EPC9001開(kāi)發(fā)板快速上手指南
EPC9001開(kāi)發(fā)板快速上手指南
在電子設(shè)計(jì)領(lǐng)域，高效且易于使用的開(kāi)發(fā)板是工程師們進(jìn)行產(chǎn)品評(píng)估和設(shè)計(jì)的得力助手。今天要介紹的EPC9001開(kāi)發(fā)板，就是這樣一款專(zhuān)注于評(píng)估EPC2015 eGaN FET性能的工具。下面將為大家詳細(xì)介紹其特點(diǎn)、使用步驟以及相關(guān)注意事項(xiàng)。
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開(kāi)發(fā)板概述
EPC9001開(kāi)發(fā)板是一款最大設(shè)備電壓為40V、最大輸出電流為15A的半橋開(kāi)發(fā)板，板載柵極驅(qū)動(dòng)器，采用了EPC2015增強(qiáng)模式（eGaN?）場(chǎng)效應(yīng)晶體管（FET）。其尺寸為2” x 1.5”，不僅包含兩個(gè)以半橋配置連接的EPC2015 eGaN FET，還集成了德州儀器的LM5113柵極驅(qū)動(dòng)器、電源和旁路電容等關(guān)鍵組件。該開(kāi)發(fā)板的布局經(jīng)過(guò)優(yōu)化，能夠?qū)崿F(xiàn)出色的開(kāi)關(guān)性能，并且設(shè)有多個(gè)探測(cè)點(diǎn)，方便進(jìn)行波形測(cè)量和效率計(jì)算。
性能參數(shù)
| SYMBOL | PARAMETER | CONDITIONS | MIN | MAX | UNITS |
|---|---|---|---|---|---|
| V DD | Gate Drive Input Supply Range | 7 | 12 | V | |
| V IN | Bus Input Voltage Range | 28* | V | ||
| V OUT | Switch Node Output Voltage | 40 | V | ||
| I OUT | Switch Node Output Current | 15* | A | ||
| V PWM | PWM Logic Input Voltage Threshold | Input ‘High’ | 3.5 | 6 | V |
| Input ‘Low’ | 0 | 1.5 | V | ||
| Minimum ‘High’ State Input Pulse Width | V PWM rise and fall time < 10ns | 60 | ns | ||
| Minimum ‘Low’ State Input Pulse Width | V PWM rise and fall time < 10ns | 200 # | ns |
注：*假設(shè)為電感負(fù)載，最大電流取決于管芯溫度；#受“刷新”高端自舉電源電壓所需時(shí)間限制。
物料清單
| Item | Qty | Reference | Part Description | Manufacturer/Part# |
|---|---|---|---|---|
| 1 | 3 | C4,C10,C11 | Capacitor, 1uF, 10%, 25V, X5R | Murata, GRM188R61E105KA12D |
| 2 | 2 | C16,C17 | Capacitor, 100pF, 5%, 50V, NPO | Kemet, C0402C101K5GACTU |
| 3 | 2 | C9,C19 | Capacitor, 0.1uF, 10%, 25V, X5R | TDK, C1005X5R1E104K |
| 4 | 3 | C21,C22,C23 | Capacitor, 4.7uF, 10%, 50V, X5R | TDK, C2012X5R1H475K125AB |
| 5 | 2 | D1, D2 | Schottky Diode, 30V | Diodes Inc., SDM03U40-7 |
| 6 | 3 | J1, J2, J9 | Connector | 2pins of Tyco, 4-103185-0 |
| 7 | 1 | J3, J4, J5, J6, J7, J8 | Connector | FCI, 68602-224HLF |
| 8 | 2 | Q1, Q2 | eGaN FET | EPC, EPC2015 |
| 9 | 1 | R1 | Resistor, 10.0K, 5%, 1/8W | Stackpole, RMCF0603FT10KO |
| 10 | 2 | R2, R15 | Resistor, 0 Ohm, 1/8W | Stackpole, RMCF0603ZTOR00 |
| 11 | 1 | R4 | Resistor, 7.5 Ohm, 1%, 1/8W | Stackpole, RMCF0603FT7R50 |
| 12 | 1 | R5 | Resistor, 47 Ohm, 1%, 1/8W | Stackpole, RMCF0603FT47RO |
| 13 | 4 | R19, R20, R23, R24 | Resistor, 0 Ohm, 1/16W | Stackpole, RMCF0402ZTOR00 |
| 14 | 2 | TP1,TP2 | Test Point | Keystone Elect, 5015 |
| 15 | 1 | TP3 | Connector | 1/40th of Tyco, 4-103185-0 |
| 16 | 1 | U1 | I.C., Logic | Fairchild, NC7SZ00L6X |
| 17 | 1 | U2 | I.C., Gate driver | Texas Instruments, LM5113TME |
| 18 | 1 | U3 | I.C., Regulator | Microchip, MCP1703T-5002E/MC |
| 19 | 1 | U4 | I.C., Logic | Fairchild, NC7SZ08L6X |
| 20 | 0 | R14 | Optional Resistor | |
| 21 | 0 | D3 | Optional Diode | |
| 22 | 0 | P1, P2 | Optional Potentiometer |
快速上手步驟
要評(píng)估EPC2015 eGaN FET的性能，只需按照以下步驟進(jìn)行設(shè)置：
- 電源連接：在關(guān)閉電源的情況下，將輸入電源總線(xiàn)連接到 (+V{IN})（J5, J6），并將接地/返回連接到 (-V{IN})（J7, J8）。
- 半橋開(kāi)關(guān)節(jié)點(diǎn)連接：同樣在電源關(guān)閉時(shí)，將半橋的開(kāi)關(guān)節(jié)點(diǎn)OUT（J3, J4）連接到所需的電路中。
- 柵極驅(qū)動(dòng)輸入連接：斷開(kāi)電源，將柵極驅(qū)動(dòng)輸入連接到 (+V{DD})（J1, Pin - 1），并將接地返回連接到 (-V{DD})（J1, Pin - 2）。
- PWM控制信號(hào)連接：關(guān)閉電源，將輸入PWM控制信號(hào)連接到PWM（J2, Pin - 1），接地返回連接到J2的其余引腳之一。
- 開(kāi)啟柵極驅(qū)動(dòng)電源：確保電源電壓在7V至12V的范圍內(nèi)。
- 開(kāi)啟總線(xiàn)電壓：將總線(xiàn)電壓調(diào)整到所需值，但不要超過(guò) (V_{OUT}) 的絕對(duì)最大電壓40V。
- 開(kāi)啟控制器/PWM輸入源：開(kāi)啟后探測(cè)開(kāi)關(guān)節(jié)點(diǎn)，觀(guān)察開(kāi)關(guān)操作情況。
- 調(diào)整參數(shù)：在設(shè)備正常運(yùn)行后，在工作范圍內(nèi)調(diào)整總線(xiàn)電壓和負(fù)載PWM控制，觀(guān)察輸出開(kāi)關(guān)行為、效率等參數(shù)。
測(cè)量注意事項(xiàng)
在測(cè)量高頻內(nèi)容的開(kāi)關(guān)節(jié)點(diǎn)（OUT）時(shí)，需要特別注意避免使用過(guò)長(zhǎng)的接地引線(xiàn)。正確的測(cè)量方法是將示波器探頭尖端穿過(guò)開(kāi)關(guān)節(jié)點(diǎn)上的大過(guò)孔（為此目的而設(shè)計(jì)），并直接在提供的GND端子上接地探頭。具體的示波器探頭技術(shù)可參考圖3。
熱管理考慮
EPC9001開(kāi)發(fā)板采用了EPC2015 eGaN FET，雖然其電氣性能優(yōu)于傳統(tǒng)的硅器件，但相對(duì)較小的尺寸也增加了熱管理的要求。該開(kāi)發(fā)板適用于在低環(huán)境溫度和對(duì)流冷卻條件下進(jìn)行臺(tái)面評(píng)估。增加散熱片和強(qiáng)制風(fēng)冷可以顯著提高這些器件的電流額定值，但要注意不要超過(guò)管芯的絕對(duì)最高溫度125°C。需要注意的是，EPC9001開(kāi)發(fā)板板載沒(méi)有任何電流或熱保護(hù)功能。
其他說(shuō)明
EPC9001開(kāi)發(fā)板僅用于產(chǎn)品評(píng)估目的，不適合商業(yè)用途。作為評(píng)估工具，它未設(shè)計(jì)用于符合歐盟電磁兼容性指令或其他類(lèi)似指令和法規(guī)。由于電路板的構(gòu)建有時(shí)會(huì)受到產(chǎn)品供應(yīng)情況的影響，因此電路板可能包含不符合RoHS標(biāo)準(zhǔn)的組件或組裝材料。Efficient Power Conversion Corporation（EPC）不保證所購(gòu)買(mǎi)的電路板100%符合RoHS標(biāo)準(zhǔn)。此外，EPC不承擔(dān)應(yīng)用協(xié)助、客戶(hù)產(chǎn)品設(shè)計(jì)、軟件性能或?qū)＠謾?quán)等方面的責(zé)任，并保留隨時(shí)更改電路和規(guī)格的權(quán)利，且無(wú)需事先通知。
如果你想了解更多關(guān)于EPC2015 eGaN FET的信息，請(qǐng)參考EPC官網(wǎng)（www.epc - co.com）上的 datasheet，并結(jié)合本快速上手指南進(jìn)行閱讀。你是否在使用類(lèi)似開(kāi)發(fā)板時(shí)遇到過(guò)熱管理方面的問(wèn)題呢？歡迎在評(píng)論區(qū)分享你的經(jīng)驗(yàn)。
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