該TPS23841是一款高功率、寬電壓范圍、四端口源設備管理器。該TPS23841可在寬溫度范圍（-40°C 至 +125°C）內為每個端口提供高達 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，可滿足最苛刻的應用，可作為所有 PoE 系統設計的核心。
*附件：tps23841.pdf

該TPS23841具有三個內部電源總線（10 V、6.3 V 和 3.3 V），由 48V 輸入電源產生。這些電源用于偏置所有內部數字和模擬電路。每個電源都單獨引出，以便正確旁路，以確保高性能。數字電源 （3.3 V） 可用于為高達 2 mA 的外部負載供電。對于要求更高的負載，強烈建議使用外部緩沖器來防止系統降級。當TPS23841最初上電時，內部上電復位 （POR） 電路會復位所有寄存器并將所有端口設置為關斷狀態，以確保器件在已知的安全工作狀態下上電。

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自動執行發現、分類和向合規 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 訪問所有讀取狀態寄存器和 A/D 寄存器的內容^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，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的情況下檢測有效的局部放電，但增加了執行電源管理活動的靈活性。
• 電源管理模式（帶有微控制器）允許用戶發現不合規（傳統）PD、執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/寫寄存器進行編程和控制^2^C 接口。這允許用戶完全自由地檢測設備并為設備供電。提供全面的軟件包，可將TPS23841的強大功能與 MSP430 微控制器配合使用。

TPS23841集成輸出級提供端口電源和低側控制。內部低側電路采用內部電流檢測設計，因此無需外部電阻。輸出設計確保電源開關在完全增強模式下工作，以實現低功耗。

我^2^C 接口允許在需要接地微控制器時輕松應用光耦合器電路以保持以太網端口隔離。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（發現、分類、傳統、上電等），而讀取寄存器包含整個過程的狀態信息以及發現、分類和實時端口工作電流、電壓和芯片溫度的參數值。

專有的 15 位積分 A/D 轉換器旨在滿足 PSEPM 所在的惡劣環境。該轉換器設置為最大限度地抑制電源線噪聲，使其能夠在發現、分類和供電過程中準確測量線路電流，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

• 帶集成開關和檢測電阻器的四端口電源管理
• PD 輸入時高達 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 標稱值
• 兼容 IEEE 802.3af
• 單個端口 15 位 A/D 轉換器
• 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
• 直流斷開檢測，支持交流斷開
• 高速 400kHz I^2^C接口
• 支持傳統局部放電檢測
• PowerPAD? 封裝
• 適用于 MPS430 微控制器的全面電源管理軟件
• 應用
  • 24 V 時的醫療/工業應用
  • 大功率以太網企業交換機
  • SOHO 集線器、以太網集線器
  • 以太網高功率中跨
  • 大功率 PSE 噴油器

參數

?1. 產品概述?
TPS23841是德州儀器（TI）推出的高功率、寬電壓范圍四端口以太網供電設備（PSE）管理器，專為IEEE 802.3af兼容應用設計。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）。
• ?高精度監測?：15位A/D轉換器用于端口電壓、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）。
• ?保護功能?：過溫保護、DC/AC斷開檢測、EMI抑制電流斜坡控制。

?2. 關鍵特性?

• ?功率管理?：支持IEEE 802.3af標準，兼容傳統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），優化散熱性能。
• ?典型應用?：醫療/工業設備、企業交換機、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發現、分類和供電，無需外部控制器干預。
• ? 電源管理模式（PMM） ?：通過I2C接口實現高級控制，支持非標準PD檢測和實時功率管理。
• ? 半自動模式（SAM） ?：結合自動發現與主機可控的功率管理功能。

?4. 電氣特性?

• ?端口參數?：
  • 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. 保護機制?

• ?故障檢測?：過壓/欠壓、過流、DC斷開、熱關斷。
• ?定時器?：看門狗定時器監控I2C和內部時鐘活動，確保系統安全。

?6. 典型應用電路?

• 支持AC斷開檢測和隔離通信（通過光耦），提供完整的PoE系統解決方案。
• 集成設計減少外部元件（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。
• ?訂購型號?：TPS23841PAP（PowerPAD朝下）、TPS23841PJD（PowerPAD朝上）。

?8. 設計資源?

• 提供配套軟件支持MSP430微控制器開發，加速系統集成。
• 數據手冊包含詳細時序圖、寄存器映射及布局建議。

?總結?
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、精確監測和全面保護功能使其成為工業和企業級PoE應用的理想選擇。