EPC9003開發(fā)板:開啟EPC2010 eGaN FET評估之旅
在電子工程領(lǐng)域,對于新型功率器件的評估和應(yīng)用是推動技術(shù)發(fā)展的重要環(huán)節(jié)。EPC9003開發(fā)板就是這樣一款助力工程師評估EPC2010 eGaN FET性能的工具。下面就為大家詳細(xì)介紹這款開發(fā)板的特點(diǎn)、性能參數(shù)、使用步驟以及相關(guān)注意事項。
文件下載:EPC9003.pdf
開發(fā)板概述
EPC9003開發(fā)板是一款最大設(shè)備電壓為200V、最大輸出電流為5A的半橋電路,板載柵極驅(qū)動器,采用了EPC2010增強(qiáng)模式(eGaN?)場效應(yīng)晶體管(FET)。其設(shè)計目的是簡化EPC2010 eGaN FET的評估過程,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。開發(fā)板尺寸為2” x 1.5”,不僅包含兩個以半橋配置連接的EPC2010 eGaN FET和柵極驅(qū)動器,還配備了板載柵極驅(qū)動電源和旁路電容,其電路布局有助于實現(xiàn)最佳開關(guān)性能。此外,板上設(shè)有多個探測點(diǎn),便于進(jìn)行簡單的波形測量和效率計算。
性能參數(shù)
電氣參數(shù)
| SYMBOL | PARAMETER | CONDITIONS | MIN | MAX | UNITS |
|---|---|---|---|---|---|
| V DD | Gate Drive Input Supply Range | 7 | 12 | V | |
| V IN | Bus Input Voltage Range | 170 | V | ||
| V OUT | Switch Node Output Voltage | 200 | V | ||
| I OUT | Switch Node Output Current | 5* | 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 | VPWM rise and fall time < 10ns | 60 | ns | ||
| Minimum ‘Low’ State Input Pulse Width | VPWM rise and fall time < 10ns | 500 # | ns |
需要注意的是,最大輸出電流假設(shè)為電感負(fù)載,實際最大電流會受到開關(guān)頻率、母線電壓和散熱條件的影響;最小低電平輸入脈沖寬度則取決于刷新高端自舉電源電壓所需的時間。
對于EPC2010 eGaN FET的更多信息,可參考EPC官網(wǎng)(www.epc-co.com)提供的 datasheet,并且建議將其與本快速入門指南結(jié)合閱讀。
快速啟動步驟
EPC9003開發(fā)板的設(shè)置非常簡單,按照以下步驟即可開始評估EPC2010 eGaN FET的性能:
- 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),將地/返回端連接到 (-V{IN })(J7、J8)。
- 半橋開關(guān)節(jié)點(diǎn)連接:同樣在電源關(guān)閉時,根據(jù)需要將半橋的開關(guān)節(jié)點(diǎn)OUT(J3、J4)連接到您的電路中。
- 柵極驅(qū)動電源連接:關(guān)閉電源,將柵極驅(qū)動輸入連接到 (+V{DD})(J1,Pin - 1),將地返回端連接到 (-V{DD})(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),地返回端連接到J2的任意剩余引腳。
- 開啟柵極驅(qū)動電源:確保電源電壓在7V至12V范圍內(nèi)。
- 開啟母線電壓:將母線電壓設(shè)置為所需值,但不要超過 (V_{out }) 的絕對最大電壓200V。
- 開啟控制器/PWM輸入源:探測開關(guān)節(jié)點(diǎn),觀察開關(guān)操作。
- 參數(shù)調(diào)整與觀察:設(shè)備正常運(yùn)行后,在工作范圍內(nèi)調(diào)整母線電壓和負(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)操作:關(guān)機(jī)時,請按上述步驟反向操作。
測量注意事項
在測量高頻內(nèi)容的開關(guān)節(jié)點(diǎn)(OUT)時,必須注意避免使用過長的接地引線。正確的測量方法是將示波器探頭尖端穿過開關(guān)節(jié)點(diǎn)上的大過孔(為此目的而設(shè)計),并將探頭直接接地到提供的GND端子上。
熱管理考慮
EPC9003開發(fā)板展示了EPC2010 eGaN FET的性能。雖然其電氣性能優(yōu)于傳統(tǒng)的硅器件,但相對較小的尺寸也增加了熱管理的要求。該開發(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,但要注意不要超過芯片的絕對最大溫度125°C。需要注意的是,EPC9003開發(fā)板板上沒有任何電流或熱保護(hù)。
物料清單
| 開發(fā)板的物料清單涵蓋了各種電容、二極管、連接器、電阻、測試點(diǎn)和集成電路等組件,具體如下: | Item | Qty | Reference | Part Description | Manufacturer / Part # |
|---|---|---|---|---|---|
| 1 | 5 | C1, C2, C3, C10, C11 | Capacitor, 1uF, 10%, 25V, X5R | Murata, GRM188R61E105KA12D | |
| 2 | 2 | C6, C7 | Capacitor, 100pF, 5%, 50V, NP0 | TDK, C1608C0G1H101J | |
| 3 | 4 | C8, C9, C12, C13 | Capacitor, 0.22uF, 10%, 16V, X7R | TDK, C1005X7R1C224K | |
| 4 | 3 | C16, C17, C18 | Capacitor, 0.1uF, 10%, 250V, X7T | C2012X7T2E104K125AA | |
| 5 | 2 | D1, D2 | Schottky Diode, 30V | Diodes Inc., SDM03U40 - 7 | |
| 6 | 1 | D3 | Diode, 200V | Diodes Inc., BAV21WS - 7 - F | |
| 7 | 2 | D4, D5 | Diode, 40V | Diodes Inc., BAS40LP - 7 | |
| 8 | 1 | J1 | Connector | 2pins of Tyco, 4 - 103185 - 0 | |
| 9 | 1 | J2 | Connector | 4pins of Tyco, 4 - 103185 - 0 | |
| 10 | 1 | J3, J4, J5, J6, J7, J8 | Connector | FCI, 68602 - 224HLF | |
| 11 | 2 | Q1, Q2 | eGaNFET | EPC, EPC2010 | |
| 12 | 1 | R1 | Resistor, 10.0K, 5%, 1/8W | Stackpole, RMCF0603FT10K0 | |
| 13 | 2 | R11, R12 | Resistor, 0 Ohm, 1/16W | Stackpole, RMCF0402ZT0R00 | |
| 14 | 4 | R2, R3, R6, R15 | Resistor, 0 Ohm, 1/8W | Stackpole, RMCF0603FT00R0 | |
| 15 | 1 | R4 | Resistor, 100Ohm, 1%, 1/8W | Stackpole, RMCF0603FT100R | |
| 16 | 1 | R5 | Resistor, 470 Ohm, 1%, 1/8W | Stackpole, RMCF0603FT470R | |
| 17 | 2 | TP1, TP2 | Test Point | Keystone Elect, 5015 | |
| 18 | 1 | TP3 | Connector | 1/40th of Tyco, 4 - 103185 - 0 | |
| 19 | 1 | U1 | I.C., Logic | Fairchild, NC7SZ00L6X | |
| 20 | 1 | U2 | I.C., Opto - coupler | Silicon Labs, Si8610BC | |
| 21 | 1 | U4 | I.C., Logic | Fairchild, NC7SZ08L6X | |
| 22 | 2 | U6, U7 | I.C., Gate driver | Texas Instruments, UCC27611 | |
| 23 | 0 | P1, P2 | Optional potentiometer | ||
| 24 | 0 | R13 | Optional resistor | ||
| 25 | 0 | U5 | Optional I.C. |
開發(fā)板使用限制說明
EPC9003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)計用于符合歐盟電磁兼容性指令或其他類似指令或法規(guī)。由于電路板的組裝有時會受到產(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)不保證所購買的電路板100%符合RoHS標(biāo)準(zhǔn)。此外,EPC不承擔(dān)應(yīng)用協(xié)助、客戶產(chǎn)品設(shè)計、軟件性能或任何專利或其他知識產(chǎn)權(quán)侵權(quán)方面的責(zé)任,并保留隨時更改電路和規(guī)格的權(quán)利,且無需事先通知。
綜上所述,EPC9003開發(fā)板為工程師提供了一個便捷的平臺來評估EPC2010 eGaN FET的性能。在使用過程中,大家要嚴(yán)格按照操作步驟進(jìn)行,并充分考慮熱管理等因素,以確保評估結(jié)果的準(zhǔn)確性和可靠性。大家在使用這款開發(fā)板的過程中遇到過哪些問題呢?歡迎在評論區(qū)分享交流。
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