Właściwie to układ FDMF3035 działa prawie jak typowy sterownik przetwornicy, który integruje także klucze (tranzystory przełączające). Różnica jest taka, że klasyczne sterowniki są zwykle "samowystarczalne", czyli przebiegi, sterujące bramkami kluczy, są generowane wewnątrz sterownika - tutaj przebiegi sterujące są podawane na wejście PWM z zewnętrznego generatora. Typowa aplikacja FDMF3035 poniżej:
Jak widać, aplikacja tego sterownika jest bardzo skromna - potrzebuje on zaledwie garści elementów biernych oraz indukcyjności. Sekcja zasilania sterownika jest podzielona na trzy zasadnicze części - zasilanie VIN zasila stopień wyjściowy mocy sterownika, czyli klucze (zwykle ma wartość 19V), VCC zasila obwody analogowe sterownika (zwykle 5V - napięcie to zazwyczaj brane jest z PVCC przez niskoomowy rezystor), zaś PVCC zasila obwód sterowania bramką dolnego tranzystora oraz wewnętrzną diodę obwodu Boot (zwykle 5V). Piny AGND (analog GND) oraz PGND (power GND) najczęściej połączone są razem do masy.
Po lewej stronie widzimy dwa wejścia - PWM, na które z zewnętrznego generatora podawany jest sygnał, sterujący bramkami wewnętrznych kluczy, oraz FCCM, który ma trzy zastosowania, zależnie od podanego nań napięcia. Jeśli sygnał FCCM jest połączony do VCC, sterownik uruchamia tryb stałego przewodzenia (chodzi o to, że sterownik wymusza stałe i bezwzględne "podążanie" za sygnałem sterującym PWM, który ma wtedy najwyższy priorytet sterowania kluczami). Gdy sygnał FCCM jest połączony do masy, sterownik przechodzi w tryb diody, który to tryb zwiększa efektywność sterownika w przypadku dużego obciążenia przetwornicy (w tym trybie sygnał PWM traci swój priorytet na rzecz optymalizacji wydajności). Jeśli sygnał FCCM zostanie odłączony od VCC i GND (tryb wysokiej impedancji), sterownik zostaje całkowicie wyłączony - ten tryb działa jak wejście Enable (włączenia przetwornicy).
Po prawej stronie widzimy cztery wyprowadzenia - GL (gate low) jest to wyprowadzona na zewnątrz bramka dolnego klucza, zwykle nieużywana. BOOT jest to wyjście, pozwalające na wygenerowanie napięcia wyższego, niż VIN do otwarcia górnego klucza (wszak oba wewnętrzne klucze, jak w każdej klasycznej przetwornicy, są tranzystorami N-CHANNEL, zatem napięcie na bramce górnego klucza musi być o ok. 5-6V wyższe, niż napięcie zasilania - pisałem o tym w wątku Szkolenie nr 1, zachęcam do jego przeczytania). Pin PHASE jest to pin powrotny obwodu Boot i jest galwanicznie połączony wewnątrz sterownika z pinem SW, który to jest połączeniem obu kluczy i wyjściem dla indukcyjności.
Działanie sterownika FDMF3035 opiera się na trzech rzeczach - poprawnym napięciu zasilania (VCC, PVCC, VIN), poprawnym sygnale PWM (sterującym kluczami) oraz poprawnym sygnale FCCM (połączenie do VCC lub do GND). Jeśli te warunki zostaną spełnione oraz przetwornica nie ma zwarcia na obciążeniu, sterownik rozpocznie pracę.
Diagnostyka sterownika FDMF3035 sprowadza się do pomiarów rezystancji i spadków napięć (bez podłączonego zasilania) oraz pomiarów napięć do masy z podłączonym zasilaniem. Załączam schemat wewnętrzny sterownika aby ułatwić zrozumienie tego, o czym piszę:
Te kilka pomiarów to:
1. Rezystancja między pinem VIN i SW - tutaj powinniśmy mieć teoretycznie nieskończoną rezystancję zamkniętego kanału D-S górnego klucza.
2. Rezystancja między pinem SW i PGND - tutaj powinniśmy mieć teoretycznie nieskończoną rezystancję zamkniętego kanału D-S dolnego klucza.
3. Rezystancja między pinem GL i PGND - tutaj powinniśmy mieć teoretycznie nieskończoną rezystancję kanału G-S dolnego klucza, ale ponieważ wyście sterujące LDRV jest wewnętrznie zblokowane rezystorem do masy PGND, w praktyce dostaniemy odczyt rezystancji tegoż rezystora.
4. Spadek napięcia między pinem PVCC i BOOT - jeśli przyłożymy czerwoną sondę miernika do pinu PVCC a czarną do pinu BOOT, powinniśmy uzyskać spadek napięcia rzędu 100-200mV, ponieważ wbudowana dioda jest to dioda Shottky'ego. Po odwróceniu sond (czarna do PVCC, czerwona do BOOT) miernik powinien pokazać przepełnienie (poza zakresem).
5. Spadek napięcia między pinem BOOT i SW - tutaj powinniśmy mieć odczyt poza zakresem.
6. Spadek napięcia między pinem PVCC i PGND - tutaj powinniśmy mieć odczyt poza zakresem.
7. Spadek napięcia między pinem VIN i GND - tutaj powinniśmy mieć odczyt poza zakresem (oba klucze wyłączone).
8. Spadek napięcia między pinem VCC i AGND - tutaj powinniśmy mieć odczyt poza zakresem.
9. Rezystancja między pinem PWM i AGND - tutaj powinniśmy mieć odczyt co najmniej w kΩ.
10. Rezystancja między pinem FCCM i AGND - tutaj powinniśmy mieć odczyt co najmniej w kΩ.
11. Napięcie do masy na pinach VCC i PVCC - tutaj powinniśmy mieć 5V.
12. Napięcie do masy na pinie VIN - tutaj powinniśmy mieć ok. 19V, lub jeśli linia główna jest zasilana z chargera (coraz częstsze rozwiązanie) to napięcie VIN powinno mieć wartość taką samą, jak napięcie na cewce chargera.
13. Napięcie do masy na pinie FCCM - tutaj powinniśmy mieć albo 5V, albo 0V; poziom napięcia ok. 2.5V oznacza, że wejście FCCM jest w stanie wysokiej impedancji, co oznacza wyłączony sterownik.
14. Napięcie do masy na pinie PWM - tutaj nie zmierzymy dokładnego poziomu napięcia miernikiem, bo jest to sygnał z grubsza prostokątny. Dlatego też do pomiaru napięcia PWM należy użyć oscyloskopu. Poziom tego sygnału powinien mieć wartość 5V i zmienne wypełnienie (zależne od napięcia, jakie ma ustawić na wyjściu sterownik).
I to by było na tyle. Zachęcam do zadawania pytań, jeśli coś nie jest do końca jasne.
