TPS2375EVM：PoE 供電設(shè)備評估模塊的深入剖析

在電子工程領(lǐng)域，Power-Over-Ethernet（PoE）技術(shù)憑借其便捷性和高效性，在眾多應(yīng)用場景中得到了廣泛應(yīng)用。今天，我們將深入探討德州儀器（TI）的 TPS2375EVM 評估模塊，它是一款專為 PoE 供電設(shè)備（PD）設(shè)計的評估工具，能幫助工程師更好地理解和應(yīng)用 PoE 技術(shù)。

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一、重要聲明與注意事項

TI 保留對產(chǎn)品進行各種更改和停產(chǎn)的權(quán)利，客戶在下單前應(yīng)獲取最新信息。TI 對硬件產(chǎn)品提供標(biāo)準(zhǔn)保修，但并非對每個產(chǎn)品的所有參數(shù)都進行測試。同時，TI 不承擔(dān)應(yīng)用協(xié)助、客戶產(chǎn)品設(shè)計等方面的責(zé)任，用戶需對自身產(chǎn)品和應(yīng)用負(fù)責(zé)。

對于 TPS2375EVM 評估套件，它僅用于工程開發(fā)或評估目的，不適合商業(yè)使用。該套件可能在設(shè)計、營銷和制造相關(guān)的保護措施方面存在不足，且可能不符合歐盟電磁兼容性指令。若套件不符合用戶指南中的規(guī)格，可在交付后 30 天內(nèi)全額退款。用戶需承擔(dān)貨物的妥善和安全處理責(zé)任，并對 TI 因貨物處理或使用產(chǎn)生的所有索賠進行賠償。

二、硬件概述

TPS2375EVM 評估模塊采用了 TI 的 TPS2375 芯片，其設(shè)計模擬了 PoE 供電設(shè)備（PD）模塊的前端。模塊配備了 RJ - 45 連接器，可直接連接到帶有電源供電設(shè)備（PSE）的以太網(wǎng)電纜，同時也支持使用獨立電源供電。

根據(jù) IEEE 802.3af 規(guī)范，PD 模塊需要具備能被 PSE 檢測到的電路，并且可以選擇提供功率分類功能。TPS2375EVM 提供了實現(xiàn)檢測和分類所需的所有硬件。此外，該模塊還設(shè)有連接外部 DC/DC 轉(zhuǎn)換器的接口，可將 48V 電壓轉(zhuǎn)換為以太網(wǎng)模塊所需的電壓。

三、EVM 操作

1. 安裝與配置

HPA028 EVM 旨在評估 TPS2375 設(shè)備，工廠默認(rèn)安裝了 JP0、JP5、JP6（2 腳和 3 腳之間）和 JP7。不同的跳線具有不同的功能：

• JP0、JP1、JP2、JP3、JP4：用于選擇分類電阻。
• JP5：用于從輸入傳遞功率。
• JP6：在 J4 或 J5 上施加外部電源時選擇接地連接。
• JP7：用于連接 4.7kΩ 電阻作為 PD 的負(fù)載，以維持 PD 的功率特征。

2. 測試點

3. 模塊特性

• 輸入和輸出電容：TPS2375 PD 控制器的輸入電容由 IEEE802.3af 標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定，C1（0.1μF ±10% 陶瓷電容）符合該標(biāo)準(zhǔn)，無需額外添加輸入電容。EVM 上提供了兩個備用電容焊盤（C2 和 C4），用于在 TPS2375 輸出端添加額外的負(fù)載電容。添加大鋁電解電容時，需注意選擇合適的電壓額定值，并觀察 PCB 絲印上的極性標(biāo)記，推薦電壓額定值為 100V。
• 千兆以太網(wǎng)應(yīng)用：由于 T1（H2019）的磁性限制，EVM 僅支持 10/100BASE 數(shù)據(jù)速率傳輸。若要在千兆以太網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)中評估 EVM，需移除 T1（H2019）、R13、R14、R15 和 R16，并在 T2 焊盤上安裝千兆變壓器（H5007）。
• 雙 DUT 焊盤：TPS2375 有 SO - 8 和 TSSOP - 8 兩種封裝，EVM 提供了兩個焊盤（U1 和 U2）以測試不同封裝。默認(rèn)情況下，U2 焊盤上安裝的是 SO - 8 封裝的 TPS2375D 器件。若要評估 TSSOP 封裝，需將 U2 上的器件移除，并在 U1 焊盤上焊接 TSSOP - 8 封裝的 TPS2375PW 器件。需要注意的是，不要同時在 U1 和 U2 上安裝器件。
• 電源良好指示燈：當(dāng) TPS2375 開啟時，PG LED（D3）指示燈會亮起。
• 連接 DC/DC 轉(zhuǎn)換器：模塊提供了一個塊連接器（J2），用于連接下游的 DC/DC 轉(zhuǎn)換器。不建議使用測試點（如 TP17 和 TPS20）連接負(fù)載。
• 可用備用焊盤：包括額外的 48V 正軌（VDD）測試點（TP15、TP16）、48V 負(fù)載側(cè)回路線（RTN）測試點（TP18、TP19）、用于連接外部壁裝變壓器電源的插孔（J5）、用于設(shè)置 UVLO 閾值的電阻（R8、R9）以及用于降低 TPS2375 輸出負(fù)載電阻（或增加負(fù)載電流）的電阻（R12）。

四、物料清單

文檔中詳細(xì)列出了 TPS2375EVM 的物料清單，包括各種元器件的數(shù)量、描述、尺寸、型號和制造商等信息。需要注意的是，這些組件具有 ESD 敏感性，必須采取 ESD 預(yù)防措施；組件必須清潔，無焊劑和其他污染物，不允許使用免清洗焊劑；組件必須符合 IPC - A - 610 Class 2 工藝標(biāo)準(zhǔn)；標(biāo)有星號（*）的參考標(biāo)識不能替換，其他組件可以用等效制造商的組件替換。

五、原理圖和布局

文檔包含了 TPS2375EVM 的原理圖和布局圖，展示了模塊的電路設(shè)計和電路板的頂層和底層布局。這些信息對于工程師理解模塊的工作原理和進行進一步的開發(fā)和優(yōu)化非常有幫助。

通過對 TPS2375EVM 評估模塊的深入了解，電子工程師可以更好地利用 PoE 技術(shù)進行產(chǎn)品設(shè)計和開發(fā)。在實際應(yīng)用中，你是否遇到過類似 PoE 模塊的使用問題？你是如何解決的呢？歡迎在評論區(qū)分享你的經(jīng)驗和見解。