DupaimiLiFePO4用充放電コントローラの不具合を確認することに。システムから取り外して状況を確認する。先ずは、MosFETの貫通破壊を疑う。が、ハイサイド、ローサイドともに異状無し。シャント抵抗も異常無し。バッテリ側端子に安定化電源から24Vを印加してみると、バス電圧は48V程度が出るはずが24Vしか出てこない。明らかにおかしい。
原因究明に入る。
オシロスコープでMosFETのゲートドライブの波形を確認する。先ずは、CPUからFETドライバIC IRS2003の入力波形を確認する。ハイサイド、ローサイドともに正常な波形が来ていることが確認された。
次に、IRS2003からMosFETのゲート端子に行く信号を確認。ローサイドは正常。だが、ハイサイドの波形がやけに小さい。ん・・・・原因はこれか？？
このような現象が生じる原因は、今までの経験から言えば、ゲートドライブ回路に配置している保護抵抗R27(10Ω)の抵抗値が大きくなることが考えられる。しかし、今まで、ローサイドの保護抵抗R24(10Ω)に不具合が出たことは複数回あるが、ハイサイドのR24に不具合が出たことは無い。調べてみたが、抵抗値は正常である。
となると、次にい考えられるのは、ハイサイドのソース電圧よりゲート電圧を上げるためのチャージポンプ回路に十分な充電が行われていない可能性。R12(10Ω)、D3(1N4148WS)、C16(0.1uF)を確認する。特に問題はなさそう。端子のはんだ付けもやり直すが、症状は変わらず。
FETドライバIRS2003が破壊された経験は過去に複数回あるので、これか？？？でもICは取り外すのが結構面倒。それ以外にこの周辺にある部品を確認してみよう。
ゲート制御回路でゲート電圧がソース電圧より12V以上に上がらないように配置しているツェナーダイオードD5、D6を確認する。それにしても、過去にこれらに不具合が出た経験はない。先ず、D6の降下電圧は0.6Vと正常。次にD5の降下電圧は0.1V・・・・んん？？ちょいおかしいぞ。ダイオードの順方向電圧降下は概ね0.5～0.7V程度のはず。え・・・・これが原因か？
疑心暗鬼のままD5を取り外して動作確認すると、正常に動作するではないか！！
保護用のツェナーダイオードの不具合が原因だったか。。。。これは初めての経験。それにしても、どんな理由で壊れたのか。しかも、破断ではなく順方向電圧降下電圧が小さくなるという今までに遭遇したことのない故障。一つの経験則として記憶にとどめておこうと思う。
それほど手間をかけずに不具合箇所を解く手出来、修理できたので、良しとしよう。システムに充放電コントローラを設置して作業完了となった。
