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[参考译文] TPS23753A：13W 5.0V @ 2.5A 输出设计、使用 SLVA305作为指南和12V 辅助输入

admin
Guru**** 1127450 points
Other Parts Discussed in Thread: TPS23753A, TPS23753AEVM-004, PMP7355, TPS23756
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/714731/tps23753a-13w-5-0v-2-5a-output-design-using-slva305-as-a-guide-and-12v-aux-input

器件型号：TPS23753A
主题中讨论的其他器件： 、PMP7355、 TPS23756

您好！

我想知道是否有使用 TPS23753A 的设计指南、在5.0V、2.5A 输出下为 PD (802.3af)提供完整的13W 功率。

作为指南、我阅读了文档 SLVA305、但本文解释了在1.4A 下提供5.0V 的示例、这对于我们的应用来说还不够。

我还阅读了文档 SLVA306、了解 ORing 辅助壁式电源和12V 输入、我们需要使用选项2。

我们的要求是：

使用 TPS23753A (因为它是一个方便使用的小型 TTSOP16器件)-同一系列中的其他建议是可以接受的。

2.使用 Coilcraft PoE13F-50变压器-因为它是我们发现的唯一高度为8.5mm、足以安装在所选外壳中的变压器。

设计简单、如 SLVA305中所示。 在二极管的电流中使用更多 MOSFET 的其他设计看起来过于复杂、并且占用更多的电路板面积。

4.48V PoE 主电源和12V/24V 工业电源的辅助输入。 此外、我们还希望将其用于电池/太阳能解决方案、因此需要10.5V 的最小工作输入电压。

有人可以提供入门指南吗？

PS：我们现在重点介绍 PMP7355、它详细介绍了使用 POE13P-50变压器的5V @ 2A 设计、并在 VDD 和 VDD1引脚之间插入 DVDD、以及通过 SLVU314F (TPS23753AEVM-004)中所述的另一个二极管将12V 注入 VDD1。 不过、这表明在12V 输入下、功率限制为6W -为什么？ 将 R18降至0.39欧姆以下是否会产生更大的电流？

此致、Kyran McGlasson - Sage Automation

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    TI__Guru**** 1127450 points
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    您好、Kyran、

    我将寻找符合您要求的设计、但二极管整流器将无法满足您的96%效率要求(13W 输入、12.5W 输出)。 我们可能需要使用2类范围来满足此功率要求、同时仅使用二极管整流。

    TPS23756具有较低的 VC UVLO (9V)、可用于转换器启动、因此非常适合10.5V 宽输入电压要求。

    －Tom
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    TI__Guru**** 1127450 points
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    谢谢 Tom、

    我接受、由于电路中的损耗、我们只能实现10W 功率。 同时、我们想弄清楚如何在12V 输入下实现10W 功率。

    我们已着手 PMP7355设计、但使用 TPS23753AEVM-004原理图的各个部分进行了修改、以允许12V 输入、我假设这是 APD 电阻分压器、可能是 VDD 和 VDD1引脚之间的二极管。

    此致、Kyran。

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    TI__Guru**** 1127450 points
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    您好、Kyran、

    PMP7355是参考设计的理想选择。

    TPS23753EVM-004的适配器配置是 PoE 优先选项2 OR-ing、详见本应用手册的第5页：
    www.ti.com/.../slva306a.pdf

    12V 输入限制为6W 是因为此功率级别所需的输入电流比48V 输入电压的输入电流高4倍。

    6W/12V = 0.5A
    6W/48V = 0.125A

    电流感应电阻器的大小可在较低的初级侧电流电平下运行、从而防止变压器饱和并防止 FET 过热。

    为了在12Vin 时达到10W、您需要选择具有较低 Rdson 的较大 FET 和专为宽输入电压而设计的变压器、该变压器不会在12Vin 所需的较高输入电流水平饱和。

    谢谢、
    Tom

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    TI__Guru**** 1127450 points
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    谢谢 Tom、
    我们已将 MOSFET 替换为 FDS2582 (最大4.1A)并更改了 RCS = 0.33欧姆、这将允许更大的电流(不确定多大的电流)。
    此外、POE13F-50L 反激式变压器数据表中指出最大初级绕组电流为2.1A、因此在75%占空比时、应为12V * 2.1A * 0.75 = 18.9W 可用功率对吗？
    如果 Imax 为2.1A、VCS 为0.55V、这是否会使 RCS = 0.26欧姆？

    此致、Kyran
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    TI__Guru**** 1127450 points
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    您好、Kyran、

    我将执行计算并尽快告诉您我得到的结果。

    谢谢、
    Tom
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    Kyran、

    在此过程中、以下是更适合您设计的变压器：
    www.coilcraft.com/.../ha3585.pdf

    它是宽输入电压(12V 适配器)反激式变压器、但以8.51英寸的输入电压提供高度间隙。 您可能可以与 Coilcraft 合作处理此高度规格。

    谢谢、
    Tom
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    TI__Guru**** 1127450 points
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    您好、Kyran、

    我使用我发现的全新宽输入电压反激式变压器在第2.5节至2.7节中使用了 SLVA305C。 这样做验证了变压器的设计是否正确(10.5V 输入电压下占空比为~60%)、并确定了合适的 MOSFET 额定电流(>2.33A)以及 RCS 应该具有的电阻(0.22 Ω、>1W 额定功率)。

    变压器是最重要的元件、因为其设计的电感将决定初级峰值电流、这是选择 RCS 和 MOSFET 额定电流的关键设计规格。
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    TI__Guru**** 1127450 points
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    首先、我在第2.5节中假设60%是一个很好的最大占空比。 它远低于 TPS23753A 可以处理的80%占空比。

    在第2.6节中、我确定在10Vin 时占空比为60%将为我提供~2.7的 pri：sec 匝数比。 在不单步执行2.6中的所有公式的情况下、我得到了最大峰值初级电流2.4A、这需要最小20uH 的电感。 我发现的变压器具有40uH、可满足此要求。

    4A MOSFET 满足2.6.4中的此峰值电流近似峰值电流(2.4A)、而实际峰值电流(2.33A)满足2.6.8。

    在第2.7.2节中、我使用了我发现的峰值电流来确定适合您的设计的 RCS (最小10vin、5V/2A)为0.236ohm。 由于 Vcsmax 为0.55V、因此该电阻器上的功耗将为1.28W、因此您需要一个超过此值的 RCS 电阻器额定功率。
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    我没有详细介绍 SLVA305C 上的每个单独计算、但基本上、首先确定所需的输出功率和 Vin 范围、选择正确的变压器、然后使用设计指南中提供的公式选择其周围的器件。

    谢谢、
    Tom
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    TI__Guru**** 1127450 points
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    谢谢 Thomas、

    我们感谢您对变压器进行的技术计算、尤其是 有关初级电感和60%占空比作为起点的主要规格的提示。

    此致、

    Kyran McGlasson (Sage Automation)