ZHCSM53 October 2020 TPS23731
PRODUCTION DATA
IEEE802.3bt 新增了有关 3 类和 4 类运行模式的 PSE 输出限制要求,以便涵盖更高功率的应用和 4 线对应用。2 类、3 类和 4 类 PSE 必须符合已指定最小和最大拉电流边界的输出电流与时间关系模板。每个 2 线对的峰值输出电流可能高达 50A(持续 10μs)或 1.75A(持续 75ms),而通过 4 线对输电时,总峰值电流将是这些值的两倍。因此,相对于 IEEE 802.3-2012,该标准更加需要对 PD 设备进行可靠保护。
PD 部分有以下自保护功能。
TPS23731 的内部热插拔 MOSFET 借助限流和抗尖峰脉冲式折返功能来防止输出故障和输入电压阶跃。高应力条件包括转换器输出短路、VDD 到 RTN 短路或输入线路上的瞬变。导通 MOSFET 出现过载时将触发限流功能,结果使 VRTN-VSS 上升。如果 VRTN 上升到大约 14.8V 以上且持续时间超过大约 1.8ms,则电流限值将恢复到浪涌限值,并且关闭转换器,但这种情况下没有适用的最小浪涌延迟周期 (84ms)。1.8ms 抗尖峰脉冲功能可防止瞬变使 PD 复位,但前提是恢复处于热插拔和 PSE 保护范围内。图 8-14 显示了一个从 15V PSE 上升电压阶跃恢复的示例。热插拔 MOSFET 进入电流限制范围,过冲至相对较低的电流,恢复到 925mA 全电流限制,并为输入电容器充电,同时转换器继续运行。因为 VRTN-VSS 在 1.8ms 抗尖峰脉冲时间之后低于 14.8V,MOSFET 不会进入折返。
PD 控制器具有热传感器,可用于保护内部热插拔 MOSFET。启动状态或 VDD 至 RTN 短路等状态会在 MOSFET 中引起高功耗。过热关断 (OTSD) 功能会关闭热插拔 MOSFET 和分级稳压器,它们将在器件冷却后重新启动。PD 过热事件消失后,PD 会在浪涌阶段重新启动。
在供电运行期间将 DEN 拉至 VSS 会导致内部热插拔 MOSFET 关闭。此特性允许 PD 使用次级侧适配器 ORing 来实现适配器优先级。注意同步转换器拓扑,它可实现双向供电。
在以下情况下会强制关闭热插拔开关: