該TPS23841是一款高功率、寬電壓范圍、四端口源設(shè)備管理器。該TPS23841可在寬溫度范圍（-40°C 至 +125°C）內(nèi)為每個(gè)端口提供高達(dá) 570 mA 的電流。每個(gè)端口的工作電壓范圍為 21.5 V 至 57 V。集成輸出消除了每個(gè)端口兩個(gè)外部組件（MOSFET 和檢測(cè)電阻器），并承受了 100V 瞬變。四個(gè)獨(dú)立的 15 位 A/D 轉(zhuǎn)換器用于測(cè)量特征電阻、電壓、電流和芯片溫度，從而形成簡(jiǎn)單而強(qiáng)大的 PSE 解決方案。該TPS23841配備了全面的軟件解決方案，可滿(mǎn)足最苛刻的應(yīng)用，可作為所有 PoE 系統(tǒng)設(shè)計(jì)的核心。
*附件：tps23841.pdf

該TPS23841具有三個(gè)內(nèi)部電源總線（10 V、6.3 V 和 3.3 V），由 48V 輸入電源產(chǎn)生。這些電源用于偏置所有內(nèi)部數(shù)字和模擬電路。每個(gè)電源都單獨(dú)引出，以便正確旁路，以確保高性能。數(shù)字電源 （3.3 V） 可用于為高達(dá) 2 mA 的外部負(fù)載供電。對(duì)于要求更高的負(fù)載，強(qiáng)烈建議使用外部緩沖器來(lái)防止系統(tǒng)降級(jí)。當(dāng)TPS23841最初上電時(shí)，內(nèi)部上電復(fù)位 （POR） 電路會(huì)復(fù)位所有寄存器并將所有端口設(shè)置為關(guān)斷狀態(tài)，以確保器件在已知的安全工作狀態(tài)下上電。

TPS23841有三種作模式;自動(dòng)模式 （AM）、半自動(dòng)模式 （SAM） 和電源管理模式 （PMM）。

• 在自動(dòng)模式下，TPS23841自動(dòng)執(zhí)行發(fā)現(xiàn)、分類(lèi)和向合規(guī) PD 傳輸電源，無(wú)需微控制器。
• 在半自動(dòng)模式下，TPS23841以自動(dòng)模式運(yùn)行，但用戶(hù)可以通過(guò) I 訪問(wèn)所有讀取狀態(tài)寄存器和 A/D 寄存器的內(nèi)容^2^C串行接口。除了端口控制寄存器 1（地址 0010）的 D0 到 D3 之外，所有寫(xiě)控制寄存器都處于活動(dòng)狀態(tài)，用于有限的端口控制。半自動(dòng)模式允許TPS23841在沒(méi)有微控制器干預(yù)的情況下檢測(cè)有效的局部放電，但增加了執(zhí)行電源管理活動(dòng)的靈活性。
• 電源管理模式（帶有微控制器）允許用戶(hù)發(fā)現(xiàn)不合規(guī)（傳統(tǒng)）PD、執(zhí)行交流斷開(kāi)以及基于實(shí)時(shí)端口電壓和電流的高級(jí)電源管理系統(tǒng)控制的附加功能。此模式下的所有功能都通過(guò)I上的讀/寫(xiě)寄存器進(jìn)行編程和控制^2^C 接口。這允許用戶(hù)完全自由地檢測(cè)設(shè)備并為設(shè)備供電。提供全面的軟件包，可將TPS23841的強(qiáng)大功能與 MSP430 微控制器配合使用。

TPS23841集成輸出級(jí)提供端口電源和低側(cè)控制。內(nèi)部低側(cè)電路采用內(nèi)部電流檢測(cè)設(shè)計(jì)，因此無(wú)需外部電阻。輸出設(shè)計(jì)確保電源開(kāi)關(guān)在完全增強(qiáng)模式下工作，以實(shí)現(xiàn)低功耗。

我^2^C 接口允許在需要接地微控制器時(shí)輕松應(yīng)用光耦合器電路以保持以太網(wǎng)端口隔離。TPS23841五個(gè)地址引腳 （A1-A5） 允許器件在 31 個(gè)可能的 I 之一進(jìn)行尋址^2^C 地址。每個(gè)端口的寫(xiě)入寄存器單獨(dú)控制每個(gè)端口狀態(tài)（發(fā)現(xiàn)、分類(lèi)、傳統(tǒng)、上電等），而讀取寄存器包含整個(gè)過(guò)程的狀態(tài)信息以及發(fā)現(xiàn)、分類(lèi)和實(shí)時(shí)端口工作電流、電壓和芯片溫度的參數(shù)值。

專(zhuān)有的 15 位積分 A/D 轉(zhuǎn)換器旨在滿(mǎn)足 PSEPM 所在的惡劣環(huán)境。該轉(zhuǎn)換器設(shè)置為最大限度地抑制電源線噪聲，使其能夠在發(fā)現(xiàn)、分類(lèi)和供電過(guò)程中準(zhǔn)確測(cè)量線路電流，從而做出可靠的電源管理決策。

該TPS23841采用 64 引腳 PowerPAD? 向下 （PAP） 或 64 引腳 PowerPAD 向下 （PJD） 封裝。

特性

• 帶集成開(kāi)關(guān)和檢測(cè)電阻器的四端口電源管理
• PD 輸入時(shí)高達(dá) 25 W 的高功率 PoE，采用 53V 最小輸入電源軌
• 寬范圍單電源：21.5 V 至 57 V
• 我 切 = 615 毫安，I 林 = 650 mA 標(biāo)稱(chēng)值
• 兼容 IEEE 802.3af
• 單個(gè)端口 15 位 A/D 轉(zhuǎn)換器
• 自動(dòng)、半自動(dòng)和電源管理模式
• 受控電流斜坡上電/斷電，以降低 EMI
• 過(guò)溫保護(hù)
• 直流斷開(kāi)檢測(cè)，支持交流斷開(kāi)
• 高速 400kHz I^2^C接口
• 支持傳統(tǒng)局部放電檢測(cè)
• PowerPAD? 封裝
• 適用于 MPS430 微控制器的全面電源管理軟件
• 應(yīng)用
  • 24 V 時(shí)的醫(yī)療/工業(yè)應(yīng)用
  • 大功率以太網(wǎng)企業(yè)交換機(jī)
  • SOHO 集線器、以太網(wǎng)集線器
  • 以太網(wǎng)高功率中跨
  • 大功率 PSE 噴油器

參數(shù)

?1. 產(chǎn)品概述?
TPS23841是德州儀器（TI）推出的高功率、寬電壓范圍四端口以太網(wǎng)供電設(shè)備（PSE）管理器，專(zhuān)為IEEE 802.3af兼容應(yīng)用設(shè)計(jì)。其主要特點(diǎn)包括：

• ?四端口集成?：每個(gè)端口支持獨(dú)立功率管理，集成開(kāi)關(guān)和檢測(cè)電阻。
• ?寬電壓輸入?：21.5V至57V單電源供電，支持高功率PoE（每端口最高25W）。
• ?高精度監(jiān)測(cè)?：15位A/D轉(zhuǎn)換器用于端口電壓、電流及芯片溫度測(cè)量。
• ?多種工作模式?：自動(dòng)模式（AM）、半自動(dòng)模式（SAM）和電源管理模式（PMM）。
• ?保護(hù)功能?：過(guò)溫保護(hù)、DC/AC斷開(kāi)檢測(cè)、EMI抑制電流斜坡控制。

?2. 關(guān)鍵特性?

• ?功率管理?：支持IEEE 802.3af標(biāo)準(zhǔn)，兼容傳統(tǒng)PD檢測(cè)。
• ?接口與控制?：400kHz I2C接口，支持外部微控制器（如MSP430）集成。
• ?封裝選項(xiàng)?：64引腳PowerPAD?（PAP/PJD），優(yōu)化散熱性能。
• ?典型應(yīng)用?：醫(yī)療/工業(yè)設(shè)備、企業(yè)交換機(jī)、SOHO集線器、高功率PoE注入器等。

?3. 功能模式詳解?

• ? 自動(dòng)模式（AM） ?：自主完成PD發(fā)現(xiàn)、分類(lèi)和供電，無(wú)需外部控制器干預(yù)。
• ? 電源管理模式（PMM） ?：通過(guò)I2C接口實(shí)現(xiàn)高級(jí)控制，支持非標(biāo)準(zhǔn)PD檢測(cè)和實(shí)時(shí)功率管理。
• ? 半自動(dòng)模式（SAM） ?：結(jié)合自動(dòng)發(fā)現(xiàn)與主機(jī)可控的功率管理功能。

?4. 電氣特性?

• ?端口參數(shù)?：
  • 工作電流范圍：615mA（典型值），限流650mA。
  • 端口電阻：1.3Ω（典型值）。
  • 溫度范圍：-40°C至125°C。
• ?A/D轉(zhuǎn)換?：
  • 電壓測(cè)量精度：±0.5V（典型值）。
  • 電流測(cè)量時(shí)間：18ms（典型值）。

?5. 保護(hù)機(jī)制?

• ?故障檢測(cè)?：過(guò)壓/欠壓、過(guò)流、DC斷開(kāi)、熱關(guān)斷。
• ?定時(shí)器?：看門(mén)狗定時(shí)器監(jiān)控I2C和內(nèi)部時(shí)鐘活動(dòng)，確保系統(tǒng)安全。

?6. 典型應(yīng)用電路?

• 支持AC斷開(kāi)檢測(cè)和隔離通信（通過(guò)光耦），提供完整的PoE系統(tǒng)解決方案。
• 集成設(shè)計(jì)減少外部元件（如MOSFET和檢測(cè)電阻），簡(jiǎn)化PCB布局。

?7. 封裝與訂購(gòu)信息?

• ?封裝類(lèi)型?：HTQFP-64（PAP/PJD），帶PowerPAD散熱增強(qiáng)。
• ?訂購(gòu)型號(hào)?：TPS23841PAP（PowerPAD朝下）、TPS23841PJD（PowerPAD朝上）。

?8. 設(shè)計(jì)資源?

• 提供配套軟件支持MSP430微控制器開(kāi)發(fā)，加速系統(tǒng)集成。
• 數(shù)據(jù)手冊(cè)包含詳細(xì)時(shí)序圖、寄存器映射及布局建議。

?總結(jié)?
TPS23841是一款高性能、高集成度的PoE PSE管理器，適用于需要高功率和靈活控制的場(chǎng)景。其多模式操作、精確監(jiān)測(cè)和全面保護(hù)功能使其成為工業(yè)和企業(yè)級(jí)PoE應(yīng)用的理想選擇。