EPC90133開發(fā)板快速上手指南

在電子工程領(lǐng)域，開發(fā)板是我們進行電路設(shè)計和性能評估的重要工具。今天，我們就來詳細了解一下EPC90133開發(fā)板，看看它能為我們帶來怎樣的便利和驚喜。

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一、開發(fā)板概述

EPC90133是一款半橋開發(fā)板，板載柵極驅(qū)動器，采用了額定電壓為100V的EPC2302氮化鎵場效應(yīng)晶體管（FET）。其設(shè)計目的是簡化EPC2302的評估過程，將所有關(guān)鍵組件集成在一塊板子上，方便連接到大多數(shù)現(xiàn)有的轉(zhuǎn)換器拓撲中。

這塊開發(fā)板尺寸為2英寸×2英寸，包含兩個以半橋配置連接的EPC2302氮化鎵FET，以及一個用于增強自舉電源的EPC2038氮化鎵FET。它采用了uPI Semiconductor的uP1966E柵極驅(qū)動器，板上包含所有關(guān)鍵組件，并且布局支持最佳開關(guān)性能。此外，板上還有各種探測點，便于進行簡單的波形測量和效率計算。

二、性能參數(shù)

需要注意的是，最大輸入電壓取決于電感負載，EPC2302的開關(guān)節(jié)點最大振鈴必須保持在100V以下；最大電流取決于管芯溫度，實際最大電流受開關(guān)頻率、總線電壓和熱冷卻條件的影響；使用板載邏輯緩沖器時，繞過邏輯緩沖器需參考uP1966E數(shù)據(jù)手冊；PWM‘低’狀態(tài)輸入脈沖寬度受‘刷新’高端自舉電源電壓所需時間的限制。

三、快速啟動步驟

（一）單/雙PWM信號輸入設(shè)置

開發(fā)板上有兩個PWM信號輸入端口PWM1和PWM2。在雙輸入模式下，兩個輸入端口都作為輸入，PWM1連接到上FET，PWM2連接到下FET。在單輸入模式下，PWM1輸入端口作為輸入，電路將為FET生成所需的互補PWM。輸入模式通過選擇J630（模式選擇）的適當跳線位置來設(shè)置。

（二）死區(qū)時間設(shè)置

死區(qū)時間是指一個FET關(guān)斷到另一個FET導通之間的時間，對于這塊開發(fā)板，死區(qū)時間是相對于柵極驅(qū)動器的輸入而言的?？梢酝ㄟ^電阻R620延遲上FET的導通，電阻R625延遲下FET的導通來設(shè)置死區(qū)時間。所需電阻值可以從圖4的圖表中讀取，例如，設(shè)置10 ns的死區(qū)時間需要一個120Ω的電阻。建議最小死區(qū)時間為5 ns，最大為15 ns。

（三）旁路設(shè)置

極性變換器和死區(qū)時間電路都可以通過J640（旁路）上的跳線設(shè)置進行旁路，以便直接訪問柵極驅(qū)動器輸入。有三種旁路選項：無旁路、死區(qū)時間旁路和完全旁路。

四、電路配置

（一）降壓轉(zhuǎn)換器配置

要將開發(fā)板用作降壓轉(zhuǎn)換器，可以通過J630（模式）選擇單或雙PWM輸入。單輸入降壓模式下，旁路跳線J640必須設(shè)置為無旁路模式；雙輸入降壓模式下，旁路跳線J640可以配置為任何有效設(shè)置。操作步驟如下：

1. 關(guān)閉電源，將輸入電源總線連接到V_IN，接地端連接到GND。
2. 關(guān)閉電源，將半橋的開關(guān)節(jié)點（SW）連接到所需電路（半橋配置），或使用提供的焊盤連接電感（L1）和輸出電容（C_out）。
3. 關(guān)閉電源，將柵極驅(qū)動電源連接到V_DD（J1，引腳1），接地端連接到GND（J1，引腳2，在板的底部標明）。
4. 關(guān)閉電源，根據(jù)所選輸入模式設(shè)置，將輸入PWM控制信號連接到PWM1和/或PWM2，并將接地端連接到板底部標明的任何GND J2引腳。
5. 打開柵極驅(qū)動電源，確保電源設(shè)置在7.5V至12V之間。
6. 打開控制器/PWM輸入源。
7. 確保初始輸入電源電壓為0V，打開電源并緩慢將電壓增加到所需值（不要超過絕對最大電壓），探測開關(guān)節(jié)點以查看開關(guān)操作。
8. 一旦開始運行，在操作范圍內(nèi)調(diào)整PWM控制、總線電壓和負載，觀察輸出開關(guān)行為、效率和其他參數(shù)。
9. 關(guān)機時，請按相反步驟操作。

（二）升壓轉(zhuǎn)換器配置

要將開發(fā)板用作升壓轉(zhuǎn)換器，同樣可以通過J630（模式）選擇單或雙PWM輸入。單輸入升壓模式下，旁路跳線J640必須設(shè)置為無旁路模式；雙輸入升壓模式下，旁路跳線J640可以配置為任何有效設(shè)置。需要注意的是，切勿在無負載的情況下運行升壓轉(zhuǎn)換器模式，因為輸出電壓可能會超過最大額定值。操作步驟與降壓轉(zhuǎn)換器類似，只是連接方式有所不同。

五、測量注意事項

在測量包含高頻內(nèi)容的開關(guān)節(jié)點電壓時，必須小心以提供準確的高速測量。開發(fā)板提供了一個可選的雙引腳接頭（J33）和一個MMCX連接器（J32）用于開關(guān)節(jié)點測量。建議使用差分探頭測量高端自舉電壓，Tektronix的IsoVu探頭有匹配的MMCX連接器。對于使用MMCX連接器的常規(guī)無源電壓探頭（如TPP1000），可以使用探頭適配器（PN: 206 - 0663 - xx）。

六、熱考慮

EPC90133開發(fā)板配備了三個機械墊片，可用于輕松安裝散熱器或散熱片。在安裝散熱片之前，需要移除散熱片區(qū)域下厚度超過1mm的任何組件。散熱片可以使用鋁或碲銅制作，以獲得更高的性能。安裝散熱片時，可能需要添加一個薄絕緣層，以防止散熱片與具有暴露導體的組件（如電容器和電阻器）短路。

EPC推薦了一些熱界面材料（TIM），如t - Global P/N: TG - A1780 X 0.5 mm（最高導熱率為17.8 W/m.K）、t - Global P/N: TG - A620 X 0.5 mm（中等導熱率為6.2 W/m.K）等。選擇TIM時需要考慮機械順應(yīng)性、電絕緣性和熱性能等特性。

七、物料清單

文檔中還提供了詳細的物料清單，包括各個組件的數(shù)量、參考編號、部件描述、制造商和部件編號等信息。此外，還有一些可選組件的清單。

EPC90133開發(fā)板為我們提供了一個便捷的平臺，用于評估EPC2302氮化鎵FET的性能。通過合理設(shè)置輸入模式、死區(qū)時間和旁路配置，我們可以將其配置為降壓或升壓轉(zhuǎn)換器，并進行各種性能測試。在使用過程中，我們需要注意測量和熱管理等方面的問題，以確保開發(fā)板的正常運行。你在使用類似開發(fā)板時遇到過哪些問題呢？歡迎在評論區(qū)分享你的經(jīng)驗和見解。