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。
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:
tt9930 样机图片
【应用】视频监控/无线ap/ip电话等
【规格】12v2a
【控制ic】tt9930
【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:
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。
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
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。
2、更换元器件
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。
3、优化pcb布局
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。
4、优化散热设计
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。
5、加强制造与测试管理
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】
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。
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。
【最终结果】
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iccr85v25rsa、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。
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