PoE電源模塊不輸出？可能是MOS管故障，解決方法請(qǐng)拿走~

PoE（Power over Ethernet）是一種有線以太網(wǎng)供電技術(shù)，網(wǎng)線傳輸數(shù)據(jù)的同時(shí)具備直流供電能力。全面應(yīng)用于POE交換機(jī)、IP攝像頭、IP電話、無(wú)線AP、便攜設(shè)備充電器、刷卡機(jī)、數(shù)據(jù)采集等供需端產(chǎn)品。而TT9930是一款用于以太網(wǎng)供電系統(tǒng)（POE，power over Ethernet）的DC/DC控制器，采用原邊控制模式，內(nèi)置200V高壓MOS，具有較高的系統(tǒng)效率。
工程師在使用TT9930樣機(jī)時(shí)發(fā)現(xiàn)，樣機(jī)正常老化時(shí)，突然沒有輸出。經(jīng)過排查后，懷疑MOS故障，本文將分享解決思路和要點(diǎn)。以下圖片為該樣機(jī)圖片：

TT9930 樣機(jī)圖片

【應(yīng)用】視頻監(jiān)控/無(wú)線AP/IP電話等

【規(guī)格】12V2A

【控制IC】TT9930

【問題描述】

樣機(jī)正常老化時(shí)，突然沒有輸出。經(jīng)過排查后，發(fā)現(xiàn)MOS管擊穿且MOS管很燙，懷疑MOS燒壞，于是對(duì)其進(jìn)行點(diǎn)溫測(cè)試。以下是樣機(jī)的測(cè)試圖片：

點(diǎn)溫測(cè)試：測(cè)試重要元器件的溫度，該測(cè)試的元器件分別有三個(gè)IC（主控TT9930、XS2100S、同步CR85V25RSA）、MOS管、輸入大電容、兩個(gè)輸出電容、變壓器磁芯和變壓器線圈。

如上圖為測(cè)試環(huán)境，該測(cè)試在盡量密閉環(huán)境中進(jìn)行，不會(huì)有大量空氣流入，從而使得各元器件能快速達(dá)到溫度平衡的狀態(tài)。

【解決思路】

1、重新設(shè)計(jì)電源

首先，分析導(dǎo)致溫度過高的原因，對(duì)電源進(jìn)行重新設(shè)計(jì)。可以采用更高效的散熱解決方案，例如增加散熱片表面積、改善風(fēng)道設(shè)計(jì)等。

2、更換元器件

應(yīng)優(yōu)先選擇低內(nèi)阻、低損耗、高效率的元器件，同時(shí)可以適當(dāng)增加元器件數(shù)量及規(guī)格。

3、優(yōu)化PCB布局

合理的PCB布局有助于減小電路電磁干擾，降低損耗和溫升，減少系統(tǒng)噪聲，提高抗干擾性。

4、優(yōu)化散熱設(shè)計(jì)

通過優(yōu)化散熱設(shè)計(jì)來(lái)降低溫度，如增加散熱片面積、優(yōu)化風(fēng)道設(shè)計(jì)、增加風(fēng)扇數(shù)量和轉(zhuǎn)速等。

5、加強(qiáng)制造與測(cè)試管理

加強(qiáng)制造工藝控制和良品率管理，確保產(chǎn)品符合規(guī)范要求。并且加強(qiáng)產(chǎn)品的溫升測(cè)試，在生產(chǎn)過程中對(duì)電源進(jìn)行多次測(cè)試，及時(shí)發(fā)現(xiàn)不合格產(chǎn)品，以便及早調(diào)整。

【調(diào)通要點(diǎn)】

如上圖首先通過對(duì)各元器件進(jìn)行點(diǎn)溫，觀察各元器件的溫度變化，如圖04號(hào)元器件為MOS管，點(diǎn)溫才不到幾分鐘后，MOS的溫度就達(dá)到了93.7度，而其它元器件溫度較為正常，初步判定MOS管出現(xiàn)了問題。

如上圖為再經(jīng)過幾分鐘后的元器件溫度（01-08為各元器件測(cè)試溫度），繼續(xù)觀察。

如上圖可以明顯看到，雖然所有的元器件（01-08為各元器件測(cè)試溫度）溫度都在持續(xù)上升，但都沒有特別大的異常，唯獨(dú)MOS高達(dá)116的溫度，可以基本確定是MOS燒壞而導(dǎo)致樣機(jī)老化時(shí)突然沒有輸出。

【最終結(jié)果】

經(jīng)過測(cè)試后發(fā)現(xiàn)，測(cè)試元器件的溫度都在正常范圍內(nèi)，唯獨(dú)MOS管的溫度變化格外異常（01為輸出電容、02為同步ICCR85V25RSA、03為變壓器磁芯、04為MOS管、05為IC XS2100S、06為主控IC TT9930、07為輸入電容、08為變壓器線圈、09為環(huán)溫），經(jīng)過不斷嘗試更換一顆同規(guī)格但不同廠家的MOS管，然后再進(jìn)行老化及溫度測(cè)試，樣機(jī)正常工作。以下為替換MOS后的溫升測(cè)試圖片：

該圖為樣機(jī)老化6小時(shí)后的溫度，各器件溫度已經(jīng)穩(wěn)定，全都在合理范圍內(nèi)。04號(hào)MOS溫度穩(wěn)定在72.2度左右，離擊穿溫度還有很大的余量，完全滿足客戶需求。如果更換MOS后溫度還是沒有改善，則需要考慮是否為布局問題，可能要重新設(shè)計(jì)。