ZHCSK91A August   2019  – September 2019 TPS23882

PRODUCTION DATA.  

  1. 1 特性
  2. 2 应用
  3. 3 说明
    1.     Device Images
      1.      简化原理图
  4. 4 器件比较表
  5. 5 引脚配置和功能
    1.     引脚功能
    2. 5.1 详细引脚 说明
  6. 6 规格
    1. 6.1 绝对最大额定值
    2. 6.2 ESD 额定值
    3. 6.3 建议运行条件
    4. 6.4 热性能信息
    5. 6.5 电气特性
    6. 6.6 典型特性
  7. 7 参数测量信息
    1. 7.1 时序图
  8. 8 详细 说明
    1. 8.1 概述
      1. 8.1.1 工作模式
        1. 8.1.1.1 自动
        2. 8.1.1.2 自主
        3. 8.1.1.3 半自动
        4. 8.1.1.4 手动/诊断
        5. 8.1.1.5 关闭
      2. 8.1.2 3 类 2 线对 PoE
      3. 8.1.3 请求的 分级与分配的 分级
      4. 8.1.4 功率分配和功率降级
    2. 8.2 功能方框图
    3. 8.3 功能 说明
      1. 8.3.1 端口重映射
      2. 8.3.2 端口功率优先级
      3. 8.3.3 模数转换器 (ADC)
      4. 8.3.4 I2C 看门狗
      5. 8.3.5 电流折返保护
    4. 8.4 器件功能模式
      1. 8.4.1 检测
      2. 8.4.2 分级
      3. 8.4.3 直流断开
    5. 8.5 I2C 编程
      1. 8.5.1 I2C 串行接口
    6. 8.6 寄存器映射
      1. 8.6.1 完整寄存器组
      2. 8.6.2 详细的寄存器说明
        1. 8.6.2.1  中断寄存器
          1. Table 5. 中断寄存器字段说明
        2. 8.6.2.2  中断屏蔽寄存器
          1. Table 6. 中断屏蔽寄存器字段说明
        3. 8.6.2.3  电源事件寄存器
          1. Table 7. 电源事件寄存器字段说明
        4. 8.6.2.4  检测事件寄存器
          1. Table 8. 检测事件寄存器字段说明
        5. 8.6.2.5  故障事件寄存器
          1. Table 9. 故障事件寄存器字段说明
        6. 8.6.2.6  启动/ILIM 事件寄存器
          1. Table 10. 启动/ILIM 事件寄存器字段说明
        7. 8.6.2.7  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. 8.6.2.7.1 检测到 SRAM 故障和“安全模式”
        8. 8.6.2.8  通道 1 发现寄存器
        9. 8.6.2.9  通道 2 发现寄存器
        10. 8.6.2.10 通道 3 发现寄存器
        11. 8.6.2.11 通道 4 发现寄存器
          1. Table 12. 通道 n 发现寄存器字段说明
        12. 8.6.2.12 电源状态寄存器
          1. Table 13. 电源状态寄存器字段说明
        13. 8.6.2.13 引脚状态寄存器
          1. Table 14.  引脚状态寄存器字段说明
          2. 8.6.2.13.1 自主模式
        14. 8.6.2.14 工作模式寄存器
          1. Table 16. 工作模式寄存器字段说明
        15. 8.6.2.15 断开使能寄存器
          1. Table 19. 断开使能寄存器字段说明
        16. 8.6.2.16 检测/分级使能寄存器
          1. Table 20. 检测/分级使能寄存器字段说明
        17. 8.6.2.17 功率优先级/2 线对 PCUT 禁用寄存器名称
          1. Table 21. 功率优先级/2P-PCUT 禁用寄存器字段说明
        18. 8.6.2.18 时序配置寄存器
          1. Table 23. 时序配置寄存器字段说明
        19. 8.6.2.19 通用屏蔽寄存器
          1. Table 24. 通用屏蔽寄存器字段说明
        20. 8.6.2.20 检测/分级重启寄存器
          1. Table 26. 检测/分级重启寄存器字段说明
        21. 8.6.2.21 电源使能寄存器
          1. Table 27. 电源使能寄存器字段说明
        22. 8.6.2.22 复位寄存器
          1. Table 31. 复位寄存器字段说明
        23. 8.6.2.23 ID 寄存器
          1. Table 33. ID 寄存器字段说明
        24. 8.6.2.24 连接检查和 Auto Class 状态寄存器
          1. Table 34. 连接检查和 Auto Class 字段说明
        25. 8.6.2.25 2 线对管制通道 1 配置寄存器
        26. 8.6.2.26 2 线对管制通道 2 配置寄存器
        27. 8.6.2.27 2 线对管制通道 3 配置寄存器
        28. 8.6.2.28 2 线对管制通道 4 配置寄存器
          1. Table 35. 2 线对管制寄存器字段说明
        29. 8.6.2.29 电容（传统 PD）检测
          1. Table 37. 电容检测寄存器字段说明
        30. 8.6.2.30 加电故障寄存器
          1. Table 38. 加电故障寄存器字段说明
        31. 8.6.2.31 端口重映射寄存器
          1. Table 39. 端口重映射寄存器字段说明
        32. 8.6.2.32 通道 1 和 2 多位优先级寄存器
        33. 8.6.2.33 通道 3 和 4 多位优先级寄存器
          1. Table 40. 通道 n MBP 寄存器字段说明
        34. 8.6.2.34 端口功率分配寄存器
          1. Table 42. 功率分配寄存器字段说明
        35. 8.6.2.35 温度寄存器
          1. Table 44. 温度寄存器字段说明
        36. 8.6.2.36 输入电压寄存器
          1. Table 45. 输入电压寄存器字段说明
        37. 8.6.2.37 通道 1 电流寄存器
        38. 8.6.2.38 通道 2 电流寄存器
        39. 8.6.2.39 通道 3 电流寄存器
        40. 8.6.2.40 通道 4 电流寄存器
          1. Table 46. 通道 n 电流寄存器字段说明
        41. 8.6.2.41 通道 1 电压寄存器
        42. 8.6.2.42 通道 2 电压寄存器
        43. 8.6.2.43 通道 3 电压寄存器
        44. 8.6.2.44 通道 4 电压寄存器
          1. Table 47. 通道 n 电压寄存器字段说明
        45. 8.6.2.45 2x 折返选择寄存器
          1. Table 48. 2x 折返选择寄存器字段说明
        46. 8.6.2.46 固件版本寄存器
          1. Table 49. 固件版本寄存器字段说明
        47. 8.6.2.47 I2C 看门狗寄存器
          1. Table 50. I2C 看门狗寄存器字段说明
        48. 8.6.2.48 器件 ID 寄存器
          1. Table 52. 器件 ID 寄存器字段说明
        49. 8.6.2.49 通道 1 检测电阻寄存器
        50. 8.6.2.50 通道 2 检测电阻寄存器
        51. 8.6.2.51 通道 3 检测电阻寄存器
        52. 8.6.2.52 通道 4 检测电阻寄存器
          1. Table 53. 检测电阻寄存器字段说明
        53. 8.6.2.53 通道 1 检测电容寄存器
        54. 8.6.2.54 通道 2 检测电容寄存器
        55. 8.6.2.55 通道 3 检测电容寄存器
        56. 8.6.2.56 通道 4 检测电容寄存器
          1. Table 54. 检测电容寄存器字段说明
        57. 8.6.2.57 通道 1 分配的分级寄存器
        58. 8.6.2.58 通道 2 分配的分级寄存器
        59. 8.6.2.59 通道 3 分配的分级寄存器
        60. 8.6.2.60 通道 4 分配的分级寄存器
          1. Table 55. 通道 n 分配的分级寄存器字段说明
        61. 8.6.2.61 AUTO CLASS 控制寄存器
          1. Table 58. AUTO CLASS 控制寄存器字段说明
        62. 8.6.2.62 通道 1 AUTO CLASS 功率寄存器
        63. 8.6.2.63 通道 2 AUTO CLASS 功率寄存器
        64. 8.6.2.64 通道 3 AUTO CLASS 功率寄存器
        65. 8.6.2.65 通道 4 AUTO CLASS 功率寄存器
          1. Table 59. AUTO CLASS 功率寄存器字段说明
        66. 8.6.2.66 备用折返寄存器
          1. Table 60. 备用折返寄存器字段说明
        67. 8.6.2.67 SRAM 控制寄存器
          1. Table 61. SRAM 控制寄存器字段说明
        68. 8.6.2.68 SRAM 起始地址 (LSB) 寄存器
        69. 8.6.2.69 SRAM 起始地址 (MSB) 寄存器
          1. Table 62. SRAM 起始地址寄存器字段说明
  9. 9 应用和实现
    1. 9.1 应用信息
      1. 9.1.1 自主操作
      2. 9.1.2 PoE 简介
        1. 9.1.2.1 2 线对与 4 线对功率比较以及新的 IEEE802.3bt 标准
      3. 9.1.3 SRAM 编程
    2. 9.2 典型应用
      1. 9.2.1 设计要求
      2. 9.2.2 详细设计过程
        1. 9.2.2.1 未用通道上的连接
        2. 9.2.2.2 电源引脚旁路电容器
        3. 9.2.2.3 每端口的组件
        4. 9.2.2.4 系统级组件（未在原理图中显示）
      3. 9.2.3 应用曲线
  10. 10电源建议
    1. 10.1 VDD
    2. 10.2 VPWR
  11. 11布局
    1. 11.1 布局指南
      1. 11.1.1 开尔文电流检测电阻器
    2. 11.2 布局示例
      1. 11.2.1 组件安置和布线准则
        1. 11.2.1.1 电源引脚旁路电容器
        2. 11.2.1.2 每端口的组件
  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 接收文档更新通知
    3. 12.3 支持资源
    4. 12.4 商标
    5. 12.5 静电放电警告
    6. 12.6 Glossary
  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

6.5 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 = 0.200Ω，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 VDD 下降 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 8431 8604 8776 计数
754.5 770 785.4 mA
通道电流 = 100mA 1084 1118 1152 计数
97 100 103 mA
δI/IChannel 电流读数精度 通道电流 = 100mA -3 3 %
通道电流 = 770mA -2 2
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 通道导通或在分级期间 -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 (POFFn = 1) 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 kΩ
AUTOCLASS
tClass_ACS 开始 Autoclass 检测 从分级开始时测量 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 kΩ
RREJ_HI 拒绝电阻高范围 33 100 kΩ
RACCEPT 接受电阻范围 19 25 26.5 kΩ
RSHORT 短接通道阈值 360 Ω
ROPEN 开路通道阈值 400 kΩ
tDET 检测持续时间 完成检测的时间 275 350 425 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 590 ms
电容测量 Cport = 10uF 8.5 10 11.5 uF
分级
VCLASS 分级电压 VVPWR - VDRAINn，VSENn ≥ 0mV
Ichannel ≥ 180µA		 15.5 18.5 20.5 V
ICLASS_Lim 分级电流限制 VVPWR - VDRAINn = 0V 65 75 90 mA
ICLASS_TH 分级阈值电流 0-1 级 5 8 mA
1-2 级 13 16 mA
2-3 级 21 25 mA
3-4 级 31 35 mA
4 级过流 45 51 mA
tLCE 分级持续时间（第 1 指） 从检测完成 95 105 ms
tCLE2/3 分级持续时间（第 2 指和第 3 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 60 75 90 mA
tME 标记持续时间 6 12 ms
直流断开
VIMIN 直流断开阈值 0.8 1.3 1.8 mV
tMPDO PD 维持功率特征压降时间限制 TMPDO = 00 320 400 ms
TMPDO = 01 75 100 ms
TMPDO = 10 150 200 ms
TMPDO = 11 600 800 ms
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 POL ≤ 15W 0 5 10 %
δPCUT/PCUT PCUT 容差 15W < POL < 60W 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
端口电流浪涌
VInrush 浪涌电流限制，ALTIRNn = 0 VVPWR - VDRAINn = 1V 19 30 41 mV
VVPWR - VDRAINn = 10V 19 30 41
VVPWR - VDRAINn = 15V 33 44 55
VVPWR - VDRAINn = 30V 80 90
VVPWR - VDRAINn = 55V 80 90
浪涌电流限制，ALTIRNn = 1 VVPWR - VDRAINn = 1V 19 30 41
VVPWR - VDRAINn = 10V 36 47 58
VVPWR - VDRAINn = 15V 53 64 75
VVPWR - VDRAINn = 30V 80 90
VVPWR - VDRAINn = 55V 80 90
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 80 90 mV
VDRAINn = 15V 80 90
VDRAINn = 30V 51 58 65
VDRAINn = 50V 23 30 37
ILIM 1X 限制，2xFB = 0，ALTFBn = 1 VDRAINn = 1V 80 90
VDRAINn = 25V 80 90
VDRAINn = 40V 45 51 57
VDRAINn = 50V 23 30 37
VLIM2X ILIM 2X 限制，2xFB = 1，ALTFBn = 0 VDRAINn = 1V 245 250 262 mV
VDRAINn = 10V 164 180 196
VDRAINn = 30V 51 58 64
VDRAINn = 50V 23 30 37
ILIM 2X 限制，2xFB = 1，ALTFBn = 1 VDRAINn = 1V 245 250 262
VDRAINn = 20V 139 147 155
VDRAINn = 40V 45 51 57
VDRAINn = 50V 23 30 37
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 205 245 mV
Vshort2X 2X 模式下的 ISHORT 阈值 280 320
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 kΩ
Rpulldown 连接至 DGND 的下拉电阻器 OSS，TEST1，TEST2 30 50 80 kΩ
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） 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 秒
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