EPC9002開發(fā)板快速上手：開啟高效功率轉(zhuǎn)換新體驗(yàn)
EPC9002開發(fā)板快速上手：開啟高效功率轉(zhuǎn)換新體驗(yàn)
在電子工程領(lǐng)域，開發(fā)板是評估和驗(yàn)證新器件性能的重要工具。今天，我們就來詳細(xì)了解一下EPC9002開發(fā)板，它為評估EPC2001增強(qiáng)型氮化鎵（eGaN?）場效應(yīng)晶體管（FET）提供了便捷的途徑。
文件下載：EPC9002.pdf
開發(fā)板概述
EPC9002開發(fā)板是一款最大器件電壓為100 V、最大輸出電流為10 A的半橋電路，板載柵極驅(qū)動器，采用了EPC2001 eGaN FET。其尺寸為2” x 1.5”，包含兩個(gè)以半橋配置連接的EPC2001 eGaN FET，搭配德州儀器的LM5113柵極驅(qū)動器、電源和旁路電容。該開發(fā)板集成了所有關(guān)鍵組件和優(yōu)化的布局，以實(shí)現(xiàn)最佳的開關(guān)性能，同時(shí)還設(shè)有多個(gè)探測點(diǎn)，方便進(jìn)行簡單的波形測量和效率計(jì)算。
性能參數(shù)
| SYMBOL | PARAMETER | CONDITIONS | MIN | MAX | UNITS |
|---|---|---|---|---|---|
| V DD | 柵極驅(qū)動輸入電源范圍 | 7 | 12 | V | |
| V IN | 總線輸入電壓范圍 | 70* | V | ||
| V OUT | 開關(guān)節(jié)點(diǎn)輸出電壓 | 100 | V | ||
| I OUT | 開關(guān)節(jié)點(diǎn)輸出電流 | 10* | A | ||
| V PWM | PWM邏輯輸入電壓閾值 | 輸入‘高’ | 3.5 | 6 | V |
| 輸入‘低’ | 0 | 1.5 | V | ||
| 最小‘高’狀態(tài)輸入脈沖寬度 | VPWM上升和下降時(shí)間 < 10ns | 60 | ns | ||
| 最小‘低’狀態(tài)輸入脈沖寬度 | VPWM上升和下降時(shí)間 < 10ns | 200 # | ns |
注：* 假設(shè)為電感負(fù)載，最大電流取決于管芯溫度，實(shí)際最大電流受開關(guān)頻率、總線電壓和熱條件影響；# 受高端自舉電源電壓‘刷新’所需時(shí)間限制。
快速啟動步驟
EPC9002開發(fā)板易于設(shè)置，可用于評估EPC2001 eGaN FET的性能。以下是具體的連接和測量設(shè)置步驟：
- 電源連接：在電源關(guān)閉的情況下，將輸入電源總線連接到 +VIN（J5, J6），將接地/返回端連接到 –VIN（J7, J8）。
- 半橋開關(guān)節(jié)點(diǎn)連接：同樣在電源關(guān)閉時(shí)，將半橋的開關(guān)節(jié)點(diǎn)OUT（J3, J4）連接到所需的電路。
- 柵極驅(qū)動電源連接：關(guān)閉電源，將柵極驅(qū)動電源連接到 +VDD（J1, Pin - 1），接地返回端連接到 –VDD（J1, Pin - 2）。
- PWM控制信號連接：在電源關(guān)閉狀態(tài)下，將輸入PWM控制信號連接到PWM（J2, Pin - 1），接地返回端連接到J2的其余引腳之一。
- 開啟柵極驅(qū)動電源：確保電源在7 V至12 V范圍內(nèi)。
- 開啟總線電壓：將總線電壓調(diào)節(jié)到所需值，但不要超過V OUT的絕對最大電壓100 V。
- 開啟控制器/PWM輸入源：探測開關(guān)節(jié)點(diǎn)以觀察開關(guān)操作。
- 參數(shù)調(diào)整與觀察：操作正常后，在工作范圍內(nèi)調(diào)整總線電壓和負(fù)載PWM控制，觀察輸出開關(guān)行為、效率和其他參數(shù)。
- 關(guān)機(jī)：按相反步驟進(jìn)行關(guān)機(jī)操作。
注意：在測量高頻內(nèi)容的開關(guān)節(jié)點(diǎn)（OUT）時(shí)，要注意避免使用長接地線?？蓪?a target="_blank">示波器探頭尖端穿過開關(guān)節(jié)點(diǎn)上的大過孔（為此目的設(shè)計(jì)）進(jìn)行測量，并直接在提供的GND端子上接地探頭。
熱管理考慮
盡管EPC2001 eGaN FET的電氣性能優(yōu)于傳統(tǒng)硅器件，但其相對較小的尺寸也增加了熱管理的要求。EPC9002開發(fā)板適用于在低環(huán)境溫度和對流冷卻條件下進(jìn)行臺式評估。添加散熱片和強(qiáng)制風(fēng)冷可以顯著提高這些器件的電流額定值，但要注意不要超過管芯的絕對最大溫度125°C。需要注意的是，EPC9002開發(fā)板板載沒有任何電流或熱保護(hù)。
物料清單
| Item | Qty | Reference | Part Description | Manufacturer / Part # |
|---|---|---|---|---|
| 1 | 3 | C4, C10, C11 | 電容器，1uF，10%，25V，X5R | Murata, GRM188R61E105KA12D |
| 2 | 2 | C16, C17 | 電容器，100pF，5%，50V，NP0 | Kemet, C0402C101K5GACTU |
| 3 | 2 | C9, C19 | 電容器，0.1uF，10%，25V，X5R | TDK, C1005X5R1E104K |
| 4 | 3 | C21, C22, C23 | 電容器，1uF，10%，100V，X7R | TDK, CGA4J3X7S2A105K125AE |
| 5 | 2 | D1, D2 | 肖特基二極管，30V | Diodes Inc., SDM03U40 - 7 |
| 6 | 3 | J1, J2, J9 | 連接器 | 2引腳的Tyco, 4 - 103185 - 0 |
| 7 | 1 | J3, J4, J5, J6, J7, J8 | 連接器 | FCI, 68602 - 224HLF |
| 8 | 2 | Q1, Q2 | eGaN? FET | EPC, EPC2001 |
| 9 | 1 | R1 | 電阻器，10.0K，5%，1/8W | Stackpole, RMCF0603FT10K0 |
| 10 | 2 | R2, R15 | 電阻器，0 Ohm，1/8W | Stackpole, RMCF0603ZT0R00 |
| 11 | 1 | R4 | 電阻器，7.5 Ohm，1%，1/8W | Stackpole, RMCF0603FT7R50 |
| 12 | 1 | R5 | 電阻器，47 Ohm，1%，1/8W | Stackpole, RMCF0603FT47R0 |
| 13 | 4 | R19, R20, R23, R24 | 電阻器，0 Ohm，1/16W | Stackpole, RMCF0402ZT0R00 |
| 14 | 2 | TP1, TP2 | 測試點(diǎn) | Keystone Elect, 5015 |
| 15 | 1 | TP3 | 連接器 | 1/40的Tyco, 4 - 103185 - 0 |
| 16 | 1 | U1 | 集成電路，邏輯 | Fairchild, NC7SZ00L6X |
| 17 | 1 | U2 | 集成電路，柵極驅(qū)動器 | Texas Instruments, LM5113TME |
| 18 | 1 | U3 | 集成電路，穩(wěn)壓器 | Microchip, MCP1703T - 5002E/MC |
| 19 | 1 | U4 | 集成電路，邏輯 | Fairchild, NC7SZ08L6X |
| 20 | 0 | R14 | 可選電阻器 | |
| 21 | 0 | D3 | 可選二極管 | |
| 22 | 0 | P1, P2 | 可選電位器 |
注意事項(xiàng)
EPC9002開發(fā)板僅用于產(chǎn)品評估目的，不適合商業(yè)用途。作為評估工具，它未設(shè)計(jì)為符合歐盟電磁兼容性指令或其他類似指令和法規(guī)。由于開發(fā)板的構(gòu)建有時(shí)受產(chǎn)品供應(yīng)情況影響，板上可能包含不符合RoHS標(biāo)準(zhǔn)的組件或組裝材料，EPC不保證所購買的開發(fā)板100%符合RoHS標(biāo)準(zhǔn)。此外，EPC不承擔(dān)應(yīng)用協(xié)助、客戶產(chǎn)品設(shè)計(jì)、軟件性能或?qū)＠蛉魏纹渌R產(chǎn)權(quán)侵權(quán)的責(zé)任，并且保留隨時(shí)更改電路和規(guī)格的權(quán)利。
你在使用EPC9002開發(fā)板的過程中遇到過哪些問題呢？歡迎在評論區(qū)分享你的經(jīng)驗(yàn)和見解。
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