TPS23751 IEEE 802.3at PoE 接口，带反激式 DC-DC 控制器

该TPS23751是一款 16 引脚集成电路，结合了以太网供电 （PoE） 受电设备 （PD） 接口和电流模式 DC-DC 控制器，专门针对在宽负载范围内需要高效率的应用进行了优化。

PoE 接口实现符合 IEEE 802.3at 的 2 类硬件分类。它还包括辅助电源检测 （APD） 输入和禁用功能 （DEN）。0.5 Ω、100V 通道 MOSFET 可最大限度地减少散热并最大限度地提高功耗。
*附件：tps23751.pdf

DC-DC控制器具有内部软启动、自举启动电流源、带斜率补偿的电流模式控制、消隐和限流功能。通过禁用同步整流和进入变频作（VFO），在轻负载下提高效率。

该TPS23752是该TPS23751的20引脚扩展版本，增加了睡眠模式功能。睡眠模式禁用转换器以最大限度地降低功耗，同时仍生成IEEE802.3at所需的保持电源特征（MPS）。

特性

• 带状态标志的 IEEE 802.3at 分类
• 宽负载范围内的高效解决方案
• 为高达 25.5 W PD 供电
• 坚固耐用的 100 V、0.5 Ω热插拔 MOSFET
• 同步整流器禁用信号
• PowerPAD™ TSSOP 封装
• 完整的 PoE 接口和 DC-DC 控制器
• 适配器 ORing 支持
• 可编程频率
• TPS23752 支持超低功耗睡眠模式
• –40°C 至 125°C 结温范围

参数

方框图

‌1. 产品概述‌

• ‌型号‌：TPS23751（16引脚）和TPS23752（20引脚，支持超低功耗睡眠模式）。
• ‌功能‌：集成PoE供电设备（PD）接口和高效电流模式DC-DC控制器，专为宽负载范围优化。
• ‌关键特性‌：
  • 符合IEEE 802.3at标准，支持Type-2硬件分类，最大功率25.5W。
  • 内置0.5Ω/100V热插拔MOSFET，降低散热需求。
  • 可编程开关频率、同步整流禁用信号、适配器ORing支持。
  • TPS23752新增睡眠模式，维持IEEE 802.3at要求的MPS（维持电源签名）。

‌2. 应用场景‌

• 视频/IP电话、多频接入点、安防摄像头、微型基站等PoE供电设备。

‌3. 核心模块说明‌

• ‌PoE接口部分‌：
  • ‌检测与分类‌：通过DEN（24.9kΩ电阻）和CLS（可调电阻）实现PD检测及功率分级。
  • ‌输入保护‌：支持140mA浪涌电流限制，12V折叠保护阈值。
  • ‌T2P引脚‌：指示Type-2 PSE连接或适配器激活状态。
• ‌DC-DC控制器‌：
  • ‌工作模式‌：PWM（固定频率）与VFO（轻载变频）自动切换，优化效率。
  • ‌关键引脚‌：CTL（控制环路输入）、SRD（同步整流禁用）、SRT（模式切换阈值设置）。
  • ‌启动机制‌：内部软启动（3ms典型值），VC引脚自举供电（8.9V启动阈值）。

‌4. 电气特性‌

• ‌输入电压范围‌：40V至57V（PoE），VC偏置电压12.8V（睡眠模式）。
• ‌开关频率‌：226-276kHz（PWM模式），105-165kHz（VFO模式）。
• ‌热性能‌：结温范围-40°C至125°C，热阻39.5°C/W（TPS23751）。

‌5. 设计要点‌

• ‌布局建议‌：优先参考EVM评估模块布局，确保散热与信号完整性。
• ‌关键外围电路‌：
  • 输入TVS二极管（如SMAJ58A）用于瞬态保护。
  • VC引脚需低ESR电容（≥0.47μF）稳定供电。
  • T2P引脚可通过光耦隔离反馈至次级。

‌ 6. 睡眠模式（TPS23752专属） ‌

• ‌触发条件‌：SLPb引脚拉低，禁用转换器并维持MPS。
• ‌功耗控制‌：LED引脚驱动状态指示灯，支持直流或脉冲MPS模式。
• ‌唤醒机制‌：WAKE引脚检测按钮信号，通过光耦通知系统控制器。

‌7. 安全与兼容性‌

• ‌ESD保护‌：符合EN61000-4-2标准（接触放电8kV，空气放电15kV）。
• ‌IEEE 802.3at合规‌：支持两事件分类、80ms启动电流限制（≤400mA）。

‌8. 封装与订购信息‌

• ‌封装类型‌：HTSSOP（PowerPAD™增强散热），16/20引脚可选。
• ‌环保选项‌：RoHS兼容，MSL2级湿度敏感度。

‌附：典型应用电路‌

• 包含输入桥式整流、APD分压网络、同步整流驱动及反馈环路设计（详见图32）。

本手册为高功率PoE设备设计提供完整解决方案，涵盖接口协议、电源控制及系统级保护设计。