ZHCSLX0A June 2020 – September 2020 TPS23734
PRODUCTION DATA
- 1 特性
- 2 应用
- 3 说明
- 4 Revision History
- 5 器件比较表
- 6 引脚配置和功能
- 7 规格
- 8 详细说明
- 9 应用和实施
- 10电源相关建议
- 11布局
- 12器件和文档支持
- 13机械、封装和可订购信息
8.4.11 适配器 ORing
许多支持 PoE 的设备设计为使用墙上适配器或 PoE 电源供电。本地电源解决方案增加了成本和复杂性，但是 PoE 在特定情况下不可用时，允许使用相应产品。虽然大多数应用只要求 PD 在两种电源都存在时才工作，但 TPS23734 器件支持强制选择使用任一电源运行。图 8-15 说明了二极管 ORing 外部电源为 PD 供电的三种方案。在任何特定设计中只能使用一种方案。方案 1 将电源施加到器件输入端，方案 2 将电源施加到器件 PoE 部分和电源电路之间，方案 3 将电源施加到转换器的输出侧。每种方案都有优缺点。《采用 TPS23753 的高级适配器 ORing 解决方案》 应用手册 (SLVA306) 对器件和 ORing 解决方案进行了详细论述。
图 8-15 ORing 配置偏好某一种电源将会带来许多挑战。适配器输出电压（标称值和容差值）、电源插入点以及偏好的电源等因素相结合决定了解决方案的复杂性。下面几个因素会增加复杂性：二极管 ORing 的自然高压选择（更简单的电源组合方法）、PSE 中隐含的电流限制、PD 浪涌以及保护电路（这是正常运行和确保可靠性所必需的）。对于许多组合来说，创建简单而无缝的解决方案即使并非天方夜谭，也是困难重重。然而，TPS23734 器件提供了几种可简化组合的内置功能。
几个示例证明了 ORing 解决方案固有的局限性。二极管 ORing 将 48V 适配器与 PoE 相结合（方案 1）会出现任一电源可能具有较高电压的问题。此情况下需要使用阻塞开关来确保其中一个电源占主导地位。第二个示例使用方案 2 将 12V 适配器与 PoE 组合在一起。转换器采用 12V 适配器供电时的流耗大约是采用 48V PoE 时的流耗的四倍。从适配器电源转换到 PoE 所需的电流可能超出 PSE 的供电能力。CIN 电容充电时，必须关闭转换器，随后在电压升高和输入电流降低时再重新启动转换器。第三个示例将 24V 适配器与 ORing 方案 1 结合使用。PD 热插拔必须处理两倍的电流，并且具有 1/4 的电阻（电流成为原来的 4 倍），这样才能消耗相同的功率。
更常见的优选 ORing 方案是具有适配器优先级的方案 2。当适配器用于将 APD 拉至高电平而禁用热插拔 MOSFET 时，可阻止 PoE 源为输出供电。此解决方案适用于各种适配器电压，非常简单，并且需要很少的外部器件。当交流电源发生故障，或已拆下适配器时，启用热插拔开关。在更简单的实现中，PD 会暂时断电，直到 PSE 完成其启动周期。
DEN 引脚可用于在 ORing 采用方案 3 时禁用 PoE 输入。这是适配器优先级实施方案。将 DEN 拉至低电平，同时创建无效的检测签名，禁用热插拔 MOSFET，并防止 PD 重新检测。这通常使用从转换器的次级侧驱动的光耦合器来完成。通过确保辅助电压始终高于转换器输出，可以实现不需要 DEN 光耦合器的另一种方案 3 替代方法；在这种情况下，可使用 TPS23734 的自动 MPS 功能来维持 PSE 电源。
IEEE 标准要求 PI 导体与地电位以及不属于 PI 接口的所有其他系统电位以电气方式隔离。在方案 1 和 2 中，适配器必须在输出端和所有其他连接之间通过最小 1500Vac 的电介质耐压测试。在方案 3 中，仅当转换器不提供此隔离的情况下，适配器才需要实现此隔离。
图中所有方案所示的适配器 ORing 二极管用于防止反向电压适配器、适配器输入引脚短路和低压适配器损坏。在方案 3 中，有时 ORing 是通过使用 MOSFET 实现的。