TPS2375EVM：PoE 供电设备评估模块的深入剖析

在电子工程领域，Power-Over-Ethernet（PoE）技术凭借其便捷性和高效性，在众多应用场景中得到了广泛应用。今天，我们将深入探讨德州仪器（TI）的 TPS2375EVM 评估模块，它是一款专为 PoE 供电设备（PD）设计的评估工具，能帮助工程师更好地理解和应用 PoE 技术。

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一、重要声明与注意事项

TI 保留对产品进行各种更改和停产的权利，客户在下单前应获取最新信息。TI 对硬件产品提供标准保修，但并非对每个产品的所有参数都进行测试。同时，TI 不承担应用协助、客户产品设计等方面的责任，用户需对自身产品和应用负责。

对于 TPS2375EVM 评估套件，它仅用于工程开发或评估目的，不适合商业使用。该套件可能在设计、营销和制造相关的保护措施方面存在不足，且可能不符合欧盟电磁兼容性指令。若套件不符合用户指南中的规格，可在交付后 30 天内全额退款。用户需承担货物的妥善和安全处理责任，并对 TI 因货物处理或使用产生的所有索赔进行赔偿。

二、硬件概述

TPS2375EVM 评估模块采用了 TI 的 TPS2375 芯片，其设计模拟了 PoE 供电设备（PD）模块的前端。模块配备了 RJ - 45 连接器，可直接连接到带有电源供电设备（PSE）的以太网电缆，同时也支持使用独立电源供电。

根据 IEEE 802.3af 规范，PD 模块需要具备能被 PSE 检测到的电路，并且可以选择提供功率分类功能。TPS2375EVM 提供了实现检测和分类所需的所有硬件。此外，该模块还设有连接外部 DC/DC 转换器的接口，可将 48V 电压转换为以太网模块所需的电压。

三、EVM 操作

1. 安装与配置

HPA028 EVM 旨在评估 TPS2375 设备，工厂默认安装了 JP0、JP5、JP6（2 脚和 3 脚之间）和 JP7。不同的跳线具有不同的功能：

• JP0、JP1、JP2、JP3、JP4：用于选择分类电阻。
• JP5：用于从输入传递功率。
• JP6：在 J4 或 J5 上施加外部电源时选择接地连接。
• JP7：用于连接 4.7kΩ 电阻作为 PD 的负载，以维持 PD 的功率特征。

2. 测试点

模块提供了多个测试点，方便工程师进行测试和监测：	测试点	描述
TP1	TPS2375 ILIM 引脚测试点
TP2	TPS2375 CLASS 引脚测试点
TP3	TPS2375 DET 引脚测试点
TP4	TPS2375 VSS 引脚测试点
TP5	TPS2375 RTN 引脚测试点
TP6	TPS2375 PG 引脚测试点
TP7	TPS2375 N/C 引脚（若 DUT 为 TPS2376 则为 UVLO 引脚）测试点
TP8	TPS2375 VDD 引脚测试点
TP9	二极管桥（BRG1 和 BRG2）后的 48V 测试点
TP10	电源供电设备侧的 48V 回路线测试点
TP11、TP12	用于探测来自 RJ - 45 连接器的信号对 48V 输入或连接外部 48V 电源的测试点
TP13、TP14	用于探测来自 RJ - 45 连接器的备用对 48V 输入或连接外部 48V 电源的测试点
TP15、TP16、TP17	用于探测负载（DC/DC 转换器）的 48V 电源或连接额外负载电阻或电容的测试点（仅 TP17 安装）
TP18、TP19、TP20	用于探测 48V RTN 或连接额外负载电阻或电容的测试点（仅 TP20 安装）

3. 模块特性

• 输入和输出电容：TPS2375 PD 控制器的输入电容由 IEEE802.3af 标准规定，C1（0.1µF ±10% 陶瓷电容）符合该标准，无需额外添加输入电容。EVM 上提供了两个备用电容焊盘（C2 和 C4），用于在 TPS2375 输出端添加额外的负载电容。添加大铝电解电容时，需注意选择合适的电压额定值，并观察 PCB 丝印上的极性标记，推荐电压额定值为 100V。
• 千兆以太网应用：由于 T1（H2019）的磁性限制，EVM 仅支持 10/100BASE 数据速率传输。若要在千兆以太网网络中评估 EVM，需移除 T1（H2019）、R13、R14、R15 和 R16，并在 T2 焊盘上安装千兆变压器（H5007）。
• 双 DUT 焊盘：TPS2375 有 SO - 8 和 TSSOP - 8 两种封装，EVM 提供了两个焊盘（U1 和 U2）以测试不同封装。默认情况下，U2 焊盘上安装的是 SO - 8 封装的 TPS2375D 器件。若要评估 TSSOP 封装，需将 U2 上的器件移除，并在 U1 焊盘上焊接 TSSOP - 8 封装的 TPS2375PW 器件。需要注意的是，不要同时在 U1 和 U2 上安装器件。
• 电源良好指示灯：当 TPS2375 开启时，PG LED（D3）指示灯会亮起。
• 连接 DC/DC 转换器：模块提供了一个块连接器（J2），用于连接下游的 DC/DC 转换器。不建议使用测试点（如 TP17 和 TPS20）连接负载。
• 可用备用焊盘：包括额外的 48V 正轨（VDD）测试点（TP15、TP16）、48V 负载侧回路线（RTN）测试点（TP18、TP19）、用于连接外部壁装变压器电源的插孔（J5）、用于设置 UVLO 阈值的电阻（R8、R9）以及用于降低 TPS2375 输出负载电阻（或增加负载电流）的电阻（R12）。

四、物料清单

文档中详细列出了 TPS2375EVM 的物料清单，包括各种元器件的数量、描述、尺寸、型号和制造商等信息。需要注意的是，这些组件具有 ESD 敏感性，必须采取 ESD 预防措施；组件必须清洁，无焊剂和其他污染物，不允许使用免清洗焊剂；组件必须符合 IPC - A - 610 Class 2 工艺标准；标有星号（*）的参考标识不能替换，其他组件可以用等效制造商的组件替换。

五、原理图和布局

文档包含了 TPS2375EVM 的原理图和布局图，展示了模块的电路设计和电路板的顶层和底层布局。这些信息对于工程师理解模块的工作原理和进行进一步的开发和优化非常有帮助。

通过对 TPS2375EVM 评估模块的深入了解，电子工程师可以更好地利用 PoE 技术进行产品设计和开发。在实际应用中，你是否遇到过类似 PoE 模块的使用问题？你是如何解决的呢？欢迎在评论区分享你的经验和见解。