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嘉峪檢測(cè)網(wǎng) 2025-03-24 08:14
案例背景:某PoE和DC 12V同時(shí)供電的Power Device,上下電時(shí)發(fā)現(xiàn)DC 12V轉(zhuǎn)3.3V BUCK芯片失效
設(shè)備類(lèi)型:網(wǎng)絡(luò)監(jiān)控?cái)z像頭(支持PoE供電和DC 12V電源輸入)
故障現(xiàn)象:當(dāng)同時(shí)連接PoE交換機(jī)和DC 12V適配器時(shí),上下電時(shí)發(fā)現(xiàn)攝像頭主板上的12V電源管理芯片概率性的燒毀,設(shè)備無(wú)法開(kāi)機(jī);單獨(dú)使用PoE或DC 12V供電時(shí)設(shè)備正常工作不會(huì)燒毀。
故障分析:
PoE供電路徑:PoE(48V)通過(guò)PD(受電設(shè)備)模塊(如TPS23751)轉(zhuǎn)換為3.3V,直接連接到主板電源輸入端。
DC 12V供電路徑:外部DC 12V適配器通過(guò)DC插頭接入,經(jīng)過(guò)一個(gè)BUCK芯片(如TPS54327)轉(zhuǎn)換成3.3V,未經(jīng)隔離直接并聯(lián)到主板電源輸入端。

電源設(shè)計(jì)缺陷:PoE降壓后的3.3V與外部DC 12V轉(zhuǎn)換后的3.3V直接并聯(lián),未使用任何隔離元件(如二極管、MOSFET)。

同時(shí)供電時(shí):12V DC芯片存在反灌的風(fēng)險(xiǎn),PoE模塊向DC適配器反向灌入電流(約0.5A),將輸入拉高導(dǎo)致“EOS”。
失效機(jī)理:
電壓疊加:PoE模塊和DC適配器并聯(lián)后存在因電壓差形成反向電流,導(dǎo)致輸入端電壓被拉高。輸入端電壓拉高超過(guò)器件規(guī)格發(fā)生芯片EOS。

解決方案:
1、PoE供電和DC供電增加防反設(shè)計(jì)
2、設(shè)計(jì)電源優(yōu)先級(jí):如通過(guò)硬件(如比較器+MOSFET)或電源管理IC,設(shè)置優(yōu)先級(jí)(如優(yōu)先使用PoE),避免兩路電源同時(shí)工作
3、分時(shí)供電控制:通過(guò)邏輯電路或MCU控制電源切換,確保僅一路電源有效(如檢測(cè)到PoE時(shí)自動(dòng)斷開(kāi)DC 12V)
經(jīng)驗(yàn)總結(jié):多電源并聯(lián)時(shí),必須通過(guò)二極管或MOSFET隔離,避免電壓競(jìng)爭(zhēng)和反向電流。
類(lèi)似場(chǎng)景擴(kuò)展,此方案同樣適用于以下設(shè)備:
1、無(wú)線AP(雙電源冗余設(shè)計(jì))
2、工業(yè)傳感器(PoE+電池供電)
3、智能照明控制器(PoE+太陽(yáng)能電源)

來(lái)源:Internet