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本帖最后由 思睿达小妹妹 于 2023-6-21 10:23 编辑
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* e: D3 E# e0 I1 t" v b: D% W5 o" o; y作者：屈工有话说
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! m, ^) v+ S2 X. M. KPoE（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。 b0 _- I/ Z. N2 S' _$ a r
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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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TT9930 样机图片 4 d: k5 c" u) W. k% K. N& q
【应用】视频监控/无线AP/IP电话等1 b, R) U5 j1 N7 k5 A
【规格】12V2A1 D( G" G( z' C" o$ G- {
【控制IC】TT9930
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8 A, X8 F- K+ J3 \, k【问题描述】
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! s- H/ S% w8 T4 D, ^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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+ g/ D; u' K* D8 A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 `3 p; d% l* @9 x! H3 Z
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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。& S7 @# a+ {- i$ m4 S4 m7 Z
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【解决思路】
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1、重新设计电源
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, L+ F! W' M5 j$ s* 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。) }+ n9 J8 P2 _7 e5 \, m+ w
t4 i% r# L) O$ j2、更换元器件
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" ^/ V0 z4 K! [" d4 U* z! ]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。
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e. O) m) m7 T6 K/ l: C, y. w$ |4 s3、优化PCB布局, H0 f9 ?: U9 ^1 n# Z$ i1 j
3 m. w( m2 T& s7 ?4 I0 w2 p& I% @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。
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3 V1 u7 d- @* K6 J5 b0 S4、优化散热设计& d# E- b' q6 t% ~. _$ a$ n7 K
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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。( L2 P; u; P! _- G; I
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5、加强制造与测试管理$ S+ c5 t7 M/ H, J) }2 M/ C# m, F6 [
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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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6 E$ q9 Z+ f3 @3 H- Y7 }【调通要点】
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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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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。
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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。% F" m5 b4 b& J9 V
! X. ^+ g2 Z9 W" Y( E3 B# n【最终结果】
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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：/ y6 P0 x7 L: D# S9 C' r2 ]
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, c) m/ K3 G8 j3 n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 J' s; c1 j+ S5 f3 S$ B/ q
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发表于 2023-6-21 10:21:57
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