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PoE与DC12V同时供电导致芯片失效的案例分析

嘉峪检测网        2025-03-24 08:14

案例背景:某PoE和DC 12V同时供电的Power Device,上下电时发现DC 12V转3.3V BUCK芯片失效

 

设备类型:网络监控摄像头(支持PoE供电和DC 12V电源输入)

 

故障现象:当同时连接PoE交换机和DC 12V适配器时,上下电时发现摄像头主板上的12V电源管理芯片概率性的烧毁,设备无法开机;单独使用PoE或DC 12V供电时设备正常工作不会烧毁。

 

故障分析:

PoE供电路径:PoE(48V)通过PD(受电设备)模块(如TPS23751)转换为3.3V,直接连接到主板电源输入端。

DC 12V供电路径:外部DC 12V适配器通过DC插头接入,经过一个BUCK芯片(如TPS54327)转换成3.3V,未经隔离直接并联到主板电源输入端。

 

电源设计缺陷:PoE降压后的3.3V与外部DC 12V转换后的3.3V直接并联,未使用任何隔离元件(如二极管、MOSFET)。

 

同时供电时:12V DC芯片存在反灌的风险,PoE模块向DC适配器反向灌入电流(约0.5A),将输入拉高导致“EOS”。

 

失效机理:

电压叠加:PoE模块和DC适配器并联后存在因电压差形成反向电流,导致输入端电压被拉高。输入端电压拉高超过器件规格发生芯片EOS。

 

 

解决方案:

1、PoE供电和DC供电增加防反设计

2、设计电源优先级:如通过硬件(如比较器+MOSFET)或电源管理IC,设置优先级(如优先使用PoE),避免两路电源同时工作

3、分时供电控制:通过逻辑电路或MCU控制电源切换,确保仅一路电源有效(如检测到PoE时自动断开DC 12V)

 

经验总结:多电源并联时,必须通过二极管或MOSFET隔离,避免电压竞争和反向电流。

类似场景扩展,此方案同样适用于以下设备:

1、无线AP(双电源冗余设计)

2、工业传感器(PoE+电池供电)

3、智能照明控制器(PoE+太阳能电源)

 

 

 

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来源:Internet