Texas Instruments 5Vout, 7W, IEEE 802.3-2005 Compliant, PD Controller, PS Controller EVM for TPS23753AEVM-001 TPS23753AE TPS23753AEVM-001 Datenbogen

0

1

2

3

4

5

6

7

8

10

000.0E

+0

10.0E-3 20.0E-3 30.0E-3 40.0E-3 50.0E-3 60.0E-3 70.0E-3 80.0E-3 90.0E-3 100.0E-

3

-0.7

-0.6

-0.5

SLVS933B – JULY 2009 – REVISED JANUARY 2010

The PSE drives the PI voltage to the operating range once it has decided to power up the PD. When V

DD

rises

above the UVLO turn-on threshold (V

UVLO-R

, ~35 V) with RTN high, the TPS23753A enables the hotswap

MOSFET with a ~140 mA (inrush) current limit. Refer to the waveforms of

for an example. Converter

switching is disabled while C

IN

charges and V

RTN

falls from V

DD

to nearly V

SS

, however the converter startup

circuit is allowed to charge C

VC

. Once the inrush current falls about 10% below the inrush current limit, the PD

control switches to the operational level (~450 mA) and converter switching is permitted.

Converter switching is allowed if the PD is not in inrush and the V

C

under-voltage lock out (UVLO) circuit permits

it. Continuing the startup sequence shown in

, V

VC

rises as the startup current source charges C

VC

and

M1 switching is inhibited by the status of the V

C

UVLO. The V

B

regulator powers the internal converter circuits as

V

VC

rises. Startup current is turned off, converter switching is enabled, and a softstart cycle starts when V

VC

exceeds UVLO

1

(~9 V). V

VC

falls as it powers both the internal circuits and the switching MOSFET gate. If the

converter control-bias output rises to support V

VC

before it falls to UVLO

1

– UVLO

1H

(~5.5 V), a successful

startup occurs.

shows a small droop in V

VC

while the output voltage rises smoothly and a successful

startup occurs.

If V

VDD-VSS

drops below the lower PoE UVLO (UVLO

R

– UVLO

H

, ~30.5 V), the hotswap MOSFET is turned off,

but the converter will still run. The converter will stop if V

VC

falls below the converter UVLO (UVLO

1

– UVLO

H

,

~5.5 V), the hotswap is in inrush current limit, or 0% duty cycle is demanded by V

CTL

(V

CTL

< V

ZDC

, ~1.5 V), or

the converter is in thermal shutdown.

The PD section has the following self-protection functions.
•

Hotswap switch current limit

•

Hotswap switch foldback

•

Hotswap thermal protection

The internal hotswap MOSFET is protected against output faults with a current limit and deglitched foldback. The
PSE output cannot be relied on to protect the PD MOSFET against transient conditions, requiring the PD to
provide fault protection. High stress conditions include converter output shorts, shorts from V

DD1

to RTN, or

transients on the input line. An overload on the pass MOSFET engages the current limit, with V

RTN-VSS

rising as a

result. If V

RTN

rises above ~12 V for longer than ~400

m

s, the current limit reverts to the inrush limit, and turns the

converter off. The 400

m

s deglitch feature prevents momentary transients from causing a PD reset, provided that

recovery lies within the bounds of the hotswap and PSE protection.

shows an example of recovery

from a 15 V PSE rising voltage step. The hotswap MOSFET goes into current limit, overshooting to a relatively
low current, recovers to 420 mA full current limit, and charges the input capacitor while the converter continues to
run. The MOSFET did not go into foldback because V

RTN-VSS

was below 12 V after the 400

m

s deglitch.

16

Copyright © 2009–2010, Texas Instruments Incorporated