|
|
本帖最后由 思睿达小妹妹 于 2023-6-21 10:23 编辑 ( e. I, v; @# p# e" Z# p
h# r5 m/ @$ B3 J' A7 f
作者：屈工有话说! m; t8 A1 J/ n8 D1 Q
; ~; U8 D& L1 d) r+ A( Y/ ? ~& UPoE（Power over Ethernet）是一种有线以太网供电技术，网线传输数据的同时具备直流供电能力。全面应用于POE交换机、IP摄像头、IP电话、无线AP、便携设备充电器、刷卡机、数据采集等供需端产品。而TT9930是一款用于以太网供电系统（POE，power over Ethernet）的DC/DC控制器，采用原边控制模式，内置200V高压MOS，具有较高的系统效率。, e; M1 M. I1 S+ ]7 C
8 l" P( n$ J V! S' T工程师在使用TT9930样机时发现，样机正常老化时，突然没有输出。经过排查后，怀疑MOS故障，本文将分享解决思路和要点。以下图片为该样机图片：
3 T# q# D+ P4 i) T3 k' q1 k* z& r! J. v9 f$ O" h
TT9930 样机图片 7 v5 X; f% g7 Y ]) h M! a
【应用】视频监控/无线AP/IP电话等( F% L z$ G6 b/ N4 z/ Y, U8 d
【规格】12V2A
% @+ q- N- ], O+ O# W$ l/ k t' G【控制IC】TT9930( Q# R; e# \) D' P
* C7 O0 T1 N' ?3 R【问题描述】" ^/ _* \. @9 l; l
" a& [6 Y% X% P
样机正常老化时，突然没有输出。经过排查后，发现MOS管击穿且MOS管很烫，怀疑MOS烧坏，于是对其进行点温测试。以下是样机的测试图片：' I% C0 d2 @! p- u/ o# g0 D$ q
9 L' n1 v- s7 f) I3 O% A
' D) J# k6 a/ G/ q点温测试：测试重要元器件的温度，该测试的元器件分别有三个IC（主控TT9930、XS2100S、同步CR85V25RSA）、MOS管、输入大电容、两个输出电容、变压器磁芯和变压器线圈。" G& U: a% o* A) Q9 B5 f5 g
5 e4 }' ?7 g6 K) C
# @# a9 G6 ?. K: W9 I如上图为测试环境，该测试在尽量密闭环境中进行，不会有大量空气流入，从而使得各元器件能快速达到温度平衡的状态。
" m" s. R2 _" D7 w4 a9 x# g7 }+ b% b
【解决思路】0 Q" w3 V, u5 w7 g5 O4 ?. B# q; d
z5 q% U- m" U9 K3 l: f7 S, x% S1、重新设计电源, O0 C- Z. r) x, U W+ Z
7 r, Y& Z5 }3 |4 ^9 m
首先，分析导致温度过高的原因，对电源进行重新设计。可以采用更高效的散热解决方案，例如增加散热片表面积、改善风道设计等。$ a( _9 a# D" R3 }
% s& k% [, ?3 x4 b
2、更换元器件% a6 J1 _! A; q$ l
7 _3 U/ y7 k1 a+ D! T; ?* A+ N$ A
应优先选择低内阻、低损耗、高效率的元器件，同时可以适当增加元器件数量及规格。
$ @* N9 \8 u4 L( T2 E% I# Z$ T
8 s% n9 N, [ D# ~3、优化PCB布局 B) y3 O8 g2 ?& G$ q- W4 g6 z1 U
$ x8 L) D4 f" U+ b
合理的PCB布局有助于减小电路电磁干扰，降低损耗和温升，减少系统噪声，提高抗干扰性。8 d5 g. k# M8 L* L4 h
! F, V* n8 v, ?5 K7 q5 x' L, N
4、优化散热设计7 s. }2 G6 c$ @" m# q0 c& E1 H8 }( D
9 c9 \2 y- A6 \! E0 G3 @8 g# m7 J- a通过优化散热设计来降低温度，如增加散热片面积、优化风道设计、增加风扇数量和转速等。1 f `3 N9 O, N5 y( z
, W- h4 n4 L# k5、加强制造与测试管理! P5 R1 {" t- V7 ^: _" U
) P% L/ e, d+ e* |, b2 Q加强制造工艺控制和良品率管理，确保产品符合规范要求。并且加强产品的温升测试，在生产过程中对电源进行多次测试，及时发现不合格产品，以便及早调整。( y) \/ e# R, ^: \
6 ~9 O) l- G0 I* W2 w【调通要点】- o2 { T( W" m/ V- b6 l
2 m' g, z) e7 K如上图首先通过对各元器件进行点温，观察各元器件的温度变化，如图04号元器件为MOS管，点温才不到几分钟后，MOS的温度就达到了93.7度，而其它元器件温度较为正常，初步判定MOS管出现了问题。2 l& H; g8 K( _+ ?' v, h
( ~8 Q: \; V! `5 n/ g2 d2 W9 l
& C9 U5 p- n& [$ D7 g1 U如上图为再经过几分钟后的元器件温度（01-08为各元器件测试温度），继续观察。
2 v: k& |' E8 ^- h4 S( z, ?
9 v8 J5 b5 {" j7 D( c0 H, d& k
( f& x' L: j( J- t3 Y如上图可以明显看到，虽然所有的元器件（01-08为各元器件测试温度）温度都在持续上升，但都没有特别大的异常，唯独MOS高达116的温度，可以基本确定是MOS烧坏而导致样机老化时突然没有输出。: n. y$ e1 v. K! w, e
/ H6 t! @. j6 a0 \- l" V. K【最终结果】' K2 n" `; O5 d
- g( _1 k p/ C; G; {- {/ m8 E; o
经过测试后发现，测试元器件的温度都在正常范围内，唯独MOS管的温度变化格外异常（01为输出电容、02为同步IC CR85V25RSA、03为变压器磁芯、04为MOS管、05为IC XS2100S、06为主控IC TT9930、07为输入电容、08为变压器线圈、09为环温），经过不断尝试更换一颗同规格但不同厂家的MOS管，然后再进行老化及温度测试，样机正常工作。以下为替换MOS后的温升测试图片：
$ l' M: C- k" a# k: q3 }/ y) n9 F$ T5 c5 G4 \: k* p
/ h5 [; L4 x/ d6 b该图为样机老化6小时后的温度，各器件温度已经稳定，全都在合理范围内。04号MOS温度稳定在72.2度左右，离击穿温度还有很大的余量，完全满足客户需求。如果更换MOS后温度还是没有改善，则需要考虑是否为布局问题，可能要重新设计。
3 y8 ^8 N4 u: r: R$ ~( r/ M2 Y% i
% F, n# }/ L" j! w$ _ |
本帖子中包含更多资源
您需要 登录 才可以下载或查看，没有帐号？注册
x
|
IP卡
狗仔卡
发表于 2023-6-21 10:21:57
收藏
分享
淘帖
提升卡
置顶卡
沉默卡
喧嚣卡
变色卡
显身卡