PoE电源模块不输出？可能是MOS管故障，解决方法请拿走~

思睿达小妹妹

$ M& N8 m7 k8 a: Y作者：屈工有话说

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。
+ F! o7 _7 B: m) m
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：
& Y( F" ~0 b: F1 _
- l0 E) o7 o. D' A

TT9930 样机图片

7 f6 g6 B+ }7 O" Q4 r【应用】视频监控/无线AP/IP电话等
【规格】12V2A
【控制IC】TT9930

( N6 W% t/ H2 f【问题描述】

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：
1 n$ \4 c7 W8 r7 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。
0 |4 V3 [* S8 `' ^9 H

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。

【解决思路】

1、重新设计电源
* A% b' t" k4 d) J
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。
+ J" o8 V, e# m: ~8 g7 p
! j/ T  g" M" T2、更换元器件

( S( w! j8 j4 r' O' ]) `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。
; k/ u7 s& M: q5 @! w' ^- O& Q! y
3、优化PCB布局
* t7 Z# t' Q: N& j
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。
* y) F! W3 i2 B+ S: b6 J
3 ^2 Z6 m+ Q" i1 b+ A. O9 `7 N# P4、优化散热设计
$ }# J" p$ w1 {  a7 T4 m
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。

6 Z, @; ]* ^  W0 |" J5、加强制造与测试管理

! Z3 N' N3 {0 j. }2 x, s! V3 U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。

【调通要点】

$ J$ ]" t* W/ ^( g: L6 c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。

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。
5 T4 n0 U8 J- Z! b7 |2 t  \
& \7 |7 R/ }1 p7 `. R% q

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 V, s" R. s0 L+ P1 T+ K8 x+ p4 O
; _0 W* L" m9 F) q- H# s【最终结果】
/ V  u5 _; }! X! E( ~
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：

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。

% ^8 M! d4 M7 _/ I: c0 H/ B