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本帖最后由 思睿达小妹妹 于 2023-6-21 10:23 编辑 5 L0 n* g' O* I# s t
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作者：屈工有话说: D) N0 G" a$ d: {
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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。0 \3 o3 h, z4 ^' T2 ^) x
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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：
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0 G3 A; h4 j2 {/ H7 bTT9930 样机图片
: K7 R9 A4 u1 h6 E6 D( M( ^% C【应用】视频监控/无线AP/IP电话等
2 @0 @" F) x) {【规格】12V2A; g* s" @7 a1 E, X; h8 ?* T+ v
【控制IC】TT9930
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【问题描述】* i) n& i t' \
1 e1 N3 ]: |( M- F0 r2 d/ g. w( x" H8 a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：
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9 J! F) F# R g4 a, F5 [$ c+ n' b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。/ q% i, E) l+ t3 m# t- Y
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8 Q( ~& V! D: o( G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。' U2 L3 ?9 u$ F% W7 a0 L
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【解决思路】
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* h6 \+ O# n2 a1、重新设计电源1 P- r. r" g* j6 x. J( M" k
$ ^7 a6 ? X9 \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。
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1 Q, ]6 m$ A3 }& B. ]# ]2、更换元器件/ C Z& d5 d6 C; r* V* V
0 V4 q' s% {) B3 `, D) v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。. u0 C" i+ C" } O( x1 Y5 X/ y
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3、优化PCB布局# g" |7 l' U/ i: j+ w$ E
6 v+ |' ^1 M5 I) c" 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。' i6 d5 W# g- h& U2 A: I
4 ]6 T, z. I! L& P4、优化散热设计# y. b9 R1 p& }% x; \
6 c& O8 I$ v! `& Q$ P' H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。
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5、加强制造与测试管理6 `& ~$ J3 e9 c2 O+ [8 E
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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。
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' l L8 _. K. C6 ?% o9 _$ E5 H【调通要点】
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& ~8 O! R! }* w, j1 E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。
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+ ]( F7 p. ~; m3 X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。! V7 X& |! U, W3 p3 c
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4 \. D2 I+ ~" S2 I. P6 m& t& C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。
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2 C; |; ^1 C! U【最终结果】8 P) X! \) e- k- p! H
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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：
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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。
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发表于 2023-6-21 10:21:57
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