TPS23754-1 IEEE 802.3at PoE 接口和隔离式转换器控制器数据手册

TPS23754和TPS23756设备具有组合的以太网供电 （PoE）、受电设备 （PD） 接口和专为隔离转换器优化的电流模式 DC-DC 控制器。PoE 接口支持 IEEE 802.3at 标准。

TPS23754和TPS23756支持多种输入电压ORing选项，包括最高电压、外部适配器首选项和PoE首选项。这些功能使设计人员能够确定在所有条件下哪个电源将承载负载。
*附件：tps23754-1.pdf

PoE 接口具有与符合 IEEE 802.3at 的高功率中跨供电设备 （PSE） 兼容所需的新扩展硬件分类。检测签名引脚还可用于强制关闭来自 PoE 源的电源。可以使用单个电阻器将分类编程为任何定义的类型。

DC-DC 控制器具有两个互补的栅极驱动器，具有可编程死区时间。这简化了有源钳位正向转换器的设计或优化的栅极驱动，以实现高效的反激式拓扑。如果需要，可以禁用单个MOSFET拓扑的第二个栅极驱动器。该控制器还具有内部软启动、自举启动源、电流模式补偿和 78% 的最大占空比。可编程和可同步的振荡器允许优化设计以提高效率，并简化控制器的使用来升级现有电源设计。具有默认周期的精确可编程消隐功能简化了通常的电流检测滤波器设计权衡。

TPS23754器件具有15 V转换器启动，而TPS23756器件具有9 V转换器启动。TPS23754-1 用无连接取代了 PPD 引脚，以增加引脚间距。

特性

• 为高达 30 W（输入）PD 供电
• 针对隔离式转换器优化的DC-DC控制
• 支持高效拓扑
• 完整的 PoE 接口
• 根据 IEEE 802.3at 的增强分类，带有状态标志
• 适配器 ORing 支持
• 可编程频率与同步
• 坚固耐用的 100V、0.5 Ω热插拔 MOSFET
• –40°C 至 125°C 结温范围
• 行业标准 PowerPAD™ HTSSOP-20

参数

‌1. 产品概述‌

• ‌型号‌：TPS23754、TPS23754-1、TPS23756，均为高能效PoE接口与DC-DC控制器集成芯片，符合IEEE 802.3at标准，支持最高30W输入功率。
• ‌关键特性‌：
  • 完整PoE接口，支持IEEE 802.3at增强分类（Type 2硬件分类）。
  • 优化的隔离式DC-DC控制器，支持高效拓扑（如主动钳位正激或反激）。
  • 内置100V/0.5Ω热插拔MOSFET，适配器ORing支持，可编程频率与同步功能。
  • 工作温度范围：-40°C至125°C，采用HTSSOP-20封装。

‌2. 应用场景‌

• 适用于IEEE 802.3at兼容设备，如IP电话、无线接入点、安防摄像头、RFID读卡器等。

‌3. 功能模块详解‌

• ‌PoE接口‌：
  • ‌检测与分类‌：支持IEEE标准检测（24.9kΩ电阻）和5级硬件分类（通过CLS引脚电阻编程）。
  • ‌热插拔控制‌：140mA浪涌电流限制，970mA运行电流限制，带折返保护。
  • ‌电源管理‌：支持适配器优先（APD/PPD引脚）、T2P状态指示（Type 2 PSE或适配器接入）。
• ‌DC-DC控制器‌：
  • ‌电流模式控制‌：内置斜率补偿，78%最大占空比，可编程死区时间（DT引脚）。
  • ‌双路栅极驱动‌：GATE（主开关）与GAT2（辅助开关，如同步整流或钳位MOSFET）。
  • ‌启动与保护‌：内部软启动（约4ms）、VC欠压锁定（TPS23754:15V启动，TPS23756:9V启动）、热关断。

‌4. 设计要点‌

• ‌输入保护‌：需使用TVS二极管（如SMAJ58A）抑制浪涌，输入桥式整流推荐肖特基二极管。
• ‌频率设置‌：通过FRS引脚电阻编程（例：250kHz需69.8kΩ），支持外部同步。
• ‌布局建议‌：
  • 缩短CS引脚走线以减少噪声干扰。
  • PowerPAD需连接至VSS铜箔散热。

‌5. 典型应用电路‌

• 支持隔离式拓扑（如反激、正激），提供同步整流驱动（GAT2）和适配器ORing选项（图26-34）。
• 示例：图27展示主动钳位正激转换器，利用GAT2驱动钳位MOSFET。

‌6. 关键参数‌

• ‌电气特性‌：
  • 检测电流：1.6V时62-66.5μA，10V时399-414μA。
  • 分类电流：Class 4（25.5W）对应RCLS=63.4Ω。
  • 开关频率范围：50kHz至1MHz（通过RFRS调节）。

‌7. 文档支持‌

• 包含修订历史、引脚定义、绝对最大额定值、热性能数据及典型特性曲线（如启动波形、频率响应）。

‌8. 附加资源‌

• 参考设计（如SLVA306适配器ORing方案）、评估模块（EVM-383/-420）及EMI设计指南（SLUA469）。

‌总结‌：TPS2375x系列为高集成度PoE PD解决方案，适用于需高效电源管理的网络设备，兼具灵活性与可靠性，设计时需注意热管理、EMI抑制及电源优先级配置。