINn = 1V 102 114.7
VDRAINn = 30V 99 114.7
VDRAINn = 40V 60 67 74
VDRAINn = 50V 30 38 46
VLIM2X ILIM 2X 限制,2xFB = 1,ALTFBn = 0 VDRAINn = 1V 310 320 330 mV
VDRAINn = 10V 200 220 240
VDRAINn = 30V 66 74 81
VDRAINn = 50V 30 38 46
ILIM 2X 限制,2xFB = 1,ALTFBn = 1 VDRAINn = 1V 310 320 330
VDRAINn = 20V 176 186 196
VDRAINn = 40V 60 67 74
VDRAINn = 50V 30 38 46
tLIM ILIM 时间限制 2xFBn = 0 55 60 65 ms
2xFBn = 1 TLIM = 00 55 60 65
TLIM = 01 15 16 17
TLIM = 10 10 11 12
TLIM = 11 6 6.5 7
短路保护
Vshort 1X 模式下和浪涌期间的 ISHORT 阈值 234 306 mV
Vshort2X 2X 模式下的 ISHORT 阈值 357 408
tD_off_SEN SENn 输入的栅极关断时间 2xFBn = 0,VDRAINn = 1V
从 VSENn 脉冲到 0.425V。
0.9 µs
2xFBn = 1,VDRAINn = 1V
从 VSENn 脉冲到 0.62V。
0.9
电流故障恢复(退避)时间
ted 错误延迟时间。由于错误情况导致在断电后下一次尝试为通道供电之前的延迟 PCUT、ILIM 或 IInrush 故障半自动模式 0.8 1 1.2 s
δIfault 发生电流故障时的 Ichannel 占空比 5.5 6.7 %
热关断
关断温度 温度上升 135 146 °C
迟滞 7 °C
数字 I/O(SCL、SDAI、A1-A4、/RESET、OSS,除非另有说明)
VIH 数字输入高电平 2.1 V
VIL 数字输入低电平 0.9 V
VIT_HYS 输入电压迟滞 0.17 V
VOL 数字输出电平 SDAO 处于 9mA 0.4 V
数字输出电平 /INT 处于 3mA 0.4 V
Rpullup 连接至 VDD 的上拉电阻器 /RESET,A1-A4,TEST0 30 50 80
Rpulldown 连接至 DGND 的下拉电阻器 OSS,TEST1,TEST2 30 50 80
tFLT_INT 故障至 /INT 置位 在内部注册中断故障的时间,从通道关断开始 50 500 µs
TRESETmin /RESET 输入最小脉冲宽度 5 µs
Tbit_OSS 3 位 OSS 位周期 MbitPrty = 1 24 25 26 µs
tOSS_IDL 3 位模式下连续关断代码传输之间的空闲时间 MbitPrty = 1 48 50 µs
tr_OSS 3 位模式下 OSS 的输入上升时间 0.8V → 2.3V,MbitPrty = 1 1 300 ns
tf_OSS 3 位模式下 OSS 的输入下降时间 2.3V → 0.8V,MbitPrty = 1 1 300 ns
I2C 时序要求
tPOR 器件上电复位延迟 20 ms
fSCL SCL 时钟频率 10 400 kHz
tLOW 时钟的低电平周期 0.5 µs
tHIGH 时钟的高电平周期 0.26 µs
tfo SDAO 输出下降时间 SDAO,2.3V → 0.8V,Cb = 10pF,10kΩ 上拉至 3.3V 10 50 ns
SDAO,2.3V → 0.8V,Cb = 400pF,1.3kΩ 上拉至 3.3V 10 50 ns
CI2C SCL 电容 10 pF
CI2C_SDA SDAI、SDAO 电容 6 pF
tSU,DATW 数据设置时间(写入操作) 50 ns
tHD,DATW 数据保持时间(写入操作) 0 ns
tHD,DATR 数据保持时间(读取操作) SDAO,VDD/2 阈值,Cb = 10pF,1.3kΩ 上拉至 3.3V 150 400 ns
tfSDA SDAI 的输入下降时间 2.3V → 0.8V 20 120 ns
trSDA SDAI 的输入上升时间 0.8V → 2.3V 20 120 ns
tr SCL 的输入上升时间 0.8V → 2.3V 20 120 ns
tf SCL 的输入下降时间 2.3V → 0.8V 20 120 ns
tBUF STOP 与 START 状态之间的总线空闲时间 0.5 µs
tHD,STA (重复)启动条件后的保持时间 0.26 µs
tSU,STA 重复启动条件设置时间 0.26 µs
tSU,STO 停止条件设置时间 0.26 µs
tDG 抑制尖峰脉冲宽度、SDAI 和 SCL 50 ns
tWDT_I2C I2C 看门狗跳闸延迟 1.1 2.2 3.3