TPS23753A-3.3V,5.0V,12V设计已验证

POE电源供电,利用TPS23753A调试出3.3V,5.0V,12V等电压输出,设计已验证,功率可达13W,适用于各种POE系统,而且性能稳定。

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1. 电源电路设计 ​24V降压至3.3V/5V ​方案选择:采用 ​DC-DC降压模块​(如LM2596、MP1584),支持宽输入电压(4-40V)和高效率(>90%); ​关键设计: 输入侧需添加 ​TVS二极管​(如P6KE系列)和 ​自恢复保险丝​(500mA),防止过压和短路; 输出侧需并联 ​大容量电解电容​(如100μF)和 ​陶瓷电容​(0.1μF)以滤除高频噪声; 使用 ​磁珠或0Ω电阻 隔离数字电源与模拟电源(如VDDA); ​防反接与滤波 使用 ​NMOS防反接电路​(如AO3400)替代传统二极管,降低压损; 在24V输入端增加 ​LC滤波网络​(10μH电感+100μF电容),抑制电源纹波; ​电源稳定性验证 测试不同负载下(如继电器动作)的电压波动,确保3.3V误差<±5%; 添加 ​电源指示灯​(如LED串联1kΩ电阻)以直观监控供电状态; ​2. PCB布局与布线 ​功能分区 ​高压区(24V输入)​:远离敏感信号区,布局在PCB边缘,与其他区域间距≥2mm; ​MCU核心区:STM32、晶振、复位电路需紧凑布局,减少信号路径长度; ​通信模块区:ESP8266和RS485接口靠近STM32对应USART引脚,避免交叉走线; ​关键信号处理 ​时钟电路:外部8MHz晶振靠近STM32的OSC_IN/OSC_OUT引脚,下方敷铜并避免过孔; ​RS485总线:差分线(A/B)等长并行,终端加120Ω电阻,两侧加TVS保护; ​继电器控制信号:GPIO至继电器驱动电路(如ULN2003)走线短且粗(≥20mil),避免电磁干扰; ​地平面与敷铜 采用 ​单点接地:数字地、模拟地、电源地通过0Ω电阻或磁珠汇接; 大面积敷铜(Top/Bottom层)并添加过孔阵列,增强散热和抗干扰能力; ​3. 继电器驱动与隔离设计 ​驱动电路 使用 ​光耦隔离​(如PC817)或 ​ULN2003达林顿阵列 驱动继电器线圈; 继电器线圈两端并联 ​续流二极管​(1N4007),吸收反电动势; ​隔离措施 继电器电源(24V)与STM32电源(3.3V)独立供电,仅在GND端共地; 控制信号线跨隔离区时,通过光耦或数字隔离器(如ADuM1201)传输; ​4. 散热与抗干扰设计 ​散热优化 DC-DC芯片底部敷铜并添加散热过孔,必要时加装散热片; 继电器模块布局在PCB边缘,利用自然空气对流散热; ​抗干扰措施 在STM32电源引脚附近放置 ​多个退耦电容​(每个VDD引脚对应0.1μF电容); 敏感信号线(如晶振、复位)避免平行于高频或大电流走线;
最新发布
03-31
近年来,PoE 供电技术的发展势头越来越强劲。凭借简化用电设备的安装和部署、节能,安全等一系列优势,PoE 供电成为无线覆盖、安防监控、以及智能电网等场景的新宠。本文介绍的方案是适用于工业网关的 PoE 电源解决方案。将 TI 以太网供电 (PoE) 与具有以太网功能的高性能 SimpleLink:trade_mark: MSP432E4 以太网微控制器 (MCU) 集成在一起,使客户能够在小型电路板上开发物联网 (IoT) 应用。方案采用的 MSP432:trade_mark:SimpleLink MCU 是 Ethernetare 高性能 Arm:registered:Cortex:registered:-M MCU,集成了以太网 MAC 和 PHY,以及各种有线通信接口,包括通用线路(USB),控制网络(CAN),Quad-SPI(QSSI),I²C,SPI,UART 和其他行业协议。MSP432E4 允许客户利用其现有网络,不仅可以通过 PoE 解决方案与设备进行通信和控制,还可以提供电源, 降低物联网领域的系统成本,为其工业网关产品增加价值。 方案采用的 TPS23753A 是一款组合式 PoE 供电设备(PD)接口和电流模式 DC-DC 控制器,专为隔离式转换器设计而优化 。作为 13 W,Type 1 PD,PoE 实施支持标准的 IEEE802.3 协议。TPS23753A 支持多种输入电压 ORing 选项,包括最高电压,外部适配器首选项和 PoE 首选项。PoE 接口具有外部检测特征引脚,也可用于禁用内部热插拔MOSFET,这样可以关闭 PoE 功能。 可以使用单个电阻器将分类编程为任何定义的类型。DC-DC 控制器具有一个带有内部开关电流源的启动陷阱启动机制,这提供了循环过载故障保护的优势,而不会出现上拉电阻的恒定功率损耗。 核心技术优势1. 集成的 RJ45、变压器和二极管电桥,可实现 PoE 功率级,从而降低 BOM 成本 2. 可选的电源接头能够在网络电源出现故障时通过 UPS 提供外部直流电源 3. SimpleLink MSP432E4 软件开发套件 (SDK) 示例无需修改即可运行以便进行评估 4. 可编程振荡器可以与更高频率的外部时序参考同步,具有通过 ESD 事件实现不间断器件操作的改进 5. 提供包括原理图,物料清单(BOM),图层图,Altium 文件和 Gerber 文件等参考设计资料,为客户缩短研发周期 方案规格1. 小型电路板尺寸为 4.95 英寸 × 3.45 英寸,采用具有集成以太网 PHY 和 MAC 的 MSP432E401Y MCU 2. MSP432E4 MCU 具有 120-MHz Arm Cortex-M4F CPU,1MB 闪存和 256kB SRAM 以及先进的加密加速器 3. 由反激式转换器提供 7W 隔离式输出,同时可提供 5V 和 3.3V 输出电源轨 4. 支持标准的 IEEE802.3 协议 5. 借助双 BoosterPack:trade_mark: 插件模块接头,可使用 TI 和第三方提供的各种 BoosterPack 对终端应用进行原型设计 方案来源于大大通
OE (Power Over Ethernet)指的是在现有的以太网Cat.5布线基础架构不作任何改动的情况下,在为一些基于IP的终端(如IP电话机、无线局域网接入点AP、网络摄像机等)传输数据信号的同时,还能为此类设备提供直流供电的技术。POE 电源有以下4大优势:1、它易于安装和管理。客户能够自动、安全地在网络上混用原有设备和PoE设备,能够与现有以太网电缆共存。2、它易于网络设备的管理。3、它安全。因为PoE供电端设备只会为需要供电的设备供电。只有连接了需要供电的设备,以太网电缆才会有电压存在,因而消除了线路上漏电的风险。4、它节约成本。因为它只需要安装一条而不是两条电缆。许多情况下,都需要安装在难以部署AC电源的地方。随着与以太网相连的设备的增加,如果无需为设备提供本地电源,将大大降低部署成本,并简化其可管理性。本文介绍的以太网供电器方案是基于 TI TPS23753A 的一款低成本网络摄像机 PoE 供电方案。是通过采用二极管整流器的反激拓扑可以获得尺寸和效率合理的低成本转换器。TPS23753A具有增强ESD抗扰度的控制器,包含基于 PoE 的器件和 PWM 控制器功能。该应用方案输出功率为 5V/2A,符合PoE IEEE802.3 规范。 核心技术优势1. 低成本解决方案 2. 高效反激转换器 3. 高功率PD和DC-DC控制器 4. 增强ESD 防护能力 方案规格1. 输出功率:5V/2A 2. 符合IEEE802.3af规范 3. Class 3 Power Level 4. 可编程频率同步 5. -40°C至125°C结温范围 6. 小型14引脚TSSOP封装 方案来源于大大通
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