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[参考译文] TPS23754EVM-420:24V PoE 设计

Guru**** 2460850 points
Other Parts Discussed in Thread: TPS23754, TPS23754EVM-420

请注意,本文内容源自机器翻译,可能存在语法或其它翻译错误,仅供参考。如需获取准确内容,请参阅链接中的英语原文或自行翻译。

https://e2e.ti.com/support/power-management-group/power-management/f/power-management-forum/669462/tps23754evm-420-poe-design-for-24v

器件型号:TPS23754EVM-420
主题中讨论的其他器件:TPS23754

您好!

IAM 计划使用 TPS23754为我们的项目设计24V/1.25A POE 设计。

我搜索了多个 TI 设计、但找不到24V/25W、然后按照 TI 应用工程师的建议、使用24V/1.25A 的 POE  

通过 更换可支持24V 电压的变压器以及与此 EVM 相比进行的一些更改、TPS23754EVM-420。
请向我推荐我的设计中的任何错误。
我已随附设计 pdf 文档。
此致、
纳米特·HL
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    您好、Namith、

    查看原理图:

    您的辅助输入应连接到辅助电源
    D10是反向的
    D17是反向的
    您的 T2P 信号应用于告知实际负载连接到 PD 的 PSE 类型、以便 PD 可以调整输出功率以适应连接的 PSE 类型。

    此致、
    达尔文
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    您好、达尔文、

    感谢您的快速回复、

    我以前没有从事过 POE 设计、因此请向我提供一些信息、因为我了解了 POE 设计、因此无法及时了解。

     正如您在查看要完成的原理图更改后所建议的那样:

    1) 1) D10向后、D17向后..我必须反转二极管吗?

    我的规格:

    • PoE 输出电压和21-30V 次级直流电源应采用二极管或 POE 电源作为为单元供电的替代方法
    • 根据功率放大器上的负载 2种 POE 工作模式 ,即802.3af (POE)和802.at (POE+)作为要连接的不同扬声器负载。
    • PCB 上的状态 LED、无论使用的是 POE 还是 次级直流电源。
    • 扬声器配置为20W 负载和6W 负载。
    • 6W 扬声器使用 POE (802.af)
    • 20W 扬声器使用 POE+(802.at)

    我对 PoE 设计的怀疑:

    1) 1)根据您的建议更改5V/25W 同步反激式设计、足以满足我们的24V/25W 要求

    2) 2)我已更换可支持24V/1.25A 的变压器

    3) 24V 设计中是否不需要次级栅极驱动(GAT)?

    4) TPS23754 -420EVM 具有次级栅极驱动器、Q1、T3、Q3和 D17 、这是否全部不需要?

    5) 5)我主要怀疑 T2P 的使用是 T2P 的功能是什么?

    6)由于我的次级 I/p 为21-30V、我们计划转换24V、然后使用二极管或'd 和 POE 作为为功率放大器负载供电的替代方法。

    7)在何处提供我的次级24V 输出。

    现在我已经附上了您在 pdf 中所说的更改,请您告诉我要做的任何其他更改。

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    您好、Namith、

    是的、应将其反向。 这是因为二极管位于低侧。  

    1、2。 请参阅随附的澄清24V schematic.e2e.ti.com/.../HPA420C_5F00_24V_5F00_sch.pdf

    不 需要次级栅极驱动、因为它是二极管整流反激式。

    4.您可以删除 Q1、T3、Q3和 D17  

    5. T2P 将告知您是否已连接 af PSE 或 PSE。  如果 af、则 T2P 将为高电平、如果为高电平、则 T2P 为低电平。  您应该使用此参数来更改 6W 和20W 之间的负载输出功率。

    6、7. 是的、我同意它应该与转换器的24V 输出(在次级侧)进行或运算。 但 在原理图中、它没有参考次级接地。

    遗憾的是、我没有看到新原理图的附件、您是否可以附加以供审阅? 谢谢!

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    您好、达尔文、

    我附上了原理图文件,请查看。

     我已将辅助直流电压和 PoE 输出二极管(OR'd)以相同的接地连接在一起,我希望这是您之前建议的

    1) 1)对于 T2P 侧、是否需要进行任何更改?

    2)如何提供状态指示灯,哪些 I/p 是 PoE 或辅助电压?

    3)如果两个 I/p 同时可用、那么什么是概率? 任何对 PD 的损坏

    4)请建议原理图中需要进行任何其他修改?

    如果没有什么可以继续、因为我已经在这个 设计中浪费了很多时间了

    5e2e.ti.com/.../POE-design-for-ti-review.pdf)Our要求此设计可承受的功率最大为22W?

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    注意:PoE 次级输出和辅助输出电压 GND 相同、但在上面忘记了提及。
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    您好、Namith、

    对于适配器输入、您可能应该在 L24之后连接次级接地。 这样您的滤波器将更加有效。

    1.光耦设计正确、您现在在 U27上有一个信号、该信号将告诉您 AT 或 AF PSE 是否连接到您的 PSE。 您需要了解如何处理该信号、使其在功率或负载 AF 功率下输出。

    2.看起来您已经具有状态 LED D30 (PoE) 和 D45 (AUX)、显示已连接 PoE 或 AUX。

    3、如果两个输入都可用、由于是二极管、电压中较高的电压将为负载供电、而另一个输入将阻断反向电压。 输入不应损坏。

    4.除我的上述评论外,没有其他修改。

    此致、

    达尔文

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    您好、达尔文、

    在继续进行 PCB 布局之前、我想提出最后的问题、希望您不介意。

    • 由于开关频率为250kHz、R (FRS)= 69.8k 时的电阻值是否正确?
    • 由于我们不使用次级栅极驱动(GAT 2)、DT 即 R (DT)的值是多少?
    • 数据表显示 "Connect DT to VB to set the dead time to 0 and turn GAT2 off (将 DT 连接到 VB 以将死区时间设置为0并关闭 GAT2)"。 该怎么办?
    • BLNK 的值是多少? LNRBK=80.6K? 正确吗?
    • 设计的效率如何?
    • 此设计的最大电流是多少?1.02A 正确
    • 因为我的负载需要最小1A 的电流
    • 您能否共享此设计的 PCB 布局链接的布局指南(如果有)
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    您好、Namith、

    我的目标是通过回答您可能遇到的任何问题来确保您的设计顺利进行。  请参阅下面我的评论。

    • 由于开关频率为250kHz、R (FRS)= 69.8k 时的电阻值是否正确?

    [DF]没错、250kHz 是在 PoE 输入电压范围和功率水平下保持高效率的最佳选择。

    • 由于我们不使用次级栅极驱动(GAT 2)、DT 即 R (DT)的值是多少?

    [DF] DT 应连接到 VB 以关闭 IF。

    • 数据表显示 "Connect DT to VB to set the dead time to 0 and turn GAT2 off (将 DT 连接到 VB 以将死区时间设置为0并关闭 GAT2)"。 该怎么办?

    应移除[DF] RDT。

    • BLNK 的值是多少? LNRBK=80.6K? 正确吗?

    [DF] RBLNK 值正确

    • 设计的效率如何?

    [DF]较高的电压、同步反激式效率将类似于二极管整流反激式(Vf 足够低)。 此外、较高的输出电压将产生稍高的效率(对于相同的输入)。 因此、我希望效率与 EVM ~85-87%(端到端)相似

    • 此设计的最大电流是多少?1.02A 正确

    [DF]正确。 请注意、它的设计目标为1.02A;但是、根据 IEEE 标准、PoE PD 的最大输入功率为25.5W。 因此、虽然转换器本身使用48V 适配器时可达到1A、但在插入 PSE 时、转换器的最大输出功率应限制为25.5W x (端到端效率)。

    • 因为我的负载需要最小1A 的电流

    [DF]给定上述公式、效率为25.5W 和85%、输出电流为~0.9A。 如果您的电缆较短、则可能需要1A 的电流;但是、如果您希望保持在 IEEE 标准范围内、则需要围绕25.5W 进行设计。

    • 您能否共享此设计的 PCB 布局链接的布局指南(如果有)

    [DF]请参见以下链接。

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    您好、达尔文、

    我已根据您的建议附上了更新的原理图 ,请在布局之前查看。


    我仍然对保护责任有疑问

    如果 T2P 为高电平、则为802.3af (POE)且 T2P 为低电平、则为802.at (POE+)

    我们的负载是不同的扬声器、例如8 Ω 20W 和8 Ω 6W、

    1. 问题:如果 芯片上的 POE I/P 可用、T2P 将识别是 POE 还是 POE+ 、对吧?
    2. 负载必须根据输入更改扬声器配置、方法是查看 T2P 状态?e2e.ti.com/.../MAIN-BOARD-_5F00_-05_5F00_POE.pdf

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    您好、Namith、

    对。

    2.正确。 负载必须使用 T2P (通过光耦合器)并根据  T2P 变为高电平(.af)或低 电平(.at)来更改其功率、以适应 PSE 功率。

    此致、

    达尔文  

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    您好、达尔文、

    我对分类电阻(CLS)引脚有疑问,在我的设计中,我连接了63.4欧姆的 4类功率,即 PD 上的最小13W 和最大25.5W 功率。

    这意味着功率器件可提供的最小功率为13W、最大功率为25.5W、这是我理解的正确吗?

    如果是这种情况、我们的客户要求控制器从处理器设置 POE 模式、因为他们始终不需要25.5W 的功率  

    只有一个例子,他们将以该额定功率运行负载,他们不会一直浪费功率。

    我的想法是回到 CLS 引脚的开关电路、我将使用两个3类电阻 器、即90.9欧姆和4类电阻器、即63.4欧姆、使用光耦合器、通过控制处理器选择每个 CLS 引脚。

    请提供有关 CLS 引脚的更多建议。

    我已将 我的计划附在原理图中,请立即查看并告诉我该设计的可行性.e2e.ti.com/.../POE-for-TI-review.pdf

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    您好、Namith、

    应根据预期的最大输出功率选择分级电阻器。 对于硬件分类、一旦将 PSE/PD 插入到一起、所选的电源就会锁定、除非您拔下电缆、更换电阻器并重新插接、否则无法更改电阻/系统功率。

    在插入 PSE/PD 时主动更改功率级别的唯一方法是通过数据层。 这意味着 PSE 侧的微控制器和 PD 侧的微控制器通过数据线通信/协商功率级别。
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    您好、达尔文、

    我的意思是说、我们 将首先固定3 类或4类电阻器。 然后、我们 通过将  CLASS 引脚的硬件控制电路连接到 VSS 来提供用于选择 CLASS 的硬件控制。

    例如:最初  将我们的电阻器固定为63.4欧姆、然后 它将在4类模式下运行。

    然后 、根据我们的要求、我们将通过下拉惯性类来控制另一个电阻器。

    无论是哪种方法、我们都 只修复分类启动时间。

    我已经 通过电话发送了、 请忽略拼写错误。 难以 附加原理图供您参考。

    此致、

    纳米特

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    您好、Namith、

    不幸的是,这种方法将不起作用。 当 PSE 最初插入并进行检测、然后将硬件分类设为3级或4级时、它将在 PSE 加电至48V 后锁定在3级或4级。 这意味着即使您在启动后更改分级电阻、它也不会更改 PSE 系统。

    要在插件后动态更改系统的整体功率、必须使用数据线(LLDP)。

    此致、

    达尔文

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    您好、达尔文、

    你过得怎么样、

    我已附上 POE 模式选择特性的原理图、可以检查并确认位置。

    初始值固定为90.9欧姆、即 MAX 12.5W  

    如果需要、我们可以使用 GPIO 选择其他模式

    此致、

    纳米特

    e2e.ti.com/.../POE-mode-selection-feasibility.pdf

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    您好、Namith、

    在插入 PoE 之前、GPIO 信号是否可用(在插入 PoE 之前、微控制器由除 PoE 以外的其他器件供电)? 那么该解决方案可以起作用。 请确保它都以 VSS 而不是 RTN 为基准。

    如果在插入 PoE 之前 GPIO 信号不可用、则此解决方案可能无法如上一帖子中所述的我最初关注点那样工作。 请告诉我这是否有帮助。

    谢谢!

    此致、

    达尔文

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    您好、达尔文、

    我对参考原理图 P/N:SMAJ58A 的 TVS 二极管有疑问、它的额定反向电压为58V。

    任何原因。

    我知道 POE 最大额定电压是57V、因此选择58V 最合适、是正确的吗?

    此致、

    纳米特

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    您好、Namith、

    没错。 此外、在大多数室内应用中、我们推荐使用 SMA。 如果预计会出现其他电气瞬变(室外)、则需要更多保护。

    此致、

    达尔文