POE供电IC—TPS23881中文资料_poe协议资源-CSDN文库

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VPWR

TPS23881

+54V

2P Port #1

0.1uF

100V

0.1uF

100V

2P Port #2

SEN2

GAT2

DRAIN2

KSENSEA

0.200:

SEN1

GAT1

DRAIN1

0.200:

VDD

+3.3V

4P Port #1

SEN4

GAT4

DRAIN4

KSENSEB

0.200:

SEN3

GAT3

DRAIN3

0.200:

Note: Only four channels shown

Alt A RJ45 & XFrmr

2P Port #3

2P Port #4

Alt A RJ45 & XFrmr

0.1uF

100V

0.1uF

100V

Alt A

Alt B

4P Port #2

RJ45 & XFrmr

Alt A

Alt B

RJ45 & XFrmr

GND

SCL

INT

SDAO

SDAI

I2C Bus

AUTO

10nF

Optional

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本文档旨在为方便起见，提供有关 TI 产品中文版本的信息，以确认产品的概要。有关适用的官方英文版本的最新信息，请访问 www.ti.com，其内容始终优先。 TI 不保证翻译的准确

性和有效性。在实际设计之前，请务必参考最新版本的英文版本。

English Data Sheet: SLVSF02

TPS23881

ZHCSJU6C –MARCH 2019–REVISED OCTOBER 2019

具具有有 SRAM 和和 200mΩ R

SENSE

的的 TPS23881 4 型型 4 线线对对 8 通通道道 PoE PSE

控控制制器器

1 特特性性

• 适用于 3 型或 4 型以太网供电应用的 IEEE

802.3bt PSE 解决方案

• 八个独立的 PSE 通道

• 可选电阻器自主运行

– 无需外部 MCU

• 与 TI 的 FirmPSE 系统固件兼容

• SRAM

可编程存储器

• 可编程功率限制精度 ±2.5%

• 200mΩ 电流感应电阻器

• 传统 PD 电容测量

• 可选的 2 线对或 4 线对端口功率分配

– 15.4W、30W、45W、60W、75W 或 90W

• 单一特征和双特征 PD 兼容性

• 各端口专用的 14 位积分电流 ADC

– 用于直流断开的抗噪 MPS

– 2% 电流感应精度

• 1 位或 3 位快速端口关断输入

• Auto-class 发现和功率测量

• 浪涌和操作折返保护

• 灵活的处理器控制运行模式

– 自动、半自动和手动/诊断

• 各端口电压监控和遥测

• –40°C 至 +125°C 工作温度

• 超低阿尔法 (ULA) 封装 (TPS23881A)

2 应应用用

• 录像机（NVR、DVR 等）

• 小型企业交换机

• 校园网交换机和分支交换机

3 说说明明

TPS23881 是一款 8 通道电源设备 (PSE) 控制器，旨

在按照 IEEE 802.3bt 标准向以太网电缆提供电力。这

八个单独的电源通道可以按 2 线对（单通道）或 4 线

对（双通道）PoE 端口的任意组合进行配置。 PSE 控

制器可以检测具有有效特征的供电设备 (PD)，根据其

分级确定设备的电源要求并进行供电。

TPS23881 在 TPS23880 的基础上进行了改进，减小

了电流感应电阻，提供了更精确的可编程功率限制、电

容测量以及通过 ROM 运行的功能（请参阅

器件比较

表

）。TPS23881 还与 TI 的 FirmPSE 系统固件兼

容，该固件提供了一种完全可配置的解决方案，用于控

制系统中可提供多达 48 个 4 线对 PoE 电源端口的多

个 TPS23881 器件。

各端口专用 ADC 可提供持续的端口电流监控和执行并

行分级测量的功能，以实现更短的端口开启时间。±

2.5% 精度的可编程端口电源限制提供了将最大功率从

90W 扩展到 125W 以上。 200mΩ 电流感应电阻器和

外部 FET 架构使设计能够平衡尺寸、效率、散热和解

决方案成本要求。

器器件件信信息息

(1)

器器件件型型号号封封装装封封装装尺尺寸寸（（标标称称值值））

TPS23881 VQFN (56) 8.00mm x 8.00mm

(1) 如需了解所有可用封装，请参阅数据表末尾的可订购产品附

录。

简简化化原原理理图图

TPS23881

ZHCSJU6C –MARCH 2019–REVISED OCTOBER 2019

www.ti.com.cn

目目录录

1 特特性性.......................................................................... 1

2 应应用用.......................................................................... 1

3 说说明明.......................................................................... 1

4 修修订订历历史史记记录录 ........................................................... 2

5 器器件件比比较较表表............................................................... 3

6 引引脚脚配配置置和和功功能能........................................................ 4

6.1 详细引脚说明............................................................ 5

7 规规格格.......................................................................... 6

7.1 绝对最大额定值 ......................................................... 6

7.2 ESD 额定值 ............................................................... 7

7.3 建议运行条件............................................................. 7

7.4 热性能信息 ................................................................ 7

7.5 电气特性.................................................................... 7

7.6 典型特性.................................................................. 14

8 参参数数测测量量信信息息 ......................................................... 19

8.1 时序图 ..................................................................... 19

9 详详细细说说明明................................................................ 23

9.1 概述 ......................................................................... 23

9.2 功能方框图 .............................................................. 27

9.3 功能说明................................................................. 28

9.4 器件功能模式........................................................... 30

9.5 I

C 编程 .................................................................. 32

9.6 寄存器映射 .............................................................. 35

10 应应用用和和实实现现 .......................................................... 111

10.1 应用信息.............................................................. 111

10.2 典型应用 ............................................................. 113

11 电电源源建建议议.............................................................. 121

11.1 VDD..................................................................... 121

11.2 VPWR ................................................................. 121

12 布布局局 ..................................................................... 122

12.1 布局指南.............................................................. 122

12.2 布局示例.............................................................. 123

13 器器件件和和文文档档支支持持 ................................................... 124

13.1 文档支持 ............................................................. 124

13.2 接收文档更新通知 ............................................... 124

13.3 支持资源.............................................................. 124

13.4 商标 ..................................................................... 124

13.5 静电放电警告....................................................... 124

13.6 Glossary.............................................................. 124

14 机机械械、、封封装装和和可可订订购购信信息息..................................... 124

4 修修订订历历史史记记录录

Changes from Revision B (August 2019) to Revision C Page

• 在器件比较表中添加了 TPS23882.......................................................................................................................................... 3

Changes from Revision A (May 2019) to Revision B Page

• 将“预告信息”更改为“生产数据”................................................................................................................................................ 1

Changes from Original (March 2019) to Revision A Page

• 首次公开发布的预告信息数据表 ............................................................................................................................................. 1

Changes from Revision C (July 2019) to Revision D Page

TPS23881

www.ti.com.cn

ZHCSJU6C –MARCH 2019–REVISED OCTOBER 2019

引引脚脚功功能能

引引脚脚

I/O 说说明明

名名称称 NO.

A1-4 48–51 I

C A1-A4 地址线。这些引脚在内部上拉至 VDD。

AGND 21 — 模拟接地。连接到 GND 平面和外露散热焊盘。

DGND 46 — 数字接地。连接到 GND 平面和外露散热焊盘。

DRAIN1-8

3、5、10、12、

31、33、38、40

I 通道 1-8 输出电压监测。

GAT1-8

1、7、8、14、

29、35、36、42

O 通道 1-8 栅极驱动输出。

INT 45 O 中断输出。当中断寄存器中的某一位被置位时，该引脚置为低电平。此输出为漏极开路。

KSENSA/B 4、11 I SEN1-4 的开尔文点连接

KSENSC/D 32、39 I SEN5-8 的开尔文点连接

15、16、18、19 O 无连接引脚。这些引脚在内部偏置为 VPWR 的 1/3 和 2/3，以便控制 VPWR 的电压梯度。保持断开。

22、27、28、52 — 无连接引脚。保持断开。

OSS 56 I 通道 1-8 快速关断。此引脚在内部下拉至 DGND。

RESET 44 I 复位输入。置位为低电平时，TPS23881 复位。此引脚在内部上拉至 VDD。

SCL 53 I

C 总线的串行时钟输入。

SDAI 54 I

C 总线的串行数据输入。此引脚可连接到非隔离式系统的 SDAO。

SDAO 55 O

C 总线的串行数据输出。此引脚可连接到非隔离式系统的 SDAI。此输出为漏极开路。

AUTO 52 I/O 自主模式使能和选择引脚。

SEN1-8

2、6、9、13、

30、34、37、41

I 通道 1-8 电流检测输入。

TEST0-5

20、23、24、

25、26、47

I/O 内部使用，仅用于测试目的。保持断开。

散热焊盘 — — DGND 和 AGND 端子必须连接到外露散热焊盘才能确保正确运行。

VDD 43 — 数字电源。通过 0.1µF 电容旁路至 DGND 引脚。

VPWR 17 — 模拟 54V 正电源。通过 0.1µF 电容旁路至 AGND 引脚。

6.1 详详细细引引脚脚说说明明

以下说明涉及引脚布局和功能框图。

DRAIN1-DRAIN8：：通道 1-8 输出电压监测和检测感应。用于测量端口输出电压，实现端口电压监测、端口电源正

常检测和折返动作。检测探针电流也流入该引脚。

TPS23881 采用创新的 4 点技术，提供可靠的 PD 检测并避免为无效的负载供电。此器件通过 DRAINn 引脚灌入

两个不同的电流电平来执行发现，同时测量从 VPWR 到 DRAINn 的 PD 电压。如果在开始新检测周期之前的端口

电压大于 2.5V，则将一个内部 100kΩ 电阻器与端口并联连接，并应用 400ms 的检测退避周期以使端口电容器在

检测周期开始之前放电。

除了在检测期间或端口导通时，在任何工作模式下，每个 DRAINn 引脚和 VPWR 之间都有一个内部电阻器。如果

未使用端口 n，则可以将 DRAINn 悬空或连接到 GND。

GAT1-GAT8：：通道 1-8 栅极驱动输出用于外部 N 沟道 MOSFET 栅极控制。在端口开启时，由低电流源驱动为

正，从而开启 MOSFET。只要任何输入电源为低电平或发生过电流超时，GATn 就会被拉低。如果通过使用手动关

断输入将端口关闭，也会将 GATn 拉低。如果未使用，则保持悬空。

为了提高设计的稳健性，电流折返功能可在低电阻负载或短路事件以及端口开启时的浪涌期间限制 MOSFET 的功

率耗散。还有一个用于主要故障（如直接短路）的快速过载保护比较器，可强制 MOSFET 在不到一微秒的时间内

关断。

必须最小化 GATn 引脚与任何附近 DRAINn 引脚、GND 或开尔文点连接之间的电路泄漏路径 (< 250nA)，从而确

保正确的 MOSFET 控制。

INT：：当中断寄存器中的某一位被置位时，该中断输出引脚置为低电平。此输出为漏极开路。

KSENSA、、KSENSB、、KSENSC、、KSENSD：：开尔文点连接用于在相关的电流检测电阻器上执行差分电压测量。

每个 KSENS 在两个相邻的 SEN 引脚之间按如下方式共享：KSENSA 与 SEN1 和 SEN2，KSENSB 与 SEN3 和

SEN4，KSENSC 与 SEN5 和 SEN6，KSENSD 与 SEN7 和 SEN8。为了优化测量精度，请务必遵循正确的 PCB

布局惯例。

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