如何快速解决POE接口的PSE IC损坏问题？
一、摘要
上期介绍了关于POE口的防护和测试应力要求，对于大多数初学者来说，不是特别好分析问题。本期主要是针对PSE电路，进行实际案例分析，分享整改过程。
二、问题描述
某客户，在按照ITU-T K.21测试要求的测试应力测试POE网口时，出现POE网口损坏。表现为PSE IC损坏，无输出。其防护的电路基本框图如下：
从原理图上看，为了做好防护，在POE电源口做了两级TVS 的防护，从应用电路上看，规划的路径是在接口处，IC的输入前，将过电压能量抑制在一个较低的水平，通过实际测试，PSE IC损坏。
三、整改过程
客户的测试是需要满足ITU-T K.21的测试要求，设备为-48V供电，工业交换机，失效项目为网口的POE的12→36、45→78的差模模式，即测试的是POE供电口的差模。测试浪涌的正向与负向都会导致产品失效，PSE不能给PD供电，功能异常。
查阅PSE IC的相关规格书，允许的VIn脚为-0.3~80v输入范围，因为3000W58V的TVS钳位电压通常在90V~100V的水平，超出了芯片的规格书要求。故，怀疑是TVS残压过高，导致PSE接口失效。
经实际测试，正向浪涌时，捕捉PSE的Vin输入脚对地电压，其残压并不高，实测在70V以内，并没有超过IC的规格。排查失效的板子，发现并非PSE IC失效，失效的为后级DC/DC之后的MOS管，通过更换MOS管后，板子能正常工作，失效的路径图如下：
通过去除TVS3后，上机验证正向浪涌，并无发生MOS失效现象，查相关的MOS 规格书，该款MOS的脉冲能力相对较弱，通过去掉TVS3，切断了浪涌路径，使该支路的耐压能力提高，浪涌能力从前级的TVS泄放。
在测试负向浪涌时，设备再次失效，排查之前失效的MOS，无短路失效，更换了PSEIC后设备正常工作，确定为PSE IC失效。通过分析，其失效路径如下：
为此，我们将前级的TVS并联了一个肖特基二极管，在IC的VIn脚增加一个肖特基二极管。主要目的是在做负向雷击时，让雷击能量更快的通过肖特基二极管泄放走，使其不能通过IC的负压方向走回正向方向，如下图所示：
通过整改后，去除多余的防护器件，经实测，浪涌正向、负向均满足测试应力要求，完成整改。精简后的方案图如下：
四、总结分析
■ 浪涌的解决方案，切记堆叠物料，简单的堆叠物料只会徒增成本，在防护上未必能起到关键作用。在做浪涌防护时，做好浪涌路径规划尤为重要
■ 测试失效后，需要从失效的器件出发，寻找合理的失效路径，通过器件的特性，规划更加合理的路径作为整改方向
■ 早期规划浪涌路径，可以降低后期的整改难度
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本文由拾一转载自槟城电子 微信公众号，原文标题为:POE接口防护系列（三）——PSE电路防护整改实例，本站所有转载文章系出于传递更多信息之目的，且明确注明来源，不希望被转载的媒体或个人可与我们联系，我们将立即进行删除处理。
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
槟城电子TVS类选型表
槟城电子TVS保护器件，选型器提供插件、贴片类别的TVS，电压范围从5~440V可选，封装形式有SOD523、SMA、SMB、SMB-T、SMC、SMC-T、SME、DO204、DO201、R6等封装，功率从200W~15KW均可选。 关键词
|
产品型号
|
品类
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系列
|
VDRM(V)
|
IDRM (25℃)Max(μA)
|
VBRmin@IT(V)
|
VBRmax@IT(V)
|
IT(mA)
|
VC@IPP(V)
|
IPP(A)
|
Ppp(W)
|
Surge Waveform(μs)
|
Package
|
Size(mm)
|
温度等级
|
|
BV-SMAJ5CA
|
瞬态抑制二极管
|
TVS
|
5V
|
800μA
|
6.4V
|
7V
|
10mA
|
9.2V
|
43.5A
|
400W
|
10/1000μs
|
SMA
|
5.25mm*2.85mm*2.5mm
|
C/I
|
选型表 - 槟城电子 立即选型
汽车电子防护器件与应用方案
型号- BV-SMCJ33AQ,BV-T324Z2CGQ,BV-5SMD33CAQ,BV-SMBJ33CAQ,BV-5SMDJ36CAQ,BV-FK05U4CAQ,BMG20D331K601Y,BV-D505ZCQ,BV-FK05U4CAQ+BV05CQ,BV-SMCJ33CAQ,BMOV14D561K,BV-SMAJ22CAQ,BXD3000SA03M03,BMG20D271K601Y,BV-SMAJ16CAQ,BS2600U-E-H,BV-SMBJ36CAQ,BV-FK05U4CAQ+BV24CQ,BV24CQ+BV-FA05UCAQ,BV-SMBJ16CAQ,BV-SMCJ36CAQ,BV-D324ZCBQ,BV05CQ,BV-SM8S24A,BV-T315Z2CBQ,BV-SM8S36A,BV24CQ,BV-SMBJ440CA,BV-FA05UCAQ,BV-D303ZCBQ,BMG20D391K102Y,BV-SMBJ250CAQ,BV-SMBJ6.5CAQ,BMOV20D471KSRA
槟城电子（Bencent）GDT/TSS/TVS/ESD/复合器件选型指南
描述- As a professional manufacturer and provider of surge protection components and innovative solutions , Shenzhen Bencent Electronics Co., Ltd was established in1999, its product range cover GDT, TVS, TSS, ESD, Zener, MOV, SPD, Composite Component and semiconductor chips, etc.
型号- BC301N-D,BV15C,BV-SMBJ16CA,BS1100N-D1-L,BV-SMBJ54CA,BF231M,BS3500N-C-F,BF122M,BV-SMA J54A,BV-SMA J78A,BV-SMBJ11A,BV-SMA J30A,BS3100N-C-F,BV-5SMDJ90A,BZ301M,BM351M,BV-SMCJ15A,BV-FA05ZC,BV-SMCT-58CAS,BV-SMBJ58C2H,BV-SMBJ20CA,BS61089D-8,BM091M,BV-SMCJ7CA,BV-SMA J100CA,BV-SMBJ5A,BF601M,BV-SMBJ28CA,BV-SMBJ100CA,BV-SMBJ9CA,BV-SMBJ43CA,BV-SMA J9A,BV-SMCJ12CA,BV-SMBJ48A,BV-SMA J18CA,BV-SMBJ36A,BV-SMBJ24A,BS7000N-C-F,BV-SMBJ12A,BV-SMA J10CA,BV-SMA J33CA,BM362M,BV-5SMDJ90CA,BM471M,BS0300N-C-F,BV-SMBJ30CA,B8G600M,B5G800L,BS1100N-D1,BE701STW-1,BV-SMBJ15CA,BS0060N-2B,BS0060N-2C,BS1100N1,BV-SMA J20A,BV-SMCJ8.5A,BC601N,BA301N,BV-SMA J28CA,BV-D318ZCA,BV-SMBJ45A,BV-SMBJ33A,BS2300N-A-F,BV-SMA J20CA,BV-SMA J43CA,BV-SMCJ13A,BV-5SMDJ85CA,BV_SD05,BV-SMBT-20CA,BV-SMCJ8CA,BS0300N-C,B3D230L-C,BV-SMA J78CA,BV-SMBJ6.5A,BA151N,BS0640N-C-F,BV-P806Z2,BF102M,BV-SM8S40A,BV-SMA J43A,BV-SMA J17CA,BV-SMBJ58A,BV-SMCJ13CA,BV-SMBJ22A,BV-SMBJ10A,B3D420L-C,BV-SMCJ14A,BV-SMA J70CA,BV03SL,BS1300N-C-F,BS3100N-E-F,BV-SMA J6CA,BV-SMA J110CA,BV-SMBJ10CA,BV-SMBJ33CA,BV-SLC2512T,BUB601M-03,BS0180S23-5,BS3500N-A-F,BV-SMBJ15A,BV-SMA J18A,BS0060M,BS3100N,BV-D303ZCA,B8G3600L,BS0300N-2C,BGA150FR,BS3100N-F,BV-SMA J110A,BV24C,BV-5SMDJ110A,BV-SMBJ60CA,BV-D330ZCA,B3Q420,BV-SMCJ5CA,BV12C,BV-D324ZCA,BS3100N-C,BV-SMBJ7CA,BS0060U-2G,BV-SMBJ22CA,BV-SMBJ45CA,BV-SMBJ28A,BV-SMBJ16A,BV-SMA J58CA,BV-SMA J8.5CA,BV-SMA J85A,BV-SMA J17A,BM152M,BV-SMA J12CA,BD122-2,BV-SMBJ60A,BV-SMCJ10CA,BV-SMA J5CA,BV-SMA J60CA,BV-SR05,BUB801M-06,BV-SMBJ8.5CA,BS401N,BV-ULC0524PA,BV-SMBJ70CA,BV-D308ZCA,BV-SMBJ17CA,BV-SMBJ78CA,BV-SMA J64A,BF471M,BX091N,BV-SMBJ13A,BV-SMCT-58CA,BV-SMA J40A,BV-SMA J22CA,BV-SMA J45CA,BF091M,BUB801M-01,BC201N,BUB801M-02,BV-SMCJ6CA,BV-SMCJ8.5CA,BV-SMA J100A,BV-5SMDJ100A,BS0240S23-5,BV-D303UC,BV-SMBJ8CA,BS0060N-C-FLC,BS0640N-2C,BS4200Q-C,BF351M,BV-SMA J75A,BV-SMCJ11CA,BV-SMBJ26A,BV-SMBJ14A,BV-SMBJ18CA,BV-D336ZCA,BV-SMA J51A,BV-FA05UC,BZ201M,BV-SMA J11CA,BV-SMBJ70A,BGO3600V06-MA2,BV-SMCJ9A,BV-SMA J8CA,B5G600L,BM801M,BV-SMBJ58CA,BV-SMBJ15CAH,BV-SMA J70A,BV-SMBJ12CA,BV-FG03U4CA,BC401M,BS2300N-C,BS2300N-F,BV-SMA J48CA,BV-SMCJ6.5A,BV-SMBJ75A,BV-SMBJ110A,BV-SMBJ51A,BV-SMCT-30CA,BS0080M,BV-SMA J40CA,BV-SMA J14A,BS3500N,BS1100N-2A1,BV-SMA J26A,BV-SMA J7.5CA,BV-SMBJ85CA,BGO1001A05-LC2,BV-SMA J75CA,B8G1500M,B3Y471M,BV-SMBJ5CA,BS1100N-A1-F,BV-SMBJ8.5A,BV-SMA J7.5A,BV-SMBJ24CA,BV-SMBJ7.5CA,BS3500N-2B,BF151M,BS3500N-2C,BVF0200AX5-MD4,BV-SMA J14CA,BX151N,BV-SMBJ64A,BV-SMBJ40A,BV-5SMDJ85A,BS0640N-C,BV-SMA J13A,BV-SMA J90CA,BS0060N-C-F,BX301N,BS3500N-C,BV-SMA J85CA,BS3500N-F,BV-SMCJ7A,BC151N,B3D350M-R,BV-SMA J7CA,B3D470L-C,BS1300N-C,BS4200N-E-F,BV-SMA J8.5A,BV-3304P8,BV-SMBJ11CA,BV-SMBJ18A,BV-SMBJ17A,BV-SMA J60A,BV-SMA J24CA,BV-SMA J28A,BV03DW,B3D230L-CD,BV-SMCJ7.5CA,BUL801M-01,BS3500N-A,BV-SMA J16A,BV-SMBJ100A,BS0060D1,BV-SMCJ8A,BV-SMBJ6CA,BS2300N,BV-5SMDJ110CA,BV-D315ZCA,BV03CL,BV-SMA J13CA,BV-SM8S24A,BV-SMA J36CA,BV-SM8S36A,BV03CW,BA601N,BV-SMA J51CA,BS8000N-C-F,BV-SMA J15A,BV-SMBJ75CA,BSG0060L-H,BS0060M-3,BS201N,BV-SMBJ8A,B3D090L-C,BV-SMCJ5A,BV-SMBJ14CA,BV-SMBJ90CA,BV-SMA J90A,BV-SMBJ7.5A,B8G800M,BV-SMA J6A,BV-SMA J6.5A,BV-SMBJ110CA,BS0060M-2,BS0120S23-5,BV-SMA J10A,BS0080S23-5,BV-SMA J22A,BW231M,BS4200N-D-F,BV-SMA J6.5CA,BV-D312ZCA,BV-SMBJ43A,BV-SMCJ11A,BV-SMA J58A,B5G470L,BS61089B-8,BV-SM712,BC091N,BS0060M-BH,BV-SMBJ64CA,BV-SMBJ9A,BV-SMCJ9CA,BV-SMBJ6.5CA,BV-SMCJ6A,BV-SMBJ26CA,BV-SMA J5A,BV-SRV05-4,BV08C,BV-SMCJ7.5A,BV-SMA J33A,BV-SMCJ14CA,BV-SMA J45A,BV-SMA J16CA,BV-D505ZC,BM601M,BS0060D-2,BV-SMBJ20A,BV-SMCJ12A,BV-SMA J54CA,BZ401M,BS0060M-BC,BV-SMBJ51CA,BV05C,B3D090M-C,BV-SMA J9CA,BV-SMA J64CA,BV-SMBJ6A,BV-D333ZCA,BV-SMBJ36CA,BV-SMCJ6.5CA,BV-5SMDJ100CA,BV-SMA J8A,BV-SMBJ13CA,BS0060N-C,BV-SMA J12A,BV-SMA J26CA,BA301N-D,BA401N-D,BS4200N-C-F,BS2300N-C-F,B5G3600,BV-FE05ZA,BV-SMA J24A,BV-SMA J36A,BX201N,BV-SMA J48A,BV-SMBJ40CA,BV-SMBJ7A,BV-D305ZCA,BS0060N-C-FS,BV-SMBJ48CA,BF801M,BV-SMA J7A,BA201N,BV-SMA J11A,BZ091N,BV-SMA J15CA,BV-SMBJ78A,BV-SMCJ15CA,BV-SMCJ10A,BV-SMBJ54A,BV-SMBJ30A,BS4200N-2C,BV-SMA J30CA,BV-SMBT-15CA
防护元器件及创新防护方案提供商——槟城电子（Bencent）
槟城电子成立于1999年，是防护元器件及创新防护方案提供商，产品包括GDT、TSS、TVS、ESD、Zener、复合器件、半导体芯片等。槟城电子拥有国内最齐全且专业的EMS实验室和可靠性实验室，可以免费提供全套的测试和整改服务。
品牌简介 发布时间 : 2021-02-04
槟城电子针对PC耳机音频口ESD空气15kV音频解码器失效整改案例
透过这个案例可以发现，ESD防护电路的性能和TVS性能（IPP）、电路搭配、PCB的地设计都有关系。
设计经验 发布时间 : 2023-11-08
槟城集团简介
型号- B3Q,BV-FE03U2,BC,BD,BS0060,BV-ULC0524PA,BF,B3Y,BSF系列,BM,BS0060N-2C,BCSP-0580V402ZC3,BUB,BS,B8G,BC系列,BW,BX,BZ,BV-FE03U2A,B6N,BV-FE05ZA,BS0300,BS4200系列,BV-SMEJ66CA,BS61089,BS0060U-2G,BD122,A3A,SRV-05-4,BV3304P8,B3D,BGO系列,B5G,BGM系列,SRV-05,BVF系列,BV-FA05UC,BV03CW,BS1100
【经验】槟城电子TVS GDT解决安防球型摄像机AC24V端口的SURGE浪涌问题的案例分享
槟城电子针对安防球型摄像机AC24V端口雷击测试后电路损坏的浪涌问题路径分析及解决方案。电路上的浪涌保护设计常用的思路是两种，即疏和堵。所谓疏就是利用GDT、TSS、TVS等保护器件来提供低阻抗回路，把浪涌能量疏通泄放到大地上去，一些设计中并联电容也能起到疏的作用；而堵一般是利用电气隔离，用电感，电阻，串联电容等器件来实现。
设计经验 发布时间 : 2021-07-19
POE接口防护系列（一）—— PD防护
POE，即Power Over Ethernet的简称，根据系统组成，主要分为PD和PSE两个大部分，其中，PD（power device）即受电设备，负载端，常见的如IPC、AP等；PSE（power supplier）即供电设备，常见的如POE交换机等。
技术探讨 发布时间 : 2023-10-25
【经验】只需一颗TVS即可实现差模4KV@10/700μs的防护，槟城电子小型化POE防护设计方案分享
基于传统POE保护方案的构成复杂、可靠性相对较低且占板面积大的缺点已经成为多数设计师的困扰，槟城电子提供一种全新的高可靠性小型化POE防护设计方案，只需一颗BV-SMCT-58CA便可实现差模4KV@10/700μs的防护。
设计经验 发布时间 : 2021-07-20
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