中国安防论坛

 找回密码
 注册
查看: 11284|回复: 0

PoE电源模块不输出?可能是MOS管故障,解决方法请拿走~

[复制链接]

安防偶像

Rank: 7Rank: 7Rank: 7

积分
1715
发表于 2023-6-21 10:21:57 | 显示全部楼层 |阅读模式
本帖最后由 思睿达小妹妹 于 2023-6-21 10:23 编辑
! o2 M! j  |# f  i% q* \$ B; o! [6 h  V
作者:屈工有话说
6 D+ E' r. h3 I& N
/ H$ P) ~* Y7 M/ M; |& x0 APoE(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。
0 ^7 ]6 G4 Y8 e$ \0 u/ r' N* R8 O+ z+ m& _1 S" n( N6 V
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:
+ l0 S; I2 P; r, O$ U: d% X1 I" j7 U# `9 a5 n5 E, P+ p2 [
TT9930 样机图片

* m+ S2 b; Q  p7 j( X【应用】视频监控/无线AP/IP电话等
( N1 D5 @' R9 A9 b【规格】12V2A7 |* r5 Y2 f! I) K
【控制IC】TT9930
' `7 B0 f6 W" |' e( |' N9 L
+ F) o$ D8 U% J4 C8 r& T【问题描述】
7 J. A, ^! H0 q% M8 B$ ]  E( c' N) K  `5 Z5 ~
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:
0 S" [5 u6 m3 g2 A) U# I
' V5 o# `4 H8 f# u9 t1 }
* E: D0 ~' m1 m. u1 v7 \; i
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。+ o; o7 Z# K, p) i. S+ Y

. E1 u2 b1 f% ~9 m

6 q; Y, U, y2 S: 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。+ J% y2 b0 x, u7 i+ {+ P7 u. U

) R& d+ E, |/ g/ w【解决思路】3 I0 j+ k1 A" _  ]+ z
2 [( S1 X- X- H8 ^: j+ b: k' y
1、重新设计电源
; y0 `3 R# p+ d) b" K
7 N+ F6 Q: I% U9 m4 J5 N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。" W% z6 }1 p+ l$ c# `

4 C2 @" g! D( `* ?( Y1 j1 a2、更换元器件5 R& U& c9 I0 c; c

' m! d. s7 O/ j4 M% p4 |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。
: c0 ^* L# C6 V7 P
0 N7 r8 n" j9 E7 u2 o; G3、优化PCB布局
% f- Q5 P" _  V5 k
: q) L- _8 Z! z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。; e0 ^: _! C3 I, O, b3 y% {8 a
  o( j. I! v% ~* M
4、优化散热设计
( Y* E3 d) x: D2 m
5 R+ N# {- d, `. {8 ]7 Y2 i1 S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。
8 F  Q( L  _2 y4 }0 s7 Y; ^6 o4 b8 E' A: T4 h* v7 D
5、加强制造与测试管理/ b( k! F9 b: @8 a1 [* B
* h$ Q- j, ]( ]% b' A: d' ~
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。2 L1 a, I% ~3 _$ r% n; i8 H
2 {/ w7 V4 s8 Q' l' t9 `' M
【调通要点】* @8 ^9 ?8 |4 ^
% N0 v0 Q5 u9 D% }5 E5 L- F$ o
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。
, G# E1 ~3 e5 U* T2 _7 j: o9 y+ P5 y! v+ R- r. q* l
5 Q* ?4 ~: u+ W; q7 M6 t
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 o; v: t8 [6 x# b7 x) Y
$ }( u- f0 d! b9 T- t
! ]' n5 H; b, k3 \5 ]
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。
2 R! E, [0 Q, x5 k$ w7 V; H* I
【最终结果】
, h+ W2 H2 ?  f& ^4 z/ a" }% f, ]" W% ^
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:& v& h* H8 N: V0 t5 z

# d* X; A5 b9 e0 a3 B8 D& U
- l4 e3 i! _* @* K, K% Z
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。
: I7 `, l" A! R  S# _+ b
8 d% R$ G4 V9 T8 q3 f) S4 h" t, v

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
思睿达联系人:何工 18923426660,欢迎来电咨询,申请样品。
您需要登录后才可以回帖 登录 | 注册

本版积分规则

安豆网|Archiver|手机版|中国安防论坛 ( 粤ICP备09063021号 )

GMT+8, 2026-5-10 14:06 , Processed in 0.210779 second(s), 21 queries .

Powered by Discuz! X3.4 Licensed

© 2001-2017 Comsenz Inc.

快速回复 返回顶部 返回列表