选择合适的电源IC优化我们的PCB布局
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任何电子产品成本的一个关键因素是用于印刷电路板 (PCB) 的层数，通常面积相同的情况下，PCB层数越多，价格越贵。设计工程师要在保证设计信号质量的情况下，尽量使用少的层数来完成PCB的设计。针对 PCB 布局优化的集成电路 (IC) 引脚排列将有助于降低最终产品成本。
例如，TPS23861 4 端口、2 型、IEEE 802.3at 电源设备 (PSE) 控制器就是这样做的。此外，TPS23861 评估模块(TPS23861EVM-612) 允许我们直接实现 2 层 PCB 设计。
TPS23861是一种易于使用、灵活的IEEE802.3at PSE解决方案。出厂时，它自动管理四个802.3at端口，无需任何外部控制。TPS23861自动检测具有有效签名的通电设备(PDs)，根据分类确定电源要求并应用电源。2类PDs支持两种事件分类。TPS23861支持直流断开，外部FET架构允许设计师平衡尺寸、效率和解决方案成本要求。
独特的引脚输出通过逻辑分组和清晰的I²C和电源引脚上下差异实现了两层PCB设计。这提供了一流的热性能、开尔文精度和低制造成本。除了自动操作外，TPS23861还通过I²C控制支持半自动模式，用于精确监控和智能电源管理。无论是在半自动模式还是自动模式下，都能确保符合400 ms T-PON规范。
一个常见的 PCB 设计挑战是如何将嘈杂的数字与敏感的模拟电路(包括 PCB 走线)分开。模拟电路如果匹配合理辐射很小，一般是被干扰。干扰源来自器件、电源、空间和PCB;数字电路由于频率分量很多，所以肯定是干扰源。解决方法一般是，合理器件的布局、电源退偶、PCB分层,如果干扰特点大或者模拟部分非常敏感，可以考虑用屏蔽罩。
TPS23861在底部划分模拟端口电路，而数字和电源引脚位于顶部。这允许更容易地划分模拟和数字电路与相关的迹线。
TPS23861支持使用母/子或单板设计的低到高端口数系统中的 2 层 PCB。一般来说，单板 PSE 系统将包含比TPS23861电路更多的电路并且具有更高的层数。基于子板的 PSE 系统(类似于TPS23861EVM-612)将更高层数的主板和成本更低的 2 层子板分开。如果子板在系统内被复制多次，那么总成本可以从更高的数量中受益。表 1 显示了子板(基于TPS23861EVM-613 子板 PCB)成本的高级比较。
表 1. 相对子板成本与层数
|
子板层数 |
相对单手成本 |
|
2 |
1x |
|
4 |
1.8 倍 |
|
6 |
2x |
每个TPS23861端口使用三个信号(GATE、SENSE 和 DRAIN)，这些信号被分组并分布到 IC 的底端，以便于连接到支持设备。左右端口对采用开尔文检测接地引脚，可在电流检测电阻的低端实现卓越的电流检测精度。
总而言之， TPS23861提供了引脚输出和附属物，包括TPS23861EVM-612，因此新设计可以非常简单地将现有设计复制并粘贴到最终产品中。这两者都极大地有助于低成本的最终产品和更短的设计周期时间。
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