开云手机版登录入口
标题: PoE电源模块不输出？可能是MOS管故障，解决方法请拿走~ [打印本页]
作者: 思睿达小妹妹 时间: 2023-6-21 10:21
标题: PoE电源模块不输出？可能是MOS管故障，解决方法请拿走~
本帖最后由 思睿达小妹妹 于 2023-6-21 10:23 编辑
) c' V, @; |) p' T% D
0 C. b/ E: }( f! d% x作者：屈工有话说
$ P% K: N* ~/ o x7 }8 X* R; @, @8 E1 }
PoE（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。
4 P" s }+ ^! _
4 U6 f6 C. H8 O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：1 @/ _( `% L# J
' Q* V& v' N7 G+ @9 P; h% Z
[attach]47719[/attach]
TT9930 样机图片
" J) _4 ~5 _! l9 q, l* P
【应用】视频监控/无线AP/IP电话等( u7 N% ? X$ W; B4 g8 q- f
【规格】12V2A. c' U4 g- D, K2 V) k9 j, Z
【控制IC】TT9930
- K) `" K7 K- D' @3 l9 ^" B) i% V0 X: R
【问题描述】' y9 H" N4 W t. d
8 q5 N: ?* ~: V# f
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：
% s8 W+ f5 M9 D- ?+ P; h8 e
- s( T: `3 q2 N9 Y: v6 ~& e[attach]47720[/attach]
6 ~) g) h' Z. d/ ~- x: a1 _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。
' L$ l( W7 ]9 Q$ ~/ @/ g; N% [) U
3 y" ~# M6 g: \) H7 X[attach]47721[/attach]
6 ]% y- w% a& ]- M
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/ n1 ^2 o. c3 \; ?! p' O* b. c
【解决思路】9 E6 ` U$ ?- p( G. I
9 X/ {# J% k4 t$ v3 Z# {( T
1、重新设计电源
/ D1 p Z2 d( C' c" |% I- B: Q2 C- i; z; F
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。
3 T$ p2 N) U q" T
% a! l4 f+ V4 u3 f. x' a2、更换元器件. F9 `) {+ g, b7 ?2 t
S' F& B5 s2 Y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。
* q8 R4 v) ]2 n' E
% k4 |( Y r+ f }" d3、优化PCB布局: s/ d0 K* V8 M1 y5 S8 g, ]7 c) [
/ t# K; Y5 j) |# m1 A$ ?. _
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。
1 E- h5 p$ X" K# e# `9 D* Y5 N. m3 D
4、优化散热设计5 Z$ H: N' @- T* X8 ^. p0 D7 R2 y
4 Z$ l8 K! p; u* i X9 j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。
/ K# `4 U5 f. ^5 T5 I+ z8 S ~; {4 Z0 z2 q! [) O, r
5、加强制造与测试管理
9 }5 \+ R5 A; E/ e5 t6 W& M P/ ]; I h
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。
+ s9 ~+ ?" E E1 A
& U' ^8 u0 ~- N, a# K! A) F T4 I【调通要点】
& x0 L. K- b$ l& l[attach]47722[/attach]
9 j. z5 `2 w2 M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。
6 c" w+ q2 W. j
) x( v6 t5 j( r[attach]47723[/attach]
* e- {- ^6 }( S' m, g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。
0 g4 w& [$ x5 n3 A7 D+ ]% }* `+ B" m
[attach]47724[/attach]
( H5 ~; C- H* @6 o9 }- S
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; k* o! b& s* r
' j h$ F6 d' y7 j7 F+ u c【最终结果】
+ p6 ^, y% v- m* v/ Y) p# T2 Q/ c* F. ^& ^6 c
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：
# h% m/ t: X* ?3 K O- [& o( r2 G
[attach]47725[/attach]
! J6 H# ?0 S0 W6 T3 g: c
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。4 F) b j' P) W
( g P, Q5 [- ~3 i* t( Z
| 欢迎光临 开云手机版登录入口 (/) |
Powered by Discuz! X3.4 |