ZHCSM53 October 2020 TPS23731
PRODUCTION DATA
- 1 特性
- 2 應用
- 3 說明
- 4 修訂歷史記錄
- 5 器件比較表
- 6 引腳配置和功能
- 7 規格
- 8 詳細說明
- 9 應用和實施
- 10電源相關建議
- 11布局
- 12器件和文檔支持
- 13機械、封裝和可訂購信息
8.4.9 PD 自保護
IEEE802.3bt 新增了有關 3 類和 4 類運行模式的 PSE 輸出限制要求，以便涵蓋更高功率的應用和 4 線對應用。2 類、3 類和 4 類 PSE 必須符合已指定最小和最大拉電流邊界的輸出電流與時間關系模板。每個 2 線對的峰值輸出電流可能高達 50A（持續 10μs）或 1.75A（持續 75ms），而通過 4 線對輸電時，總峰值電流將是這些值的兩倍。因此，相對于 IEEE 802.3-2012，該標準更加需要對 PD 設備進行可靠保護。
PD 部分有以下自保護功能。
- 熱插拔開關電流限制
- 熱插拔開關折返
- 熱插拔過熱保護
TPS23731 的內部熱插拔 MOSFET 借助限流和抗尖峰脈沖式折返功能來防止輸出故障和輸入電壓階躍。高應力條件包括轉換器輸出短路、VDD 到 RTN 短路或輸入線路上的瞬變。導通 MOSFET 出現過載時將觸發限流功能，結果使 VRTN-VSS 上升。如果 VRTN 上升到大約 14.8V 以上且持續時間超過大約 1.8ms，則電流限值將恢復到浪涌限值，并且關閉轉換器，但這種情況下沒有適用的最小浪涌延遲周期 (84ms)。1.8ms 抗尖峰脈沖功能可防止瞬變使 PD 復位，但前提是恢復處于熱插拔和 PSE 保護范圍內。圖 8-14 顯示了一個從 15V PSE 上升電壓階躍恢復的示例。熱插拔 MOSFET 進入電流限制范圍，過沖至相對較低的電流，恢復到 925mA 全電流限制，并為輸入電容器充電，同時轉換器繼續運行。因為 VRTN-VSS 在 1.8ms 抗尖峰脈沖時間之后低于 14.8V，MOSFET 不會進入折返。
圖 8-14 對 PSE 階躍電壓的響應PD 控制器具有熱傳感器，可用于保護內部熱插拔 MOSFET。啟動狀態或 VDD 至 RTN 短路等狀態會在 MOSFET 中引起高功耗。過熱關斷 (OTSD) 功能會關閉熱插拔 MOSFET 和分級穩壓器，它們將在器件冷卻后重新啟動。PD 過熱事件消失后，PD 會在浪涌階段重新啟動。
在供電運行期間將 DEN 拉至 VSS 會導致內部熱插拔 MOSFET 關閉。此特性允許 PD 使用次級側適配器 ORing 來實現適配器優先級。注意同步轉換器拓撲，它可實現雙向供電。
在以下情況下會強制關閉熱插拔開關：
- VAPD 高于 VAPDEN（大約為 1.5V）
- VDEN ≤ VPD_DIS（當 VVDD-VSS 處于運行范圍內時）
- PD 過熱
- VVDD-VSS < PoE UVLO（約 32V）