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)為每個端口提供高達(dá) 570 mA 的電流。每個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端口兩個外部組件（MOSFET 和檢測電阻器），并承受了 100V 瞬變。四個獨立的 15 位 A/D 轉(zhuǎn)換器用于測量特征電阻、電壓、電流和芯片溫度，從而形成簡單而強(qiáng)大的 PSE 解決方案。該TPS23841配備了全面的軟件解決方案，可滿足最苛刻的應(yīng)用，可作為所有 PoE 系統(tǒng)設(shè)計的核心。
*附件：tps23841.pdf

該TPS23841具有三個內(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。每個電源都單獨引出，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。對于要求更高的負(fù)載，強(qiáng)烈建議使用外部緩沖器來防止系統(tǒng)降級。當(dāng)TPS23841最初上電時，內(nèi)部上電復(fù)位 （POR） 電路會復(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;自動模式 （AM）、半自動模式 （SAM） 和電源管理模式 （PMM）。

• 在自動模式下，TPS23841自動執(zhí)行發(fā)現(xiàn)、分類和向合規(guī) PD 傳輸電源，無需微控制器。
• 在半自動模式下，TPS23841以自動模式運行，但用戶可以通過 I 訪問所有讀取狀態(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，所有寫控制寄存器都處于活動狀態(tài)，用于有限的端口控制。半自動模式允許TPS23841在沒有微控制器干預(yù)的情況下檢測有效的局部放電，但增加了執(zhí)行電源管理活動的靈活性。
• 電源管理模式（帶有微控制器）允許用戶發(fā)現(xiàn)不合規(guī)（傳統(tǒng)）PD、執(zhí)行交流斷開以及基于實時端口電壓和電流的高級電源管理系統(tǒng)控制的附加功能。此模式下的所有功能都通過I上的讀/寫寄存器進(jìn)行編程和控制^2^C 接口。這允許用戶完全自由地檢測設(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)部電流檢測設(shè)計，因此無需外部電阻。輸出設(shè)計確保電源開關(guān)在完全增強(qiáng)模式下工作，以實現(xiàn)低功耗。

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

專有的 15 位積分 A/D 轉(zhuǎn)換器旨在滿足 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)、分類和供電過程中準(zhǔn)確測量線路電流，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

• 帶集成開關(guān)和檢測電阻器的四端口電源管理
• PD 輸入時高達(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)稱值
• 兼容 IEEE 802.3af
• 單個端口 15 位 A/D 轉(zhuǎn)換器
• 自動、半自動和電源管理模式
• 受控電流斜坡上電/斷電，以降低 EMI
• 過溫保護(hù)
• 直流斷開檢測，支持交流斷開
• 高速 400kHz I^2^C接口
• 支持傳統(tǒng)局部放電檢測
• 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，專為IEEE 802.3af兼容應(yīng)用設(shè)計。其主要特點包括：

• ?四端口集成?：每個端口支持獨立功率管理，集成開關(guān)和檢測電阻。
• ?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?：15位A/D轉(zhuǎn)換器用于端口電壓、電流及芯片溫度測量。
• ?多種工作模式?：自動模式（AM）、半自動模式（SAM）和電源管理模式（PMM）。
• ?保護(hù)功能?：過溫保護(hù)、DC/AC斷開檢測、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。
• ?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?：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?

• ? 自動模式（AM） ?：自主完成PD發(fā)現(xiàn)、分類和供電，無需外部控制器干預(yù)。
• ? 電源管理模式（PMM） ?：通過I2C接口實現(xiàn)高級控制，支持非標(biāo)準(zhǔn)PD檢測和實時功率管理。
• ? 半自動模式（SAM） ?：結(jié)合自動發(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?：
  • 電壓測量精度：±0.5V（典型值）。
  • 電流測量時間：18ms（典型值）。

?5. 保護(hù)機(jī)制?

• ?故障檢測?：過壓/欠壓、過流、DC斷開、熱關(guān)斷。
• ?定時器?：看門狗定時器監(jiān)控I2C和內(nèi)部時鐘活動，確保系統(tǒng)安全。

?6. 典型應(yīng)用電路?

• 支持AC斷開檢測和隔離通信（通過光耦），提供完整的PoE系統(tǒng)解決方案。
• 集成設(shè)計減少外部元件（如MOSFET和檢測電阻），簡化PCB布局。

?7. 封裝與訂購信息?

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

?8. 設(shè)計資源?

• 提供配套軟件支持MSP430微控制器開發(fā)，加速系統(tǒng)集成。
• 數(shù)據(jù)手冊包含詳細(xì)時序圖、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景。其多模式操作、精確監(jiān)測和全面保護(hù)功能使其成為工業(yè)和企業(yè)級PoE應(yīng)用的理想選擇。