TPS23770 3 类 PoE PD，带反激式集成 DC-DC 控制器和传统 UVLO 阈值数据手册

该TPS23750将TPS2375的功能与初级侧DC/DC PWM控制器集成在一起。设计人员可以使用最少的外部元件为 PoE-PD 应用创建前端解决方案。该TPS23770与TPS23750相同，但欠压锁定导通电压与传统系统兼容。

PoE 前端具有所有必要的 IEEE 802.3af 功能，包括检测、分类、欠压锁定和浪涌控制。PoE 输入开关集成在TPS23750内。
*附件：tps23770.pdf

DC/DC 控制器部分设计用于支持反激式、正激式和非同步低侧开关降压拓扑。

外部开关MOSFET和电流检测电阻在拓扑、功率电平和电流限制方面提供了灵活性。全功能DC/DC控制器包括可编程软启动、打嗝型故障限制、50%最大占空比、可编程恒定开关频率和真正的电压输出误差放大器。额外的保护功能提供了坚固的设计。

特性

• 完整的 802.3af PoE 接口
  • 源自TPS2375的特征
  • 100 V、0.6 内部通道 MOSFET
  • 标准和传统 UVLO 选择
  • 固定的 140 mA 浪涌限制
• 初级侧DC/DC转换器控制
  • 最小外部元件数量
  • 电流模式控制
  • 隔离和非隔离拓扑
  • 可编程工作频率
  • 电流检测前沿消隐
  • 50% 占空比限制
  • 电压输出误差放大器
• 内部 PoE 和转换器排序
• 行业标准 20 引脚封装
• 工业温度范围，-40°C 至 85°C
• 应用
  • 所有 PoE PD 设备包括：
    • 无线接入点
    • VoIP电话
    • 安全摄像头

参数

‌1. 产品概述‌

• ‌型号‌：TPS23750与TPS23770是德州仪器（TI）推出的集成IEEE 802.3af兼容PoE受电设备（PD）接口与初级侧DC/DC控制器的芯片，适用于以太网供电（PoE）应用。
• ‌关键特性‌：
  • 完整PoE接口：支持检测、分类、UVLO（欠压锁定）及浪涌电流控制，内置100V/0.6Ω MOSFET。
  • DC/DC控制器：支持反激、正激及非同步降压拓扑，可编程开关频率（100kHz–500kHz），电流模式控制。
  • 工业温度范围：-40°C至85°C。
• ‌应用场景‌：无线接入点、IP电话、安防摄像头等PoE终端设备。

‌2. 功能模块详解‌

• ‌PoE前端‌：
  • ‌检测‌：通过24.9kΩ电阻（RDET）实现25kΩ增量电阻签名，符合IEEE 802.3af标准。
  • ‌分类‌：通过外部电阻（RCLASS）设置功率等级（0-4类），最高支持12.95W输入功率。
  • ‌UVLO‌：TPS23750标准阈值（开启39.3V/关闭30.5V），TPS23770兼容传统系统（开启35.1V/关闭30.5V）。
• ‌DC/DC控制器‌：
  • ‌误差放大器‌：1.5V基准，支持内部启用或外部光耦反馈（通过MODE引脚配置）。
  • ‌保护功能‌：峰值电流限制（0.5V阈值）、故障检测（0.75V触发）、热关断（140°C）。
  • ‌软启动与hiccup模式‌：通过TMR引脚电容设定，限制启动电流及故障恢复周期。

‌3. 典型应用设计‌

• ‌拓扑支持‌：
  • ‌隔离反激‌（图38）：适用于需1500V绝缘的场景，支持同步整流以提高效率。
  • ‌非隔离反激‌（图39）：简化设计，适合无金属接口设备。
  • ‌降压拓扑‌（图40）：低侧开关配置，输出参考正输入轨，适合低压差应用。
• ‌辅助电源‌：支持PoE与外部适配器（24V–48V）自动切换，提供三种ORing方案（输入、中间、输出侧）。

‌4. 关键设计考虑‌

• ‌布局建议‌：
  • 功率路径需短而宽，避免交叉干扰。
  • 分离PoE（VSS参考）与转换器（RTN参考）地平面，PowerPAD连接至VSS散热。
• ‌热管理‌：
  • 主要热源：内部MOSFET、栅极驱动、偏置电路。
  • 计算公式：TJ = TA + (P × θJA)，建议TJ <125°C。

‌5. 文档附加信息‌

• ‌封装选项‌：HTSSOP-20（PWP），支持卷带（2000颗/卷）或管装（70颗/管）。
• ‌参考设计‌：提供评估模块（EVM）原理图及布局示例，涵盖隔离/非隔离拓扑。

‌总结‌
TPS23750/TPS23770为高集成度PoE-PD解决方案，简化了前端设计与电源转换，适用于多种终端设备。其灵活的配置选项（如拓扑选择、分类设置）和完备的保护机制（UVLO、热关断）使其在工业环境中具备高可靠性。设计时需重点关注热耗散、布局优化及辅助电源兼容性。