PoE電源模塊不輸出？可能是MOS管故障，解決方法請拿走~

PoE（Power over Ethernet）是一種有線以太網(wǎng)供電技術，網(wǎng)線傳輸數(shù)據(jù)的同時具備直流供電能力。全面應用于POE交換機、IP攝像頭、IP電話、無線AP、便攜設備充電器、刷卡機、數(shù)據(jù)采集等供需端產品。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，內置200V高壓MOS，具有較高的系統(tǒng)效率。
工程師在使用TT9930樣機時發(fā)現(xiàn)，樣機正常老化時，突然沒有輸出。經過排查后，懷疑MOS故障，本文將分享解決思路和要點。以下圖片為該樣機圖片：

TT9930 樣機圖片

【應用】視頻監(jiān)控/無線AP/IP電話等

【規(guī)格】12V2A

【控制IC】TT9930

【問題描述】

樣機正常老化時，突然沒有輸出。經過排查后，發(fā)現(xiàn)MOS管擊穿且MOS管很燙，懷疑MOS燒壞，于是對其進行點溫測試。以下是樣機的測試圖片：

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

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

【解決思路】

1、重新設計電源

首先，分析導致溫度過高的原因，對電源進行重新設計。可以采用更高效的散熱解決方案，例如增加散熱片表面積、改善風道設計等。

2、更換元器件

應優(yōu)先選擇低內阻、低損耗、高效率的元器件，同時可以適當增加元器件數(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)化散熱設計

通過優(yōu)化散熱設計來降低溫度，如增加散熱片面積、優(yōu)化風道設計、增加風扇數(shù)量和轉速等。

5、加強制造與測試管理

加強制造工藝控制和良品率管理，確保產品符合規(guī)范要求。并且加強產品的溫升測試，在生產過程中對電源進行多次測試，及時發(fā)現(xiàn)不合格產品，以便及早調整。

【調通要點】

如上圖首先通過對各元器件進行點溫，觀察各元器件的溫度變化，如圖04號元器件為MOS管，點溫才不到幾分鐘后，MOS的溫度就達到了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。

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

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

【最終結果】

經過測試后發(fā)現(xiàn)，測試元器件的溫度都在正常范圍內，唯獨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，然后再進行老化及溫度測試，樣機正常工作。以下為替換MOS后的溫升測試圖片：

該圖為樣機老化6小時后的溫度，各器件溫度已經穩(wěn)定，全都在合理范圍內。04號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，可能要重新設計。