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[参考译文] 802.3bt -线对之间的电流不平衡。

Guru**** 2398695 points
Other Parts Discussed in Thread: TPS23880, TPS2388, TPS2372-3EVM-757

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https://e2e.ti.com/support/power-management-group/power-management/f/power-management-forum/666870/802-3bt---current-inbalance-between-pairs

主题中讨论的其他器件:TPS23880TPS2388TPS2372-3EVM-757

您好!

如果我们正在设计802.3bt 系统, 其中  我们要推动90W (来自 PSE),这意味 着每对大约900mA。    如果其中一对中断、电流将仅流过一对、如果 在一对23awg 电线上施加1.8A 电流、则会开始发生不良的引线。

如果发生这种情况、802.3bt 中是否有任何关断机制?    

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    尊敬的 Andrew:

    PSE 器件为每个通道/对设置了电流限制。 如果电流超过此限制、PSE 将关断通道。 我们的 PSE 具有4线对管制和2线对管制、因此您无需担心上述情况。 PSE 器件本身将负责处理过流问题。 谢谢。

    此致、

    一分钱

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    这表明每对电流需要具有多个电流感应? 每个端口是否有两个 FET?
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    尊敬的 Andrew:

    是的。 每个4线对端口需要2个 PSE 通道/MOSFET 来支持高功率。 30W 以上的应用需要4线对电力输送。 谢谢。

    下面显示了4线对单一特征系统的示例:

    此致、

    一分钱

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    在之前的帖子中、您说过

    "如果您想立即启动硬件、我建议您首先从 TPS2388 (TI.com 上提供 EVM)开始、因为 TPS23880的引脚分配是相同的、并且在获得 TPS23880样片时无需更改外部电路。 您能告诉我有关您的应用、终端设备、数量和公司名称的更多信息吗?我们可能会在当地找到一些支持来更好地帮助您完成项目? 谢谢!"

    如果4个电力输送需要两个 FET、TSP2388和 TPS23880如何共享同一个引脚分配。 TPS2388是否仅支持4个高功率端口(8级)而不是8级?
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    我应该说,TSP23880是否只支持4个功率更高的端口(8级)?
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    如果承载+54V (如上图所示)的其中一对发生故障,系统如何知道如何关闭。 返回电流可能会均匀地流过两对、您不会更明智。
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    尊敬的 Andrew:

    您可以将 TPS23880配置为八个2线对端口或四个4线对端口。 TPS2388具有相同的引脚输出。 它还可以使用两个 PSE 通道配置为一个非标准4线对端口。 如果您使用 TPS23880、它将是标准配置。
    一旦一对中断、另一对的电流将增加并触发2线对管制的电流限制。 PSE 将保护电路。 PSE 正在同时监控4线对和2线对端口电流。

    谢谢你。
    此致
    Jack Chen
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    在上面的图片(从徐文的文章)中,我可以看到23880可以控制正在监视和控制的对流。 但是、连接到+54V 的对1和3是并行的。 如果其中一个线对断开、电流将继续在未断开的线对(或露台线对)上流动。 这些对中没有电流监控。 如何防止这种情况?
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    尊敬的 Andrew:

    配对12和45连接到+54V、如果其中一个损坏、PSE 将保护另一个配对。
    只要电流流经端口并流过 PSE FET、PSE 就会提供过流保护。
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    在对12和45上流动的电流不会流经 PSE、而是流经其他两个对的电流。  您可能会遇到这样的情况:连接到+54V 的其中一个对承载所有电流。

    您如何防止这种情况?

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    请参阅流程。 红色的一个是流经线对12、36的电流;蓝色的一个是流经线对45、78的电流。

    它们都流经 PSE 通道 FET。

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    考虑这种情况。  其中、4/5线对断开、 4/5线缆的路径中没有 FET。  本应通过第4/5对的电流将会通过第1/2对。   如果7/8或3/6线对断开、则可以 检测和控制过流情况。 这些对上同时存在电流阻和 FET。

      

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    尊敬的 Andrew:

    在这种情况下、这将取决于当正电压由于断线而消失时整流器电桥是否仍然导通。
    通常、二极管电桥和集成 FET 电桥会出现此问题。 但二极管和 FET 桥接不会出现此问题、因为电桥会阻止电流的负路径。
    此外、如果配对损坏、您也可以找到、因为数据将无法正常工作。
    谢谢你。

    此致
    Jack Chen
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    当然、接收器仍会导通、  电压仍然存在、所有电流都可以流动。  没有"反向"路径情况。

    人们也不能依赖数据"将不起作用"。  

    这是一个非常重要的问题、需要解决、这个答案对我没有真正的帮助。

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    尊敬的 Andrew:

    这是业界已知的情况 、甚至适用于2线对(如果其中一根双绞线断裂)。  当前的 IEEE 标准(或新的.bt 标准)中没有任何内容可以为这方面提供指导;因此 、应在 系统级电路而不是 IC 芯片级(IC 主要侧重于实施该标准)处理此问题。

     我看到的大多数系统级设计 都没有考虑到这种故障情况。 但是、我可以看到这对于额外的安全级别来说是多么重要。

    在我看来、我相信 Jack 关于半 FET 二极管桥的回答(如 TPS2372-3EVM-757中所示)是一种低成本解决   方案、并且效果良好、因为高侧断开会有效地关闭低侧 FET、并且只允许两对对电流为负载供电。 如果负载在最大 PD 负载下运行、则 PSE  肯定会将其视为 故障。

    此外、他关于数据链路断开的评论可能也是一个很好的指示线是否断开(如果所有四对线都用于数据)。

    如果需要更精确的电流测量、可以使用带放大器的电流感应电阻器来检测电缆每对上的特定电流电平。 它可以由 PD 的 VDD-RTN 侧(检测和分级之后)或转换器的偏置电压供电。

    在 PD 侧、这些过流 信号可用于将 DET 拉低(关闭内部导通 FET)、然后 PSE 切断电源并进行回收、直至更换电缆。 以下应用手册中的图10显示了此 PD 禁用的示例。

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    您好、Darwin、感谢您的回复。  

    对于2线对、情况稍有不同、  每条线只有1对。    您可以确信 流入 PD 的电流网必须全部返回到另一个单对上、  因此监测一对中的电流就足够了。   对于这4对、您不会做出这一假设。

    保护这一点的一种方法是为不通过 FET 的对保险丝( 在上面的示例中,这是连接到+54V 的一侧)。   这可能是一个明智的想法、但如果一切都出错以阻止火灾、保险丝是最后的间隙控制。

    对于4线对、如果电缆损坏、我们当然不会在启动时启动电源、因为这会 导致签名检测失败。   如果插入电缆时电缆损坏、则会发生故障。    

    在单个导体上可能有1.8A 电流的情况下(最坏的情况)、会产生什么后果?   如果我们将对融合为1A、则最坏的情况是一个导体上的0.9A。   电缆的发热会有所增加。   如果是100M 电路,则可能无法检测到数据丢失(取决于哪个线对中断)。  

    库尔您请 稍微扩展一下 Jack 所说的内容、因为我仍然看不到它有何帮助。 我将 会看到另一个外观。

     我曾考虑过在+V 侧施加一些有源电流限制、这会让保险丝之前的电流消耗降低。   保险丝 是一种你不能做的事情,因为它需要在那里进行监管,而且功能也一样。   显然、这会使您消耗一点能量、并使 Q1上的电压下降0.7V。   通过 稍微增大+V 侧、可对该库仑值进行压缩。

    也许我觉得这个问题比它需要的复杂得多。









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    尊敬的 Andrew:

    我提到了2线对、因为每对中仍有双绞线、因此一根线也可能会断裂、并且存在类似的不平衡问题。

    有一些在线表和计算器可帮助显示在某些电流条件/长度/温度下24 AWG (CAT5e)的特性。 这可能有助于您更好地充分了解故障情况。

    对于 Jacks 有关 TPS2372-3EVM-757中的桥接器以及使用上面 PSE 和 PD 之间显示的配置的评论、如果在 PR12 (+)和 PR36 (-)上施加电压、则 EVM 的 Q6将打开。 在正常运行中、由于是4线对电源、因此可以正常工作。 如果 PR45损坏、则电桥上的分压器将下拉 Q6并将其关闭。 这意味着所有电源将仅通过 PR12和 PR36、因此 CH1 PSE 将看到过流(如果 PD 输出最大功率)。

    可以使用感应电路、但要确保它不会影响检测、因为静态电流会在检测过程中拉电流;此外、您的 Q1还必须在检测过程中导通。
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    感谢 Darwin、这真的帮助我了解 Jack 所描述的内容。 我现在可以看到 Jack 是如何去除水的。 不好的是、草图工程图没有显示足够的细节、也很容易看不到更大的图片。 并非所有 POE 实现都具有 EVM 模块中的 Q6/Q5等效产品。 许多 woudl 都只有二极管电桥。

    我一直在使用 FDMQ8205而不是二极管电桥、因为完全802.3at 上二极管上的功率损耗对于某些应用来说足够大、所以这是一个问题。 ( www.onsemi.com/.../product.do )。 想知道 TI 是否具有功能完全等效的器件? FDM 将执行您的 EVM 电路所做的操作、但采用单个封装。

    感谢你的帮助。

    我仍然非常希望在 PSE 端执行一些"测量"、以便在其中添加一些额外的安全功能。 我的应用适用于企业行业。 它在各种恶劣条件下都是不可接受的、电缆断裂、由叉车等驱动 他们将找到一种打破这种状态的方法。 :-)一个小小的电路库仑可以避免熔丝被熔断,这是值得的。
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    注意、数据表和样片的距离有多远?
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    尊敬的 Andrew:

    很抱歉、上次我们讨论了 PD、所以我在考虑 PD 侧的设计。 如果设计 PSE、您是对的、您无法控制 PD 桥的具体情况。

    遗憾的是、TI 没有与 FDMQ8205器件连接的等效 FET 桥接器。

    对于.bt PSE 器件、我相信您已经与我们的 PSE 应用工程师 Penny 取得了联系。 她将能够通过一些令人兴奋的消息离线更新您。 谢谢!

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    尊敬的 Andrew:

    我们非常接近 APL 部件、并且正在设置服务器、您可以在其中访问数据表。 请继续关注。 感谢您的关注!

    此致、
    一分钱