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09-65-2048

器件型号:09-65-2048
器件类别:连接器   
厂商名称:FAIRCHILD [Fairchild Semiconductor]
厂商官网:http://www.fairchildsemi.com/
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器件描述

4 CONTACT(S), MALE, STRAIGHT TWO PART BOARD CONNECTOR, SOLDER

4 触点, 插针, 直式双板连接器, 焊接

参数

09-65-2048接触材料 BRASS
09-65-2048端子间距 3.96 mm
09-65-2048总触头数量 4
09-65-2048无铅 Yes
09-65-2048欧盟RoHS规范 Yes
09-65-2048状态 ACTIVE
09-65-2048选项 GENERAL PURPOSE
09-65-2048制造商系列 5273-NA
09-65-2048接触面搭配 锡 OVER 铜
09-65-2048触点涂层端子 锡 OVER 铜
09-65-2048连接类型 双板连接器
09-65-2048连接器公母 插针
09-65-2048搭配信息 多 MATING PARTS AVAILABLE
09-65-2048安装方式
09-65-2048安装类型 BOARD
09-65-2048负载行数 1
09-65-2048端子类型 焊接
09-65-2048UL可燃代码 94V-2

09-65-2048器件文档内容

                             User Guide for

      FEBSPM3SPM45_M01MTCA
Motion SPM3/45H Evaluation Board

               Compatible with:
  SPM3V2_V4 & SPM45H Modules

      Featured Fairchild Product:
       FNB41560 (SPM45H SPM)

               Direct questions or comments
              about this evaluation board to:

                "Worldwide Direct Support"

http://www.fairchildsemi.com/support/evaluationboards/

2012 Fairchild Semiconductor Corporation  1  FEBSPM3SPM45_M01MTCA Rev. 1.0.1
Table of Contents

1. Overview of the Evaluation Board (EVB) ................................................................................. 3
2. Key Features ............................................................................................................................... 5
3. Specifications ............................................................................................................................. 6

    3.1. Safety Precautions ***** WARNING ***** .................................................................7
    3.2. Test Configuration #1 .......................................................................................................9
    3.3. Test Configuration #2 .....................................................................................................10
    3.4. Test Configuration #3 .....................................................................................................11
4. External Connections ............................................................................................................... 12
5. Schematics ................................................................................................................................ 13
6. PCB and Assembly Images ...................................................................................................... 19
7. Bill of Materials........................................................................................................................ 22
8. Key Parameter Design.............................................................................................................. 24
    8.1. Current-Sensing Circuit ..................................................................................................24
    8.2. Short Circuit Protection(SCP) Circuit ............................................................................25
9. VBUS Sense Circuit.................................................................................................................... 26
10. Test Waveforms ...................................................................................................................... 26
    10.1. Bulk Capacitor Ripple Current .......................................................................................26
    10.2. NTC Temperature ...........................................................................................................27
11. References............................................................................................................................... 27
12. Revision History ..................................................................................................................... 28

2012 Fairchild Semiconductor Corporation  2  FEBSPM3SPM45_M01MTCA Rev. 1.0.1
                 This user guide supports the SPM3V2_V4 / SPM45H evaluation board, identifiable by
                 the marking FEBSPM3SPM45_M01MTCA on the topside of the PCB. It should be used
                 in conjunction with SPM3V2_V4 / SPM45H product datasheets, as well as Fairchild
                 Semiconductor's application notes and technical support team available through the
                 website at http://www.fairchildsemi.com.

1. Overview of the Evaluation Board

                 This motion Smart Power Module (SPM) evaluation board is designed to evaluate
                 Fairchild Semiconductor's SPM3V2_V4 and SPM45H SPM families of parts. The motion
                 SPM is installed as the motor power module on the evaluation board to drive a three-phase
                 AC Induction Motor (ACIM), Brushless DC (BLDC) motor, Brushless AC (BLAC)
                 motor, or Permanent-Magnet Synchronous Motor (PMSM). A Switched-Mode Power
                 Supply (SMPS) is integrated into the design, along with the necessary bulk capacitors and
                 microcontroller (MCU) interface circuitry. This allows evaluation of Fairchild's motion
                 SPM products with a minimum investment of time, expense, and peripheral equipment. As
                 this board is designed for a wide variety of motor types, not all included circuitry is
                 required for all types of motors. Some motor types may require some additional circuitry be
                 added, depending on the control algorithms being implemented.

                 By default, the FNB41560 (600 V/15 A SPM45H) is installed as the motor power
                 module, as shown in Figure 9. It is possible to replace the provided SPM45H module
                 with a part from the SPM3_V2 family (i.e. FSBB30CH60, 600 V/30 A) per Figure 10 or
                 the SPM3_V4 family (i.e. FSBB30CH60C, 600 V/30 A) per Figure 11. Depending on the
                 power level of the device, some additional discrete component value changes may be
                 required. The most common reason to consider a SPM3V2_V4 device over the SPM45H
                 family is to increase motor power level.

                 The evaluation board is designed to connect to either AC or DC power sources feeding
                 current to the motor. There are three example test configurations in Section 3. The three-
                 phase motor output terminals (U, V, W) from the SPM should be connected to the motor
                 windings. Three bootstrap power supply circuits are designed into the evaluation board,
                 one per phase. A bootstrap capacitor, charge resistor for charging the capacitor, and the
                 blocking diode for high-voltage isolation make up each bootstrap supply. With SPM45H
                 and SPM3_V4 modules, R50-55 and D5-7 are not required. These extra bootstrap
                 positions are provided for compatibility with SPM3_V2 modules.

                 The microcontroller (MCU) or motion-controller development board connects to this
                 SPM board via the provided connector. Six low-pass filters are used between the signal
                 input connector and the gate input signal pins of the FNB41560. Short-circuit current
                 protection is provided by a single shunt resistor, op amp, and low-pass filter. Additional
                 circuitry is included to monitor bus voltage, inverter phase current, and module
                 temperature. This evaluation board is designed to support a wide array of test conditions
                 and requirements.

2012 Fairchild Semiconductor Corporation  3  FEBSPM3SPM45_M01MTCA Rev. 1.0.1
                                            Figure 1. Top View, 140 mm x 160 mm

                                            Figure 2. Bottom View, 140 mm x 160 mm

2012 Fairchild Semiconductor Corporation  4  FEBSPM3SPM45_M01MTCA Rev. 1.0.1
2. Key Features

                AC Line Input Connection
                On-Board Bulk Capacitors
                Bulk Capacitor Charge Indicator
                On-Board High-Voltage SMPS

                                - +15.75 VDC, +5 VDC, +3.3 VDC Outputs

                Short-Circuit Current Protection
                Triple Open-Emitter Connections to Negative DC Link
                MCU Interface Connections

                                - 3 High-Side, 3 Low-Side Gate Drive Inputs
                                - Fault Output
                                - Bus Voltage Sense Output
                                - 3-Phase Current Sensing, Amplified

                NTC Output Signal (when applicable)
                Current Sense Resistors (when applicable)

                                                 1     2                    3        4

    J1                                                                                     J2

1          UH

2          VH                               VIU        VIV                  VIW      GND

3          WH                                          Over- Current Sense

4          UL

                                                                                               UH                                        3                                                                           P

5          VL                                       A          B                  C            VH

                                                                                                                             SPM Module
                                                                                               WH

6          WL

                                                                                               UL

                                                                                               VL                                        4                                                                           U

7          Fo

                                                                                               WL                                        5                                                                           V

8          Rth

                                                                                                                                         6                                                                           W

9          Vfo

                                                                                                                                            A                                                              B      C

10         +5V

                                                                                               Fo
                                                                                                                                                                          7
                                                                                                                                                                                                    Shunt

11         +3.3V                                                                               Rth                                       8                                                                           N

                                                                                                                                                                                                    Resistors
                                                                                                                                                                          9
                                                                                               Vfo

12         GND

13         +15.75V                          +5v

                       +3.3V                                                                        Bridge Rectifier                                                                                           P

14         n/c                                                              SMPS

                       +15.75V                                                                      Bulk Capacitors

                                            GND             L                        N                                                                                                                         N

       J4  Vbus_sense
1

2          GND

                                                                                           J3

                                                            1                        3

                                                                            Figure 3. Block Diagram

2012 Fairchild Semiconductor Corporation                                              5                                                FEBSPM3SPM45_M01MTCA Rev. 1.0.1
3. Specifications

This evaluation board has been designed and optimized for the conditions in Table 1.
Table 1. Electrical and Mechanical Requirements

                                                 Evaluation Board

                                            Minimum  Maximum                 Units

      VIN_AC                                90                     265       VAC
      VIN_DC                                                                 VDC
       fIN_AC                               125                    390        Hz
Output Voltage                                                               VDC
IOUT (per Phase)                            50                     60        ARMS
IOUT (per Phase)                                                             ARMS
                                                                  390
                                                                 7(1,3,4)
                                                                15(2,3,4,5)

                                                    PS1 (SMPS)

VIN_AC                                      90                     265       VAC

fVIN_AC                                     47                     63        Hz

Output Voltage 1                                                   3.3       VDC

Output Current 1                                                   0.15      A

Output Voltage 2                                                   5.0       VDC

Output Current 2                                                   0.15      A

Output Voltage 3                                                15.75        VDC

Output Current 3                                                   0.06      A

Notes:
1. See test configuration 1.
2. See test configuration 2 or 3.
3. A cooling fan may be required when operated for extended periods at high currents. Monitoring

    heat sink temperature near the thermal interface of the SPM is recommended when testing at
    high currents to ensure device remains within maximum thermal operating limits.
4. AC input voltage at 220 VAC.
5. This board is supplied with FNB41560 SPM45H motion SPM, rated at 600 V/15 A (TC=25C,
    non-switching). In typical applications, the FNB41560 would realistically be limited to 7.5 ARMS
    (TC=100C, 16 kHz switching). When the provided SPM is replaced with a high-current part, like
    the FSBB30CH60C (SPM3), operation to 15 ARMS may be possible. Additional electrical/thermal
    component changes may be necessary to support the higher currents. See test configurations.

2012 Fairchild Semiconductor Corporation       6                       FEBSPM3SPM45_M01MTCA Rev. 1.0.1
3.1. Safety Precautions ***** WARNING *****

         Before applying power to the FEBSPM3SPM45_M01MTCA evaluation board, it is
         imperative that all involved personnel read and understand the safety precautions and
         understand the power on/off procedures.

         The FEBSPM3SPM45_M01MTCA evaluation board operates at lethal voltages and has
         bulk capacitors that store significant charge. Accidental contact can lead to lab equipment
         damage, personnel injury, and may be fatal. Please be exceptionally careful when probing
         and handling this board. Always observe normal laboratory precautions, including:

          All connected computers and measurement equipment MUST be isolated from the

              AC mains before operating voltages are applied to the board. Alternatively, AC/DC
              power to the board may be isolated.

          When using an oscilloscope with this board, it must be isolated from the AC line.

              Alternatively, high-voltage (700 V+) isolated probes may be utilized.

          See Figure 4 and Figure 5 for areas on the board that must be avoided due to the

              presence of HIGH VOLTAGES. When bulk capacitors are charged, avoid contact
              with board circuitry.

          Start with a clean working surface, clear of any conductive material.
          Be careful while turning on the power switch to the AC source.
          Never probe or move a probe on the board while the AC line voltage is present.
          LED D8 indicates high voltage is present on the high-voltage bus. Be aware!
          Ensure the bulk capacitors are discharged before disconnecting the AC motor and the

              MCU. One way to do this is to remove the main power source while the motor is still
              motoring with the MCU active. The motor then discharges the output capacitors and
              the module is safe to disconnect.

                                            Figure 4. High Voltage Areas (Top Side)

2012 Fairchild Semiconductor Corporation  7  FEBSPM3SPM45_M01MTCA Rev. 1.0.1
                                            Figure 5. High-Voltage Areas (Bottom Side)

2012 Fairchild Semiconductor Corporation  8  FEBSPM3SPM45_M01MTCA Rev. 1.0.1
3.2. Test Configuration #1

         Use this configuration for motor current less than 7 ARMS. This is the default
         configuration (see Figure 6).
         1. Attach the 3-phase motor and MCU connections.
         2. Connect the AC line voltage to J3 to charge the bulk capacitors and operate the

              SMPS. The SMPS does not operate until the AC input voltage is greater than 90 VAC.
         3. Fault indicator LED (D3) turns on when AC power is initially applied.
         4. Press switch SW2 to reset the fault-detect circuit, turning off fault indicator D3.
         5. Operate the MCU firmware to rotate the motor. More advanced control algorithms

              may require additional connections to the MCU (i.e.: phase current sensing, motor
              winding BEMF sensing, and bus voltage sensing).

                                                  Motor

                                +                                         C40                                                                      +                                                                                                                                                            F1
                                                                                                       C39                                                                                                                                                                                                            FAIRCHILD
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                            SEMICONDUCTOR
                                                                                                                                                                                                RT1

                                                                                                                                                                                                              BD1

      P                                                              C20      R60 R61 R62 R63                                                                                           C25 R26
                                                                                                                                                                                                         C29
                                                                          M-W              M-V        M-U            ZD5 R64               Warning                               R24                                             R19
                                                                                                                                              D8 Indicates                            R27                                        C22
                                                                                                                                                 High Voltage                                                                    R18
                                                                                                                                                                                            R25 R41
                                                                                                                                                     is present                             U4
                                                                                                                                                                                 R29                1                            C21                                               P4
                                                                                                                                                                                    R31                                              R21
      WARNING                 HIGH
                                 VOLTAGE                                                                                                                                         C26                                             R20

                                         R49                                                                         D8                                                          R28        R42                                  C34
                                                                                                                                                                                   R30              C30
                                                                                                                                                                                                                                 C35

                                                                                                                                                                                        R14                                      C36                                                                               WARNING HIGH VOLTAGE
                                                                                                                                                                                        R15
                                                                                   M-W                                                                                                  R16
                                                                                              M-V                                                                                       R17
                                                                                                         M-U
                                                                                                                                                                                 C27
      N                                                                                                                                                                                                     C28                                                                                            JP1
                                                                                                                                                                                                                                                                                                     JP2
SW2   R58 R57 R56                                                                  R54          R52                                                                                                C33 C41
  D3                       R46                                                                                                                                                          C24 R40
                              D4                                          C19                                                 R50                                                                              R33 R32R34
                                   C37                                                R13                                      D5                                                         R23                            R38
                                                                                                                                                                                 C17                                        R36
                                              Q2                                                                                      C38
                                                        R45 R48                                                  D6
                                                                                                D7

                                                                              R55                                                                                R22                                                  R35
                                                                                                                                                                   U5 C31 R43                                           R39
                                                                                                                                                                                1                                           R37

                                                                                           R53        R51                                                                                                               R44                                                                  N J3 L
                                                                                                                                                                                                                          C32
                                                                 U2                                                                                                                                                                                                                                             1

      Fault Indicator Reset                                               S1                                                                                                                                                                                                       FSL206MR                     3
              SW2                                                                    S2
                         Q1   D3 R47                                                               S3
                                                                                                     C7
                                                                                                           C8C15                              R12
                                                                                                                 C9
                                                                                                                              C10
                                                                                                                                   C11                                           C16                                                                                                                            43 2 1
                                                                                                                                         C12                                                                                                                                                                                 FEBSPM3SPM45_M01MTCA

                                                                     C1   C3       C5                                                         C14

                                                                                                                     ZD1                                                                                                                                                                     J2

                                                                     ZD2  ZD3              ZD4

                                                                                   C42          R4
                                                                                   R59               R5
                                                                                                           R6
                                                                                                                        R7
                                                                                                                              R8
                                                                                                                                   R9
                                                                                                                                          C13
                                                                                                                                               R11
                                                                                                                                                        R10
                                                                                                                                                             C18

                                                                                           J4-1                                                                                                                                           3.3V
                                                                                                J1-1                                                                                                                                               5V
                                                                                                                                                                                                                                                           GND
                                                                                                                                                                                                                                                                    15.75V

                                                                                                                                                                                                                                                                               P5

                                                                                                      MCU                                                                                                                                 AC Line Voltage

                                                                                                                     Figure 6. Test Configuration #1

2012 Fairchild Semiconductor Corporation                                                                                                                                               9                                                                                                                      FEBSPM3SPM45_M01MTCA Rev. 1.0.1
3.3. Test Configuration #2

         Use this configuration for motor currents greater than 7 ARMS. Modifications are required
         (see Figure 7).
         1. Additional cooling and/or larger heat sink is required.
         2. Variable transformer is recommended to slowly ramp VAC input to bulk capacitors.
         3. Make a short connection in parallel with RT1, using RT2 mounting holes.
         4. Attach a three-phase motor and MCU connections.
         5. Connect the AC line voltage to J3 through a variable transformer to charge the bulk

              capacitors and operate the SMPS. The SMPS does not operate until the AC input
              voltage is greater than 90 VAC.
         6. Slowly adjust the variable transformer for the desired AC voltage.
         7. Fault indicator LED (D3) turns on when AC power is initially applied.
         8. Press switch SW2 to reset the fault-detect circuit, turning off fault indicator D3.
         9. Operate the MCU firmware to rotate the motor. More advanced control algorithms
              may require additional connections to the MCU (i.e.: phase current sensing, motor
              winding BEMF sensing, and bus voltage sensing).

                                            Motor

                               +                                         C40                                                                      +                                                                                                                                                            F1
                                                                                                      C39                                                                                                                                                                                                            FAIRCHILD
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                           SEMICONDUCTOR
                                                                                                                                                                                               RT1

                                                                                                                                                                                                             BD1

     P                                                              C20      R60 R61 R62 R63                                                                                           C25 R26
                                                                                                                                                                                                        C29
                                                                         M-W              M-V        M-U            ZD5 R64               Warning                               R24                                             R19
                                                                                                                                             D8 Indicates                            R27                                        C22
                                                                                                                                                High Voltage                                                                    R18
                                                                                                                                                                                           R25 R41
                                                                                                                                                    is present                                                         1

                                                                                                                                                                                R29     U4                                      C21                                               P4
                                                                                                                                                                                   R31                                              R21
     WARNING                 HIGH
                                VOLTAGE                                                                                                                                         C26                                             R20

                                        R49                                                                         D8                                                          R28     R42                                     C34
                                                                                                                                                                                  R30
                                                                                                                                                                                                                                C35

                                                                                                                                                                                       R14                             C30      C36                                                                               WARNING HIGH VOLTAGE
                                                                                                                                                                                       R15
                                                                                  M-W                                                                                                  R16
                                                                                             M-V                                                                                       R17
                                                                                                        M-U
                                                                                                                                                                                C27
     N                                                                                                                                                                                                     C28                                                                                            JP1
                                                                                                                                                                                                                                                                                                    JP2
     R58 R57 R56                                                                  R54          R52                                                                                                C33 C41
                          R46                                                                                                                                                          C24 R40
SW2                          D4                                          C19                                                 R50                                                                              R33 R32R34
D3                               C37                                                R13                                      D5                                                         R23                            R38
                                                                                                                                                                                C17                                        R36
                                             Q2                                                                                      C38
                                                       R45 R48                                                  D6
                                                                                               D7

                                                                             R55                                                                                R22                                                  R35
                                                                                                                                                                  U5 C31 R43                                           R39
                                                                                                                                                                               1                                           R37

                                                                                          R53        R51                                                                                                               R44                                                                  N J3 L
                                                                                                                                                                                                                         C32
                                                                U2                                                                                                                                                                                                                                             1

     Fault Indicator Reset                                               S1                                                                                                                                                                                                       FSL206MR                     3
             SW2                                                                    S2
                        Q1   D3 R47                                                               S3
                                                                                                    C7
                                                                                                          C8C15                              R12
                                                                                                                C9
                                                                                                                             C10
                                                                                                                                  C11                                           C16                                                                                                                            43 2 1
                                                                                                                                        C12                                                                                                                                                                                 FEBSPM3SPM45_M01MTCA

                                                                    C1   C3       C5                                                         C14

                                                                                                                    ZD1                                                                                                                                                                     J2

                                                                    ZD2  ZD3              ZD4

                                                                                  C42          R4
                                                                                  R59               R5
                                                                                                          R6
                                                                                                                       R7
                                                                                                                             R8
                                                                                                                                  R9
                                                                                                                                         C13
                                                                                                                                              R11
                                                                                                                                                       R10
                                                                                                                                                            C18

                                                                                          J4-1                                                                                                                                           3.3V
                                                                                               J1-1                                                                                                                                               5V
                                                                                                                                                                                                                                                          GND
                                                                                                                                                                                                                                                                   15.75V

                                                                                                                                                                                                                                                                              P5

                                                                                                     MCU                                                                                                                                   Variable
                                                                                                                                                                                                                                         Transformer

                                                                                                                                          Figure 7. Test Configuration #2

2012 Fairchild Semiconductor Corporation                                                                                                                                              10                                                                                                          FEBSPM3SPM45_M01MTCA Rev. 1.0.1
3.4. Test Configuration #3

         Use this configuration for motor currents greater than 7 ARMS. Modifications are required
         (see Figure 8).
         1. Additional cooling and/or larger heat sink is required.
         2. Remove JP1 and JP2 AC line jumpers. This removes power to the bridge rectifier.

              The AC line voltage is only applied to the SMPS.
         3. Attach the three-phase motor and MCU connections.
         4. Connect the AC line voltage to J3 to power the SMPS.
         5. Fault indicator LED (D3) turns on when AC power is initially applied.
         6. Press switch SW2 to reset the fault-detect circuit, turning off fault indicator D3.
         7. Connect an isolated high-power DC power supply to the P and N terminals.
         8. Adjust the DC supply for the desired DC voltage.
         9. Operate the MCU firmware to rotate the motor. More advanced control algorithms

              may require additional connections to the MCU (i.e.: phase current sensing, motor
              winding BEMF sensing, and bus voltage sensing).

                                                  Motor

                                 +                                         C40                                                                      +                                                                                                                                                          F1
                                                                                                        C39                                                                                                                                                                                                          FAIRCHILD
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                           SEMICONDUCTOR
                                                                                                                                                                                                 RT1

                                                                                                                                                                                                               BD1

       P                                                              C20      R60 R61 R62 R63                                                                                           C25 R26
                                                                                                                                                                                                          C29
                                                                           M-W              M-V        M-U            ZD5 R64               Warning                               R24                                           R19
                                                                                                                                               D8 Indicates                            R27                                      C22
                                                                                                                                                  High Voltage                                                                  R18
                                                                                                                                                                                             R25 R41
                                                                                                                                                      is present                          U4
                                                                                                                                                                                  R29             1                             C21                                               P4
                                                                                                                                                                                     R31                                            R21
       WARNING                 HIGH
                                  VOLTAGE                                                                                                                                         C26                                           R20

                                          R49                                                                         D8                                                          R28     R42                                   C34
                                                                                                                                                                                    R30           C30
                                                                                                                                                                                                                                C35

                                                                                                                                                                                         R14                                    C36                                                                               WARNING HIGH VOLTAGE
                                                                                                                                                                                         R15
                                                                                    M-W                                                                                                  R16
                                                                                               M-V                                                                                       R17
                                                                                                          M-U
                                                                                                                                                                                  C27
       N                                                                                                                                                                                                     C28                                                                                          JP1
                                                                                                                                                                                                                                                                                                    JP2
SW2    R58 R57 R56                                                                  R54          R52                                                                                                C33 C41
   D3                       R46                                                                                                                                                          C24 R40
                               D4                                          C19                                                 R50                                                                              R32  R34
                                    C37                                                R13                                      D5                                                         R23                          R38
                                                                                                                                                                                  C17                                      R36
                                               Q2                                                                                      C38
                                                         R45 R48                                                  D6
                                                                                                 D7

                                                                               R55                                                                                R22                                           R33  R35
                                                                                                                                                                    U5 C31 R43                                         R39
                                                                                                                                                                                 1                                         R37

                                                                                            R53        R51                                                                                                           R44                                                                    N J3 L
                                                                                                                                                                                                                       C32
                                                                  U2                                                                                                                                                                                                                                           1

       Fault Indicator Reset                                               S1                                                                                                                                                                                                     FSL206MR                     3
               SW2                                                                    S2
                          Q1   D3 R47                                                               S3
                                                                                                      C7
                                                                                                            C8C15                              R12
                                                                                                                  C9
                                                                                                                               C10
                                                                                                                                    C11                                           C16                                                                                                                          43 2 1
                                                                                                                                          C12                                                                                                                                                                               FEBSPM3SPM45_M01MTCA

                                                                      C1   C3       C5                                                         C14

                                                                                                                      ZD1                                                                                                                                                                   J2

                                                                      ZD2  ZD3              ZD4

                                                                                    C42          R4
                                                                                    R59               R5
                                                                                                            R6
                                                                                                                         R7
                                                                                                                               R8
                                                                                                                                    R9
                                                                                                                                           C13
                                                                                                                                                R11
                                                                                                                                                         R10
                                                                                                                                                              C18

                                                                                            J4-1                                                                                                                                         3.3V
                                                                                                 J1-1                                                                                                                                             5V
                                                                                                                                                                                                                                                          GND
                                                                                                                                                                                                                                                                   15.75V

                                                                                                                                                                                                                                                                              P5

                                              DC                                                       MCU
                                       Power Supply
                                                                                                            Figure 8. Test Configuration #3
2012 Fairchild Semiconductor Corporation
                                                                                                                                                    11                                                                                   FEBSPM3SPM45_M01MTCA Rev. 1.0.1
3.5. Power-Off Procedure

         1. Remove the AC line voltage or high-power DC power supply while the MCU is enabled.

         2. Allow the motor to discharge the bulk capacitors, as indicated by D3 going off when
              the bus capacitors are fully discharged. It is good practice to have an isolated DMM
              attached to the board to ensure the bus voltage is at a safe level prior to handling or
              manipulating electrical connections.

4. External Connections

Signal Interface                            Pin                              Function

            J1                              1    High-Side Input Signal from MCU (Phase U), active HIGH

            J2                              2    High-Side Input Signal from MCU (Phase V), active HIGH
            J3
            J4                              3    High-Side Input Signal from MCU (Phase W), active HIGH
" Spade Terminals
                                            4    Low-Side Input Signal from MCU (Phase U), active HIGH

                                            5    Low-Side Input Signal from MCU (Phase V), active HIGH

                                            6    Low-Side Input Signal from MCU (Phase W), active HIGH

                                            7    Fault-Out Signal to MCU, active LOW

                                            8    RTH

                                            9    VFO, active LOW

                                            10   SMPS +5 V Output

                                            11   SMPS +3.3 V Output

                                            12   GND

                                            13   SMPS +15.75 V Output

                                            14   N/C

                                            1    Current-Sense Output (Phase U)

                                            2    Current-Sense Output (Phase V)

                                            3    Current-Sense Output (Phase W)

                                            4    Signal GND

                                            1    AC Line Input (Hot)

                                            3    AC Neutral Input (Neutral)

                                            1    +Bus Voltage Sample Output

                                            2    -Bus Voltage Sample Output

                                            P    Positive DC Link Input Connection

                                            N    Negative DC Link Input Connection

                                            U    Motor Output Connection (Phase U)

                                            V    Motor Output Connection (Phase V)

                                            W    Motor Output Connection (Phase W)

2012 Fairchild Semiconductor Corporation            12                            FEBSPM3SPM45_M01MTCA Rev. 1.0.1
5. Schematics

                                                                   U1                 +5V
                                                                 SPM45
                             ZD2 VB(U)
         C1        C2        1N4749                              FNB41560
         33F 35V  104 2012
                                     VS(U)  VB(U)      26 VB(U)                                          RTH
                                            VS(U)      25 VS(U)
                                                                          VTH 1                   R13 6.8k 2012
                                            VB(V)                         RTH 2
                             ZD3 VB(V)      VS(V)                                                 1      2       COM
                             1N4749
         C3        C4                                  24 VB(V)                                                                              P
         33F 35V  104 2012          VS(V)
                                                                                                                                         1      1
                                                       23 VS(V)           P3                                                        P

                                                                                                                                    22

         C5        C6        ZD4 VB(W)      VB(W)      22 VB(W)                          1   M-U
         33F 35V  104 2012  1N4749         VS(W)      21 VS(W)                       U
                                                                          U4                 1
                                     VS(W)
                                                                                           22

IN_UH 1  2                                  IN(UH)     20 IN(UH)
                                            IN(VH)     19 IN(VH)
IN_VH 1  2                                  IN(WH)     18 IN(WH)                             M-V
                                                       17 VCC(H)
IN_WH 1  2                                                                               1   1
                                                                                      V
IN_UL 1  2                                                                V5                                                        C130
                                                                                                                                    0.1F 630V
IN_VL 1  2                                                                                 22

IN_WL 1  2

R4 100R 2012                                VCC 16 VCC(L)                                 1  M-W
R5 100R 2012                                                                          W
R6 100R 2012                                                              W6                 1
R7 100R 2012
R8 100R 2012                                COM 15                                         22
R9 100R 2012                                IN(UL) 14
                                            IN(VL) 13
              C7 C8 C9 C10 C11 C12          IN(WL) 12        COM
                         102 2012            VFO 11          IN(UL)
                                                             IN(VL)
                                                             IN(WL)                   N         1 R14 2 Nu-
                                                             VFO
                                                                          N        7  U           Nu+                                        N
                                                                          U

                                                                          N           N                             R17                   1     1
                                                                          V                                                         N
                                                                                   8  V         1 R16 2          1         2

                                                                                      N           Nv+          Nv- R17+             22

                                                         10 CSC           N        9  W                                       R17-
                                                    CSC                   W
                                                                                                1 R15 2 Nw-

                                                       R12                                        Nw+

                                                    1    62  2       Single Sense

                                                    C17
                                                    333

                                                                                   15.75V                        +5V

                                            ZD1        C16           C15

                                            1N4749 220F 35V 104 2012

                                                                                                     C18         C19
                                                                                                     105 2012    104 2012

                                                                                                                 COM

                                            Figure 9. FEBSPM3SPM45_M01MTCA with SPM45

2012 Fairchild Semiconductor Corporation                   13                                        FEBSPM3SPM45_M01MTCA Rev. 1.0.1
                                                   1 R51      2                 MMBD4148
                                                        n/c
                                                                   R50  2       D5
                                                   1 R53      1
                                                        n/c                     MMBD4148
                                                                   n/c
                                                   1 R55      2         2       D6
                                                         n/c
                                                                   R52          MMBD4148
                                                              1
C1          C2           ZD2 VB(U)                                      2       D7
                         1N4749                                    n/c
33F 35V 104 2012                                             2                                    U1
                                   VS(U)                                                       SPM3_V2
                                                                   R54                       FSBB30CH60
                                                              1

                                                                   n/c

                                            VS(W)   20 VS(W)                                                                              P
                                            VB(W)
                         ZD3 VB(V)                  19 VB(W)                 P 27                                                      1     1
                         1N4749             VS(V)                                                                                 P
C3          C4                              VB(V)
                                   VS(V)                                                                                          22
33F 35V 104 2012                           VS(U)   18 VCC(H3)
                                            VB(U)
                                                    17 IN(WH)

C5          C6           ZD4 VB(W)                  16 VS(V)
                         1N4749
33F 35V 104 2012                                   15 VB(V)                                            M-W
                                   VS(W)                                                            11
                                                    14 VCC(H2)               W 26 U                 22

IN_WH 1  2                                          13 IN(VH)                                           M-V
                                                                                                    11
IN_VH 1  2                                          12 VS(U)                                        22

IN_UH 1  2                                                                                                M-U
                                                                                                     11
IN_WL 1  2                                          11 VB(U)                 V 25   V                22                           C130
                                                                                                                                  0.1F 630V
IN_VL 1  2

IN_UL 1  2                                          10 VCC(H1)

   R4-R9                                            9 IN(UH)
100R 2012

                                                    8 Csc                    U 24   W

                                                    7 Cfod

            C7 C8 C9 C10 C11 C12                    6 Vfo
             102 2012

                                                    5 IN(WL)                              1  R14    2 Nu-

                                                    4 IN(VL)                 Nw 23 NU        Nu+                                            N
                                                                             Nv 22 NV
                                                    3 IN(UL)                 Nu 21 NW     1  R16    2          1    R17  2        N11
                                                                                                                                         22
                                                    2 COM                                    Nv+       Nv- R17+

                 R12                                1 Vcc(L)                                                                R17-

            1    62   2  Single Sense                                                        R15

                                                                                          1         2 Nw-

                                                                                             Nw+

            C17
            333

                                                                        15.75V                                 +5V

                                            ZD1                                           C18                C19                  Cfod
                                            1N4749                                        105 2012           104 2012               C38
                                                                                                                                   CAP NP
                                                                                                       COM
                                                    C16                 C15

                                                    220F 35V 104 2012

                         Figure 10. FEBSPM3SPM45_M01MTCA with SPM3_V2

2012 Fairchild Semiconductor Corporation                    14                                  FEBSPM3SPM45_M01MTCA Rev. 1.0.1
         C1        C2        VB(U)                                  U1
         33F 35V  104 2012  VS(U)

         C3                                                SPM3_V4
         33F 35V
                             VB(V)          VS(W)          FSBB30CH60C                                                                   P
         C5                  VS(V)          VB(W)
         33F 35V                                   20 VS(W)                                                                          1
                                            VS(V)
                   C4                       VB(V)   19 VB(W)                 P 27                                                  P        1
                   104 2012
                                            VS(U)
                                            VB(U)   18 VCC(H3)                                                                        2
                                                                                                                                             2

                             VB(W)                  17 IN(WH)
                             VS(W)
                   C6                               16 VS(V)
                   104 2012

                                                    15 VB(V)                                            M-W
                                                                                                    1
                                                    14                              26 U
                                                            VCC(H2)          W                             1
                                                                                                    2
IN_WH 1    2                                        13
                                                            IN(VH)                                         2
                                                                                                        M-V
IN_VH 1    2                                        12                                              11
                                                            VS(U)                                   22
IN_UH 1    2
                                                                                                           M-U
IN_WL 1    2                                        11                              25 V             11                            C130
                                                            VB(U)            V                       2                             0.1F 630V
IN_VL 1    2
                                                                                                            2
IN_UL 1    2                                        10
                                                            VCC(H1)

   R4-R9                                            9
100R 2012                                                  IN(UH)

                                                    8                               24 W
                                                           Csc               U

                                                    7
                                                           Cfod

              C7 C8 C9 C10 C11 C12                  6 Vfo
               102 2012

                                                    5 IN(WL)                              1  R14    2 Nu-

                                                    4 IN(VL)                 Nw 23 NU        Nu+                                         N

                                                    3 IN(UL)                                 R16                     R17              1     1
                                                    2 COM
                                                                             Nv 22 NV     1         2           1         2        N

                                                                                             Nv+       Nv-                            2
                                                                                                                                             2

                   R12                              1 Vcc(L)                 Nu 21 NW                              R17+      R17-

              1    62   2    Single Sense                                                    R15

                                                                                          1         2 Nw-

                                                                                             Nw+

              C17
              333

                                                                        15.75V                                  +5V

                                            ZD1                                           C18                 C19                     Cfod
                                            1N4749                                        105 2012            104 2012                  C38
                                                                                                                                       CAP NP
                                                                                                       COM
                                                    C16                 C15

                                                    220F 35V 104 2012

                                    Figure 11. FEBSPM3SPM45_M01MTCA with SPM3_V4

2012 Fairchild Semiconductor Corporation          15                                            FEBSPM3SPM45_M01MTCA Rev. 1.0.1
                                                                           +5V

                    P                       R18            R20         R22
                                            78.7K          78.7K       78.7K
           R60
           22K                                                         R19, R21, R23: 78.7k

           R61                    R19              R21            R23
           22K
                                                                                                                     +5V
           R62
           22K                    C22              C21            C24

           R63                    101              101            101                                                      C34       C36
           22K                                                                                                             101       1F
                                                                                                                                     DNP
           R64                              C25                                     U4 FAN4274
           22K                    R24 101 R25                                                     +Vs 8                                          J2
                                                                                                                                            1 1 VIU
      ZD5              Nw+ 1.0K 1%                 1.8K 1%                          3 +In1   Out1 1                                         2 2 VIV
  MM3Z47VB                                                                          2 -In1             R41                                  3 3 VIW
                       R15        R26                 R27                                              39K 1%                               4 4 GND
     D8                                            1.8K 1%
HV charge              Nw- 1.0K 1%                                                                                             C29          +5V
indicator LED                                                                                                                  101
                                  R28       C26                                     5 +In2 Out2 7                    R42
    J3                                      101 R29                                                                        39K 1%
     L1
     22                     Nu+ 1.0K 1%            1.8K 1%                          6 -In2   -Vs 4
     N3
Conn AC                R14         R30                R33                                                            C30
                             Nu-  1.0K 1%          1.8K 1%                                                            101

                                            C27                                         U5 FAN4274            C31                         C35
                                                                                                       +Vs 8  101                           101
                                  R32 101 R33
                                                                                    3 +In1 Out1 1                                   R43
                            Nv+ 1.0K 1%            1.8K 1%                          2 -In1                                          39K 1%              C41
                                                                                                                                                        1F
                       R16        R34                 R35                                                                                               DNP
                                                   1.8K 1%
                            Nv- 1.0K 1%

                                            C28                                     5 +In2   Out2 7                             Single Sense
                                                                                    6 -In2    -Vs 4
                                  R36 101                  R37

                            R17+ 1.0K 1%                1.8K 1%

                       R17 / Single R38                    R39                                                             R44
                              R17- 1.0K 1%              1.8K 1%                                                            7.87K 1%

                                                                                                                     C32

                                                                               R40                                   101

                                                                           8.2K

                                                                 101
                                                                 C33

                                                                                             15.75V

                                                                FSL206MR                             +5V

                                                        1  Ac L            15.75V   4                         3.3V
                                                        2  Ac N               Gnd   5
                                                        3                       5V  6
                                                                             3.3V   7
                                            J4 CN1
                                                                                    J5 CN2
                                                                Daughter1

                        JP1                                 F1                                                CL-11
                       Jumper                              FUSE                                                RT2

                           JP2                                                                                 DNP
                         Jumper
                                                                       BR1 1

                                                                       2-           +4                                                                     P

                                                                                                     CL-11           C39                                1     R49
                                                                                                     RT1                680uF, 450V                           62K

                                                                                   DFB2560                                              C40                N
                                                                               3                                                           680uF, 450V

                                                                                                                                                        2

                            Figure 12. Power Supply, HV Charge Indicator and Current Sense

2012 Fairchild Semiconductor Corporation                                 16                                 FEBSPM3SPM45_M01MTCA Rev. 1.0.1
                                                                                                 +5V

                                            3.3V                                                             Vfo

                                                                                                       R10

                                                                                                       4.7K

                                                                                 FO        R11

                                                                          R45              100R 2012
                                                                          100K
                                                                                                       C14
                                                                                     C13               102
                                            R47                                      102 2012
                                            330
                                                           Q2
                                             D3            2N2907A
                                             LED
                                                                          R48
                                                                          3.3K

                                                           R46
                                                           3.3K

    Q1
2N2222A

                                                             SW2                            D4
                                                           21                              MMBD4148SE

                                                           Switch n/c

                                                                                           C37
                                                                                           0.1F, 16V

                                                  J1               IN_UH  +5V              R56            P
                                                        1          IN_VH       3.3V        510K
                                                        2          IN_WH                               C42
                                                        3          IN_UL            15.75  R57         15nF
                                                        4          IN_VL                   510K
                                                        5          IN_WL
                                                        6          FO                      R58
                                                        7          RTH                     510K
                                                        8           Vfo
                                                        9                                  R59
                                                       10      n/c                         20K
                                                       11
                                                       12  Vbus_Sense
                                                       13
                                                       14

                                                  J4 1

                                                        2

                                                                                                       COM

                                            Figure 13.           Fault, VBUS_SENSE, J1 and J4

2012 Fairchild Semiconductor Corporation                 17                              FEBSPM3SPM45_M01MTCA Rev. 1.0.1
                          L1                                                                     T1                             L3
                        680H                                                                   EE16                           Shot

                          R1                                                                          6                                                                           15.75V / 60mA
                        OPEN
                         0805          R3           R5          R6     C5                    1              D7            C9                                  C10        R13
                                      51kW                                                   2           UF4004         220F                                 NC        OPEN
                          R2          1206          200kW 200kW 1nF              D5                                                                                     1206
   D1 ~ D4              OPEN                                                  1N4007                                     25V
   1N4007                0805                                                                3
                  C3            C4                  1206 1206 1kV
                 4.7F    L2   4.7F                                                    D6
                 400V   22H   400V                                                 1N4148

                 N                               U1                       R4                                                                        L4                            5V / 150mA
                                            FSL206MR                    200W                                                                       5H
                                                                        1206                          10

      C2                                    5 Vstr  Drain 8             C6                                    D8         C11                                      C12     LDO           3.3V / 150mA
   100nF                                    4 LS    Drain 7            10F                                SB360        220F                                    220F
   250VAC                                           Drain 6            50V                                                                                                   U3    C13
                                                                                                      8                   10V                                     10V   KA78RM33  220F
      C1
     1nF                                    3 Vfb        Vcc 2    C7                                                                 R9                       Z1           D-PAK   10V
    250V                                                        100nF                                                               220W                MM3Z4V7B
                                                                                                                                    1206                SOD-323F
    F1
     1A                                             GND
   250V
                                                    1

                                                                                                                U2      R11
                                                                                                         MMBT2222A      10kW
                                                                                                                        1206
                                                                                                             SOT23

                                R7 C8                                          R8                                       C14                              R10
                                0W 10nF                                        0W                                        NC                             510W
                               0805 0805                                      0805                                      0805                            1206

                                                                                                                  R12
                                                                                                                   NC
                                                                                                                  1206

L           GND

                                                                       Figure 14. PS1 Schematic

Note:
6. This power supply is significantly larger in power levels that is typically required in motor control applications. The

      increased output capacity of this supply is to support the testing and evaluation process and may be used to
      power select MCU development boards. See the output current limits in the Specification section.

2012 Fairchild Semiconductor Corporation                                    18                                               FEBSPM3SPM45_M01MTCA Rev. 1.0.1
6. PCB and Assembly Images

                                            Figure 15. Top Layer

                                            Figure 16. Bottom Layer

2012 Fairchild Semiconductor Corporation  19                    FEBSPM3SPM45_M01MTCA Rev. 1.0.1
                                                 Fault Indicator Reset                                       R58 R57 R56  N       WARNING                         P
                                                           SW2            R46
                                                                   Q1D3 R47   D4                                                     HIGH
                                                                                             C37                                  VOLTAGE
                                                                                                                                                                                              +
                                                                                     Q2                                                  R49
                                                                          R45 R48

                                                                          U2

                  ZD2                       C1                                                                                                                    C20

                  ZD3                       C3                   S1                     C19                                                           M-W                                                           C40
                                                                                              R13                                                                                                                   C39
                                                                 S2                R55                                                                                   R60 R61 R62 R63
                                                                                                                                                                                                                                RT1
             C42  ZD4                       C5                    S3                                      R54                M-W
        R59                                      C7                                                                          M-V                                                              BD1
                                                 C8                       R53                                                M-U                      M-V                                     FAIRCHILD
J4-1                                            C9                                             D6                                                                                             SEMICONDUCTOR
J1-1      R4                                        C15                                      D7          R52
           R5
J1-16      R6                                                                 R51                                                                     M-U

          R7           ZD1                                                                                                                  D8        ZD5    R64
          R8
           R9                                   C10                                                  R50
          C13                                   C11                                         D5
          R11                                   C12
                                                                        C38
        R10
        C18            C14                       R12                                                                                   Warning

                                                                                                                                       D8 Indicates                                           +
                                                                                                                                       High Voltage
                                                                                                                                         is present

                                                                      R22
                                                                               U5 C31 R43
                                                                                           1
                                            C16                                                                    R14                 R28       C26  R29    R24
                                                                                                            R15                        R30            R31
                                                                                                      R16                                                                   C25 R26
                                                                                               R17                                   R42              U4              C29
                                                                                                                             C30                          1
                                                                                                         C27                                                       R27
                                                                                                     C28
                                                                                                                                                           R25 R41
                                                                    C33 C41
                                                                 C24 R40

                                                             R23
                                                     C17
                                                                                   R33              R32

                                                                          R44      R35              R34
                                                                          C32      R39              R38
                                                                                                    R36
                                                                                   R37

                                                                                                                                  C36  C35  C34  R20  C21  R19
                                                                                                                                                      R21      C22
                                                                                                                                                                    R18

  3.3V
  5V
GND
15.75V

        P5

                                          FSL206MR
                                                                                                                               P4

                       J2                                             J3                                        JP1
                                                                                              JP2

                  4 3 21                                          N           L                                                                                                           F1

                                                                                   WARNING HIGH VOLTAGE

FEBSPM3SPM45_M01MTCA

                                                                          Figure 17. Top Assembly

2012 Fairchild Semiconductor Corporation                                                    20                                                             FEBSPM3SPM45_M01MTCA Rev. 1.0.1
C2

C4

C6

                                            U1

                                                Figure 18. Bottom Assembly

2012 Fairchild Semiconductor Corporation      21  FEBSPM3SPM45_M01MTCA Rev. 1.0.1
7. Bill of Materials

Item Qty. Reference                         Part Number Value Description Manufacturer Package

1   1   BR1                                 DFB2560               25 A    600 V, Bridge            Fairchild       Thru-Hole
                                                                             Rectifier         Semiconductor

2   3   C1, C3, C5                          EEE-FK1V330P          33 F   Capacitor, SMD,      Panasonic - ECG     SMD
                                                                             Alum, 35 V

3   4   C2, C4, C6, C15                     C0805C104K5RACTU 100 nF       Capacitor, SMD,      Kemet               805
                                                                           Ceramic, 50 V

4   1   C16                                 EKZE350ELL221MH15D 220 F     Capacitor, Alum,     United Chemi-Con Thru-Hole
                                                                            35 V, Radial

5   2   C17, C38                            C0805C333K5RACTU      33 nF   Capacitor, Ceramic,  Kemet               805
                                                                                50 V, X7R

6   2   C18, C41                            GRM21BR71H105KA12L 1 F       Capacitor, Ceramic,  Murata              805
                                                                                50 V, X7R

7   1   C20                                 ECQ-E6104KF           0.1 F ECQ-E6104KF           Panasonic           Thru-Hole

        C21, C22, C24, C25,

8   14  C26, C27, C28, C29,                 C0805C101K5GACTU  100 pF      Capacitor, Ceramic,  Kemet               805
        C30, C31, C32, C33,                                                     50 V, X7R

        C34, C35

9   1   C37                                 C0805C104K4RACTU      0.1 F  Capacitor, Ceramic,  Kemet               805
                                                                                16 V, X7R

10 2    C39, C40                            EET-UQ2W681EA     680 F      Capacitor, Alum,     Panasonic           Thru-Hole
                                                                            450 V, Radial

11 1    C42                                 C0805C153K5RACTU      15 nF   Capacitor, Ceramic,  Kemet               805
                                                                                50 V, X7R

12  9   C7, C8, C9, C10, C11,               C0805C102K5RACTU      1 nF      Capacitor, SMD,    STD                 805
         C12, C13, C14, C19                                               Ceramic, 25 V, X7R

13 1    D3, D8                              CMD15-21VRD/TR8               LED, 100V, 200 mA Chicago Mini Light 1206

14 4    D4, D5, D6, D7                      MMBD4148              1 F     Capacitor, SMD,     STD                 SOT-23
                                                                          Ceramic,50 V, X5R

15 1    F1                                  0326025.HXP           10 A             Fuse
                                                                          Cover .32x1.42x5"

16 3    F1C                                 840836                        Fuse Cover           Richco Plastic Co.

17 2    F1CLP                               BK/1A1907-05                  Fuse Clip (6.35 mm) Cooper Bussman

18 1    J1                                  22-28-4163                    Conn Header 16 Pin   TE Connectivity     Thru-Hole
                                                                              0.1 Vert Gold

19 1    J2                                  09-65-2048                    4 Pin Header         Molex               Thru-Hole
                                                                          3.96 mm Pitch

20 1    J3                                  09-65-2038                    3 Pin Header         Molex               Thru-Hole
                                                                          3.96 mm Pitch

21 1    P4                                  09-50-1031                    3 Pin rcpt 3.96 mm   Molex               Thru-Hole
                                                                                   Pitch

22 1    P5                                  09-50-1041                    4 Pin rcpt 3.96 mm   Molex               Thru-Hole
                                                                                   Pitch

23 1    PS1                                 FSL206MR                      15.75 V, 5 V, 3.3 V      Fairchild
                                                                                  SMPS         Semiconductor

24 1    Q1                                  MMBT2222A                     Transistor, NPN,         Fairchild       SOT-23
                                                                              40 V, 1 A        Semiconductor

25 1    Q2                                  MMBT2907A                     Transistor, PNP,         Fairchild       SOT-23
                                                                             60 V, 0.8 A       Semiconductor

26 1    R10                                 MCR10EZPJ472          4.7 k Resistor, 1/8 W, 5%    ROHM                805

27 1    R12                                 MCR10EZHJ620          62 k Resistor, 1/8 W, 5%     ROHM                805

28 1    R13                                 MCR10EZPF6801         6.8 k Resistor, 1/8 W, 5%    ROHM                805

2012 Fairchild Semiconductor Corporation                    22                         FEBSPM3SPM45_M01MTCA Rev. 1.0.1
Item Qty. Reference                         Part Number Value Description Manufacturer Package

29 4 R14, R15, R16, R17 BR3FB15L0 (Optional) 0.015  Resistor, 3 W, 1% Stackpole ELEC. Thru-Hole

30 4 R14, R15, R16, R17                         BR3FB10L0  0.010  Resistor, 3 W, 1% Stackpole ELEC. Thru-Hole
                                            MCR10EZPF7872
31  6  R18, R19, R20, R21,                  MCR10EZPF1001      78 k Resistor, 1/8 W, 5%       ROHM            805
              R22, R23                      MCR10EZPF1801
                                             MCR10EZPJ101
32  8  R24, R26, R28, R30,                                     1.0 k Resistor, 1/8 W, 5%      ROHM            805
       R32,R 34, R36, R38

33  8  R25, R27, R29, R31,                                     1.8 k Resistor, 1/8 W, 5%      ROHM            805
       R33,R 35, R37, R39

34  7  R4, R5, R6, R7, R8,                                 100 k Resistor, 1/8 W, 5%          ROHM            805
              R9, R11

35 1   R40                                  MCR10EZPF8201      8.2 k Resistor, 1/8 W, 5%      ROHM            805

36 3   R41, R42, R43                        MCR10EZHF3902      39 k Resistor, 1/8 W, 5%       ROHM            805

37 1   R44                                  MCR10EZPF7871 7.87 k Resistor, 1/8 W, 5%          ROHM            805

38 1   R45                                  MCR10EZPJ104   100 k Resistor, 1/8 W, 5%          ROHM            805

39 2   R46, R48                             MCR10EZPJ332       3.3 k Resistor, 1/8 W, 5%      ROHM            805

40 1   R47                                  MCR10EZPJ331   330 k Resistor, 1/8 W, 5%          ROHM            805

41 1   R49                                                     62 k Resistor, 1/8 W, 5%       ROHM            805

42 3   R56, R57, R58                        MCR10EZHF5103 510 k Resistor, 1/8 W, 5%           ROHM            805

43 1   R59                                  MCR18EZPF2002      20 k Resistor, 1/8 W, 5%          ROHM             805
                                            MCR18EZPF2202                                        ROHM             805
44  5  R60, R61, R62, R63,                                     22 k Resistor, 1/8 W, 5%       GE Sensing      Thru-Hole
                  R64                               CL-11
                                                     DNP
45 1   RT1                                  KSR223GNCLFG       12 A  Inrush current limiter,
                                                  63824-1                     0.02 W
                                                 FNB41560
46 0   RT2

47 1   SW1                                                           Switch Tactile, SPST,    C&K Components  SMD
                                                                             n/c, 32 V

48 5   U, V, W, P, N                                                 Tab Terminal                             Thru-Hole

49 1   U1                                                  NOTE8 SPM45H SPM                       Fairchild   Thru-Hole
                                                                                              Semiconductor

50 2   U4, U5                               FAN4274IMU8X              Dual, Low Cost,             Fairchild   MSOP 8-
                                                                     RRIO CMOS Amp            Semiconductor     Lead

51 4 ZD1, ZD2, ZD3, ZD4                     1N4749ATR          24 V  ZD1,ZD2,ZD3,ZD4              Fairchild   DO-41
                                                                                              Semiconductor

52 1   ZD5                                  MM3Z47VB           47 V  Diode, Zener,                Fairchild   SOD-323F
                                                                        200 mW                Semiconductor

Notes:
7. DNP = Do Not Populate.
8. U1 replaceable, depending on design requirements.

2012 Fairchild Semiconductor Corporation                 23                       FEBSPM3SPM45_M01MTCA Rev. 1.0.1
8. Key Parameter Design

      8.1. Current-Sensing Circuit

                 To simplify current-sensing circuit design, this evaluation board has open-emitter DC-
                 link terminals (NU, NV, NW) for current sensing. Refer to reference design RD-344 for a
                 more detailed explanation. In this example, the ideal sense resistor value is 8 mW The
                 board includes a default sense resistor of 10 mW The actual sense resistor value used is
                 typically a balance between noise-levels at small currents and sense-resistor losses.

                 Calculation Conditions

                Installed SPM: FNB41560
                Op Amp: FAN4274
                Resistance of Sense Resistor: 8 mW
                Voltage Gain: 13.9
                Bandwidth: 86 kHz
                Refer to Figure 15

                                            Figure 19. Current-Sensing Circuit

2012 Fairchild Semiconductor Corporation  24  FEBSPM3SPM45_M01MTCA Rev. 1.0.1
8.2. Short-Circuit Protection (SCP) Circuit

         One shunt resistor is used for sensing short-circuit (SC) current. The related circuit is
         composed of an external shunt resistor, op amp, RC low-pass filter, fault indicator circuit,
         and fault output pin. Refer to reference design RD-344 for a more detailed explanation of
         the SCP circuit shown in Figure 16. In this example, the ideal shunt resistor value is
         8 mW The default shunt resistor used on this board is a 10 mWThe actual shunt resistor
         value used is typically a balance between component count (if op amp is required due to
         small resistor value) and shunt-resistor losses.

         During a short-circuit condition, the SPM VFO pin is actively pulled down via the
         internal open-collector transistor. This event lights the fault indicator LED (D3) and
         sends the low FO signal to the MCU via J1-9. To reset fault and its indicator D3, press
         fault-reset switch SW2.

         Calculation Conditions

          Installed SPM: FNB41560
          Op Amp: FAN4274
          Resistance of Shunt Resistor: 8 mW
          SC Trip Current: 22.5 A (1.5 x IC (rated current), can be lowered by the designer)
          SC Trip Reference Voltage: VSC(min)=0.45 V, VSC(typ)=0.5 V, VSC(max)=0.55 V
          Refer to Figure 16
          Alternatively, a larger value shunt resistor could be used without requiring an op amp

              at the expense of higher losses in the sense resistor.

                                            Figure 20. Short-Circuit Protection Circuit

2012 Fairchild Semiconductor Corporation  25  FEBSPM3SPM45_M01MTCA Rev. 1.0.1
9. VBUS Sense Circuit                                             1

                 This evaluation board is equipped with a VBUS sense output. As seen in Figure 18, the
                 voltage divider network is in parallel with bulk capacitors C39 and C40. With a VBUS of
                 300 VDC, a nominal output of ~3.9 VDC is typical at J4-1.

                                                                                                                                    P
                                                                                                             R56
                                                                                                            510K

                                                                  12

                                                            R57
                                                            510K

                                                                  12

                                            Vbus_sense      R58   12
                                                            510K
                                             J4 1 1         R59       C42
                                                  22        20K       15nF

                                                                  2

                                          Figure 21.                         COM

10. Test Waveforms                                          VBUS Sense Circuit

10.1. Bulk Capacitor Ripple Current

Figure 22. Bulk Capacitor Ripple Voltage Under Varying Load Currents

2012 Fairchild Semiconductor Corporation              26                  FEBSPM3SPM45_M01MTCA Rev. 1.0.1
10.2. NTC Temperature

         RT1 operating temperature measured at varying load currents.

                                                          Figure 23. NTC Temperature

11. References

         RD-344: Fairchild Motion-SPM FNA41560 Three Shunt Design
         RD-345: Fairchild Motion-SPM FNA41560 Single Shunt Design
         AN-9021: A Novel IGBT Inverter Module for Low-Power Drive Applications
         AN-9035: Smart Power Module Motion-SPM in Mini-DIP User's Guide
         AN-9041: PFCM Design Guide with Analog PFC IC
         AN-9042: Smart Power Module Tiny-DIP SPM User's Guide
         AN-9043: Smart Power Module DIP SPM User's Guide
         AN-9044: Smart Power Module Motion SPM in Mini DIP SPM
         AN-9070: Smart Power Module Motion SPM in SPM45H
         AN-9071: Smart Power Module Motion SPM in SPM45H Thermal Performance Information
         AN-9072: Smart Power Module Motion SPM in SPM45H Mounting Guidance

2012 Fairchild Semiconductor Corporation  27  FEBSPM3SPM45_M01MTCA Rev. 1.0.1
12. Revision History

    Date                Revision            Description

January 2013               1.0.0            Initial Release
  April 2013               1.0.1            Add output voltage specification to Table 1 Evaluation Board,
                                            list U1 in BOM

WARNING AND DISCLAIMER

Replace components on the Evaluation Board only with those parts shown on the parts list (or Bill of Materials) in the Users' Guide. Contact an
authorized Fairchild representative with any questions.

This board is intended to be used by certified professionals, in a lab environment, following proper safety procedures. Use at your own risk. The
Evaluation board (or kit) is for demonstration purposes only and neither the Board nor this User's Guide constitute a sales contract or create any kind
of warranty, whether express or implied, as to the applications or products involved. Fairchild warrantees that its products meet Fairchild's published
specifications, but does not guarantee that its products work in any specific application. Fairchild reserves the right to make changes without notice to
any products described herein to improve reliability, function, or design. Either the applicable sales contract signed by Fairchild and Buyer or, if no
contract exists, Fairchild's standard Terms and Conditions on the back of Fairchild invoices, govern the terms of sale of the products described herein.

DISCLAIMER

FAIRCHILD SEMICONDUCTOR RESERVES THE RIGHT TO MAKE CHANGES WITHOUT FURTHER NOTICE TO ANY PRODUCTS HEREIN TO
IMPROVE RELIABILITY, FUNCTION, OR DESIGN. FAIRCHILD DOES NOT ASSUME ANY LIABILITY ARISING OUT OF THE APPLICATION OR
USE OF ANY PRODUCT OR CIRCUIT DESCRIBED HEREIN; NEITHER DOES IT CONVEY ANY LICENSE UNDER ITS PATENT RIGHTS, NOR
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LIFE SUPPORT POLICY

FAIRCHILD'S PRODUCTS ARE NOT AUTHORIZED FOR USE AS CRITICAL COMPONENTS IN LIFE SUPPORT DEVICES OR SYSTEMS
WITHOUT THE EXPRESS WRITTEN APPROVAL OF THE PRESIDENT OF FAIRCHILD SEMICONDUCTOR CORPORATION.

As used herein:                                                               2. A critical component is any component of a life support device or
                                                                                 system whose failure to perform can be reasonably expected to
1. Life support devices or systems are devices or systems which, (a)             cause the failure of the life support device or system, or to affect its
   are intended for surgical implant into the body, or (b) support or            safety or effectiveness
   sustain life, or (c) whose failure to perform when properly used in
   accordance with instructions for use provided in the labeling, can be
   reasonably expected to result in significant injury to the user.

ANTI-COUNTERFEITING POLICY

Fairchild Semiconductor Corporation's Anti-Counterfeiting Policy. Fairchild's Anti-Counterfeiting Policy is also stated on our external website,
www.fairchildsemi.com, under Sales Support.

Counterfeiting of semiconductor parts is a growing problem in the industry. All manufacturers of semiconductor products are experiencing
counterfeiting of their parts. Customers who inadvertently purchase counterfeit parts experience many problems such as loss of brand reputation,
substandard performance, failed applications, and increased cost of production and manufacturing delays. Fairchild is taking strong measures to
protect ourselves and our customers from the proliferation of counterfeit parts. Fairchild strongly encourages customers to purchase Fairchild parts
either directly from Fairchild or from Authorized Fairchild Distributors who are listed by country on our web page cited above. Products customers buy
either from Fairchild directly or from Authorized Fairchild Distributors are genuine parts, have full traceability, meet Fairchild's quality standards for
handling and storage and provide access to Fairchild's full range of up-to-date technical and product information. Fairchild and our Authorized
Distributors will stand behind all warranties and will appropriately address any warranty issues that may arise. Fairchild will not provide any warranty
coverage or other assistance for parts bought from Unauthorized Sources. Fairchild is committed to combat this global problem and encourage our
customers to do their part in stopping this practice by buying direct or from authorized distributors.

EXPORT COMPLIANCE STATEMENT

These commodities, technology, or software were exported from the United States in accordance with the Export Administration Regulations for the
ultimate destination listed on the commercial invoice. Diversion contrary to U.S. law is prohibited.
U.S. origin products and products made with U.S. origin technology are subject to U.S Re-export laws. In the event of re-export, the user will be
responsible to ensure the appropriate U.S. export regulations are followed.

2012 Fairchild Semiconductor Corporation                                28  FEBSPM3SPM45_M01MTCA Rev. 1.0.1
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