TPS23755 IEEE 802.3at PoE PD，带无光电反激式 DC-DC 控制器数据手册

TPS23755 器件结合了以太网供电 （PoE） 受电设备 （PD） 接口、150V 开关功率 FET 和针对反激式拓扑优化的电流模式 DC-DC 控制器。高集成度以及初级侧调节 （PSR）、扩频频率抖动 （SSFD） 和高级启动使该TPS23755成为尺寸受限应用的理想解决方案。PoE 实现支持 IEEE 802.3at 标准作为 13W 1 型 PD。

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。它针对次级侧二极管整流器（通常为 12V 输出或更高）运行进行了优化。通常，转换器在开关频率为 250 kHz 的连续导通模式 （CCM） 下工作。
*附件：tps23755.pdf

SFFD和压摆率控制有助于最大限度地减小EMI滤波器的尺寸和成本。高级启动允许使用最小偏置电容，同时简化转换器启动和打嗝设计。

辅助辅助电源检测功能为辅助侧电源适配器提供优先级，同时确保与 PoE 输入电源的平稳过渡，没有效率或热权衡。

DC-DC 控制器具有内部软启动、斜率补偿和消隐功能。对于非隔离应用，TPS23755也支持降压拓扑。

特性

• 适用于 1 型 PoE 的完整 IEEE 802.3at PD 解决方案
  • 提供以太网联盟 （EA） 徽标认证设计
  • 坚固耐用的 100V、0.36 Ω（典型值）热插拔 MOSFET
  • 可编程分类级别
• 集成PWM控制器，采用0.77-Ω（典型值）150V 功率MOSFET
  • 带 PSR 的反激式控制器
    • 支持使用次级侧二极管整流器的 CCM作
    • ±3%（典型值，12V 输出）负载调节（5%-100% 范围）
  • 支持低侧开关降压拓扑
  • 可调开关频率，同步
  • 高级启动
  • 可编程压摆率和频率抖动，可增强 EMI 降低
• 辅助侧适配器优先级控制，平滑过渡
• –40°C 至 125°C 结温范围
• 小型 6mm x 4mm VSON 封装

参数

方框图

‌1. 产品概述‌
TPS23755是一款高度集成的24引脚IC，结合了符合IEEE 802.3at标准的Type-1供电设备（PD）接口、150V开关功率FET以及优化的电流模式DC-DC控制器，专为反激式拓扑设计。其特点包括：

• ‌PoE功能‌：支持13W Type-1 PD，集成0.36Ω热插拔MOSFET，可编程分类级别。
• ‌DC-DC控制器‌：集成PWM控制器和150V功率MOSFET，支持连续导通模式（CCM）和初级侧调节（PSR），无需光耦反馈。
• ‌应用场景‌：IP摄像头、IP电话、无线接入点等。

‌2. 关键特性‌

• ‌高效率‌：典型效率达86%（12V输出，500mA负载）。
• ‌简化设计‌：通过PSR消除光耦和次级稳压器，支持频率同步和扩频调制（SSFD）以降低EMI。
• ‌辅助电源优先级‌：通过AUX_D/AUX_V引脚实现次级适配器无缝切换。
• ‌保护机制‌：过温保护、电流限制、输入欠压锁定（UVLO）等。

‌3. 功能模块详解‌

• ‌PoE接口‌：
  • ‌检测与分类‌：通过DEN（24.9kΩ电阻）和CLS引脚实现IEEE标准签名。
  • ‌热插拔控制‌：140mA浪涌电流限制，450mA运行电流限制。
• ‌DC-DC控制器‌：
  • ‌初级侧调节‌：通过辅助绕组反馈实现输出电压控制（±3%负载调节精度）。
  • ‌高级启动‌：减少偏置电容需求，支持快速启动。
  • ‌频率设置‌：通过FRS引脚电阻（如60.4kΩ对应250kHz）或外部同步。

‌4. 典型应用电路‌

• ‌反激式设计‌：适用于12V及以上输出，采用LDT0950变压器优化调节。
• ‌非隔离降压拓扑‌：支持Buck配置（占空比≤16%）。
• ‌布局建议‌：优先缩短高电流路径（如DRAIN至变压器），加强VSS散热焊盘设计（推荐8个过孔）。

‌5. 设计注意事项‌

• ‌EMI优化‌：通过SRR/SRF引脚电阻（如10Ω）控制MOSFET开关速率。
• ‌辅助电源切换‌：需配置RAUX电阻调整输出电压，确保适配器优先供电。
• ‌保护元件‌：输入TVS（SMAJ58A）、输出整流二极管（如PDS360-13）需满足耐压和热要求。

‌6. 性能曲线与测试数据‌

• 提供启动波形、负载调整率（-40°C至125°C）、短路恢复等实测图表，验证设计可靠性。

‌7. 封装与订购信息‌

• ‌封装‌：6mm×4mm VSON（RJJ），带裸露散热焊盘。
• ‌型号选项‌：包括TPS23755RJJR（卷带）和TPS23755RJJT（剪切带），符合RoHS标准。

‌文档范围‌
涵盖特性、引脚功能、电气参数、应用设计指南及布局示例（参考TPS23755EVM-894评估模块），适用于快速开发符合IEEE 802.3at的PoE供电设备。