TPS23730 IEEE 802.3bt type-3 类 1-6 PoE 2 PD，带高效 DC-DC 控制器数据手册

TPS23730 器件结合了以太网供电 （PoE） 受电设备 （PD） 接口和针对反激式和有源钳位正向 （ACF） 开关稳压器设计进行了优化的电流模式 DC-DC 控制器。在反激式配置的情况下，支持使用初级侧调节 （PSR）。PoE 接口支持 IEEE 802.3bt 标准，适用于 PD 输入时需要高达 51 W 或更低功率的应用。

提供可编程扩频频率抖动 （SSFD），以最大限度地减少 EMI 滤波器的尺寸和成本。具有可调节软启动功能的高级启动有助于使用最小的偏置电容器，同时简化转换器启动和打嗝设计，同时确保满足IEEE 802.3bt启动要求。
*附件：tps23730.pdf

软停止功能可最大限度地减少开关功率 FET 的压力，从而降低 FET BOM 成本。

DC-DC 控制器的 PSR 功能使用来自辅助绕组的反馈来控制输出电压，无需外部并联稳压器和光耦合器。它针对连续导通模式 （CCM） 进行了优化，可与次级侧同步整流配合使用，从而在多个输出上实现最佳效率、调节精度和阶跃负载响应。

DC-DC 控制器具有斜率补偿和消隐功能。典型开关频率为 250 kHz。

自动 MPS 支持具有低功耗模式或多个电源馈电的应用。它根据 PSE 类型和系统条件自动调整其脉冲电流幅度和持续时间，以保持功率，同时最大限度地减少消耗。

特性

• 完整的 IEEE 802.3bt Type 3（1-6 类）PoE PD 解决方案
  • EA Gen 2 徽标就绪（PoE 2 PD 控制器）
  • 坚固耐用的 100V、0.3 Ω（典型值）热插拔 MOSFET
  • 支持高达 60W 工作电压的功率水平
  • 分配的电源指示器输出 - 可选择并行或串行编码
• 集成PWM控制器，用于反激式或有源钳位正向配置
  • 带初级侧调节的反激式控制
    • 支持 CCM作
    • ±1.5%（典型值，5V 输出）负载调节（0-100% 负载范围）— 带同步 FET
  • 还支持二次侧调节
  • 具有高级启动和打嗝模式过载保护的软启动控制
  • 软停止关机
  • 可调频率，同步
  • 用于 EMI 的可编程频率抖动
• 自动保持电源签名 （MPS）
  • 自动调整为 PSE 类型和负载电流，具有自动拉伸功能
• 主适配器优先级输入
• –40°C 至 125°C 结温范围

参数

方框图

‌1. 产品概述‌
TPS23730是一款集成PoE供电设备（PD）接口和高效率DC-DC控制器的芯片，支持IEEE 802.3bt Type 3标准（Class 1-6），适用于最高60W的应用场景。其主要特点包括：

• ‌PoE功能‌：完整支持802.3bt Type 3协议，内置100V/0.3Ω热插拔MOSFET，支持并行/串行编码的功率分配指示输出（TPH/TPL/BT）。
• ‌DC-DC控制器‌：集成PWM控制器，支持反激（Flyback）或主动钳位正激（ACF）拓扑，具备初级侧调节（PSR）功能，无需光耦反馈。
• ‌关键特性‌：自动维持功率签名（MPS）、适配器优先级输入（APD/PPD）、可编程频率抖动（EMI优化）、软启动/软停止保护等。

‌2. 应用领域‌

• 视频电话、VoIP设备
• 无线接入点（AP）、安防摄像头
• 冗余电源或功率共享系统

‌3. 核心功能模块‌

• ‌PoE接口‌
  • ‌检测与分类‌：通过DEN引脚（25.5kΩ电阻）实现PD检测，CLSA/CLSB引脚配置分类电流（支持Class 1-6）。
  • ‌电源管理‌：支持输入电压监测（LINEUV）、适配器优先级（APD/PPD），内置热插拔MOSFET和过流保护。
  • ‌MPS机制‌：自动调整脉冲电流幅度和持续时间以维持PSE供电。
• ‌DC-DC控制器‌
  • ‌控制模式‌：电流模式控制，支持同步整流和CCM/DCM工作模式。
  • ‌频率设置‌：通过FRS引脚电阻调节开关频率（典型250kHz），支持外部同步。
  • ‌保护功能‌：过温关断、输入欠压锁定（UVLO）、斜率补偿等。

‌4. 电气特性‌

• ‌输入电压范围‌：36V至57V（PoE），支持辅助电源输入（如24V适配器）。
• ‌效率优化‌：通过软停止减少开关应力，频率抖动降低EMI。
• ‌热性能‌：结温范围-40°C至125°C，热阻θJA为38.5°C/W（VQFN封装）。

‌5. 设计支持‌

• ‌布局建议‌：优先考虑电源路径最短化，分离PoE（VSS）与DC-DC（RTN）地平面，加强散热设计（如PAD_G/PAD_S焊盘连接大面积铜箔）。
• ‌典型应用电路‌：包含输入TVS保护、分类电阻配置、频率设置网络及同步整流驱动。

‌6. 文档与资源‌

• 提供完整引脚功能表、时序图及典型特性曲线（如开关频率vs温度）。
• 参考设计文档（如SLUA469）和评估模块（TPS23730EVM-093）辅助开发。

‌总结‌
TPS23730是一款高集成度的PoE PD解决方案，适用于中高功率设备，兼具高效DC-DC转换与完善的保护功能，适合对电源管理和热设计有严格要求的应用场景。