EPC9010開(kāi)發(fā)板快速上手：開(kāi)啟eGaN FET評(píng)估之旅

作為電子工程師，在功率轉(zhuǎn)換領(lǐng)域不斷探索高效且可靠的解決方案是我們的日常工作。今天要給大家介紹的EPC9010開(kāi)發(fā)板，它能幫助我們輕松評(píng)估EPC2016增強(qiáng)模式（eGaN?）場(chǎng)效應(yīng)晶體管（FET）的性能。下面將為大家詳細(xì)講解這款開(kāi)發(fā)板的特點(diǎn)、性能參數(shù)、快速啟動(dòng)步驟、熱管理注意事項(xiàng)以及物料清單等內(nèi)容。

文件下載：EPC9010.pdf

開(kāi)發(fā)板概述

EPC9010開(kāi)發(fā)板是一款最大器件電壓為100V、最大輸出電流為7A的半橋開(kāi)發(fā)板，板載柵極驅(qū)動(dòng)器，采用了EPC2016 eGaN FET。其設(shè)計(jì)目的是簡(jiǎn)化EPC2016 eGaN FET的評(píng)估過(guò)程，將所有關(guān)鍵組件集成在一塊電路板上，方便連接到任何現(xiàn)有的轉(zhuǎn)換器中。開(kāi)發(fā)板尺寸為2” x 1.5”，采用德州儀器的LM5113柵極驅(qū)動(dòng)器、電源和旁路電容，包含兩個(gè)EPC2016 eGaN FET，以半橋配置排列。此外，板上還有各種探測(cè)點(diǎn)，便于進(jìn)行簡(jiǎn)單的波形測(cè)量和效率計(jì)算。

性能參數(shù)

電源輸入范圍

• 柵極驅(qū)動(dòng)輸入電源范圍（V_DD）：7 - 12V。
• 總線輸入電壓范圍（V_IN）：最大70V（假設(shè)為感性負(fù)載，最大電流取決于管芯溫度，實(shí)際最大電流受開(kāi)關(guān)頻率、總線電壓和熱條件影響）。
• 開(kāi)關(guān)節(jié)點(diǎn)輸出電壓（V_OUT）：最大100V。
• 開(kāi)關(guān)節(jié)點(diǎn)輸出電流（I_OUT）：最大7A（假設(shè)為感性負(fù)載，最大電流取決于管芯溫度，實(shí)際最大電流受開(kāi)關(guān)頻率、總線電壓和熱條件影響）。

PWM邏輯輸入電壓閾值

• 輸入‘高’（V_PWM）：3.5 - 6V。
• 輸入‘低’（V_PWM）：0 - 1.5V。

最小輸入脈沖寬度

• 最小‘高’狀態(tài)輸入脈沖寬度：當(dāng)V_PWM上升和下降時(shí)間小于10ns時(shí)，為60ns。
• 最小‘低’狀態(tài)輸入脈沖寬度：當(dāng)V_PWM上升和下降時(shí)間小于10ns時(shí)，為200ns（受高端自舉電源電壓‘刷新’所需時(shí)間限制）。

快速啟動(dòng)步驟

EPC9010開(kāi)發(fā)板的設(shè)置非常簡(jiǎn)單，按照以下步驟操作即可開(kāi)始評(píng)估EPC2016 eGaN FET的性能：

1. 電源連接：在電源關(guān)閉的情況下，將輸入電源總線連接到 +V_IN（J5、J6），將接地/返回端連接到 -V_IN（J7、J8）。
2. 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）連接到您的電路中。
3. 柵極驅(qū)動(dòng)輸入連接：關(guān)閉電源，將柵極驅(qū)動(dòng)輸入連接到 +V_DD（J1，引腳1），將接地返回端連接到 -V_DD（J1，引腳2）。
4. 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，引腳1），將接地返回端連接到J2的其余任意引腳。
5. 開(kāi)啟柵極驅(qū)動(dòng)電源：確保電源電壓在7 - 12V范圍內(nèi)。
6. 開(kāi)啟總線電壓：將總線電壓設(shè)置到所需值，但不要超過(guò)V_OUT的絕對(duì)最大電壓100V。
7. 開(kāi)啟控制器/PWM輸入源：探測(cè)開(kāi)關(guān)節(jié)點(diǎn)，觀察開(kāi)關(guān)操作。
8. 參數(shù)調(diào)整與觀察：一旦開(kāi)發(fā)板開(kāi)始運(yùn)行，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(kāi)關(guān)行為、效率和其他參數(shù)。
9. 關(guān)機(jī)步驟：關(guān)機(jī)時(shí)，請(qǐng)按上述步驟的相反順序操作。

熱管理注意事項(xiàng)

雖然EPC2016 eGaN FET的電氣性能優(yōu)于傳統(tǒng)硅器件，但由于其尺寸相對(duì)較小，對(duì)熱管理的要求更高。EPC9010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)式評(píng)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(guò)管芯的絕對(duì)最大溫度125°C。需要注意的是，EPC9010開(kāi)發(fā)板本身沒(méi)有任何電流或熱保護(hù)功能。

物料清單

注意事項(xiàng)

• 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)，要注意避免使用過(guò)長(zhǎng)的接地引線。應(yīng)將示波器探頭尖端通過(guò)開(kāi)關(guān)節(jié)點(diǎn)上的大過(guò)孔（為此目的而設(shè)計(jì)）進(jìn)行測(cè)量，并將探頭直接接地到提供的GND端子上。
• 使用限制：EPC9010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)為符合歐盟電磁兼容性指令或任何其他此類(lèi)指令或法規(guī)。此外，由于電路板的構(gòu)建有時(shí)受產(chǎn)品供應(yīng)情況的影響，電路板可能包含不符合RoHS標(biāo)準(zhǔn)的組件或組裝材料，EPC不保證所購(gòu)買(mǎi)的電路板100%符合RoHS標(biāo)準(zhǔn)。同時(shí)，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)＠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。

大家在使用EPC9010開(kāi)發(fā)板進(jìn)行評(píng)估時(shí)，是否遇到過(guò)一些特殊的問(wèn)題呢？歡迎在評(píng)論區(qū)分享你的經(jīng)驗(yàn)和見(jiàn)解。