TPS2378-POE受电分离器

TPS2378-POE受电分离器

基于TPS2378的4类PD受电分离器，输出12V2.5A/30W IEEE802.3at(POE+)，也可修改电路改为1-3类(0-13w)。

芯片介绍：(TI芯片datasheet)
TPS2378 PD受电端：这款 8 引脚集成电路包含 实现 IEEE802.3at 2 类受电设备 (PD) 所需的全部功能。该控制器的内部开关电阻低至 0.5Ω，并且采用耐热增强型 PowerPAD 封装，因此能够长时间在高达 0.85A 的电流下运行。TPS2378具有 一个辅助电源检测 (APD) 输入，可优先连接外部电源适配器。该器件还 具有 100V 导通晶体管、 140mA 浪涌电流限制、2 类指示、自动重试故障保护以及开漏电源正常状态输出。

开源协议

© 2023. 此作品采用 CC BY-NC-SA 3.0 CN 许可授权
即：知识共享许可协议-署名-非商业使用-相同方式共享

CC：知识共享许可协议（英语：Creative Commons license）的缩写
BY：署名，您必须给出适当的署名，提供指向本许可协议的链接，同时标明是否（对原始作品）作了修改。
NC：非商业使用，您不得将本作品用于商业目的。
SA：相同方式共享，如果您 再混合、转换或者基于本作品进行创作，您必须基于与原先许可协议相同的许可协议分享发布您贡献的作品。

具体参考CC BY-NC-SA 3.0 CN概略

项目相关功能

基于TPS2378的PD受电分离器，支持30W (IEEE802.3at也称为PoE+)，使得只需要一根网线，PoE在给网络设备供电的同时能传输数据，免布线，简单且节省空间，并且设备可随意移动，具有很大的灵活性。

项目属性

本项目为首次公开，为本人原创项目。项目未曾在别的比赛中获奖。

项目进度

项目的整体进度，申请项目耗材费用必填！
2023.01.11 创建工程！OSHWHub开源平台第二个POE PD受电端项目 (第一个PD项目也是我的：MP8007H(小声))
2023.01.20 TPS2378-原理图1.0完成
2023.02 SMT+PCB到货
2024.02 验证完成

设计原理

无论是买一台最简单的以太网交换机还是一套无线AP路由器，附件中都会包括一个方头方脑、傻大黑粗的AC变压电器（俗称电源），使用起来有诸多不便。有没有可能让网线既用于传输信号，又供电呢？我们的生活中就有类似的例子，比如我们家用普通固定电话，不需要额外电源，只有一根电话线，因为电话线不仅可以传输话音信号，也负责给电话机供电（智能电话由于功率加大，有时也需要额外的电源）。由此PoE（Power over Ethernet，以太网供电）技术应运而生。PoE供电是一种可以在以太网路中透过双绞线来传输电力与数据到装置上的技术。以太网供电技术的出发点是让IP电话、WLAN接入点、网络摄像头等小型网络设备，可以直接从以太网线获得电力，无需单独铺设电力线，以简化系统布线，降低网络基础设施的建设成本。一个完整的PoE系统包括供电端设备(PSE, Power Sourcing Equipment)和受电端设备(PD, Power Device)两部分。PSE设备是为以太网客户端设备供电的设备，同时也是整个PoE以太网供电过程的管理者，而PD设备是接受供电的设备，即PoE系统的客户端设备，如：IP电话、网络摄像机、AP等许多其他以太网设备。

目前POE分为3个标准: IEEE802.3AF IEEE802.3AT IEEE802.3BT。

功率分类是PSE和PD相互协商PSE将分配给PD功率大小的一个过程。在这个过程中PSE和PD相互识别，确定彼此所连接设备类型，然后PD将请求自己所需功率，PSE将分配PD所需功率，若PSE不能满足需求，将会降功率输出。802.3bt可向后兼容802.3at和802.3af。一个较低功率802.3at或802.3af的PD可连接至一个较高功率802.3bt的PSE，不会出现任何问题。而当一个较高功率802.3bt的PD连接至一个较低功率的802.3at或802.3af的PSE，PD只需能够工作在较低功率状态。

本项目的PD为802.3AT协议下的class4。

软件说明

提示：软件可以使用代码块来进行嵌套放置，无需全部软件部分说明，只需说明重要部分即可
暂无

实物展示

TPS2378-1.0-3D渲染(2023.02)
TPS2378-实物图（忽略那个补上的220uF电解电容）(与最终版PCB不同，最终版PCB进行了修改！)

设计注意事项

注意：一切型号以原理图为准！一切型号以原理图为准！一切型号以原理图为准！请看原理图中文字说明，并自行对照BOM！

其他

实物验证：
测试平台：

• 水星 SG108PL 千兆POE交换机
• 联通家庭300兆宽带
• USB3.0 RTL8152B千兆网卡
• 电子负载仪

如图，
SG108PL 5口-POE分离器入
POE分离器出-USB网卡-电脑
协商速率识别正常-千兆
速度测试：（负载12V 2.1A）
1.浙大校园网网速测试
2.浙大校园网网速测试-10GB大文件下载

后记

也许细心的人会发现，这个工程的网页链接写的是POE-power-system 但是实际只有一个POE分离器 为什么捏？
也许又会发现，PCB和验证相隔了一年……这又是为什么捏？？
其实原定为system既包含了PSE供电，也包含了PD受电端，但是自从一年前越来越忙，越来越没时间……最终只完成了PD受电端…………