EPC9035開發(fā)板快速上手指南

一、開發(fā)板概述

EPC9035開發(fā)板是一款最大器件電壓為100V、最大輸出電流為30A的半橋開發(fā)板，板載柵極驅(qū)動器，采用了EPC2022增強型（eGaN?）場效應(yīng)晶體管（FET）。其目的在于簡化EPC2022 eGaN FET的評估過程，將所有關(guān)鍵組件集成在一塊板上，可輕松連接到大多數(shù)現(xiàn)有的轉(zhuǎn)換器拓撲中。

文件下載：EPC9035.pdf

開發(fā)板尺寸為 (2^{n} ×2^{n})，采用德州儀器LMG1205柵極驅(qū)動器，以半橋配置包含兩個EPC2022 eGaN FET。板上還包含所有關(guān)鍵組件，其布局支持最佳開關(guān)性能，并且設(shè)有各種探測點，便于進行簡單的波形測量和效率計算。

二、快速啟動步驟

（一）降壓轉(zhuǎn)換器配置

1. 電源連接：關(guān)閉電源，將輸入電源總線連接到 (VIN)（J5、J6），將接地/回路連接到GND。
2. 開關(guān)節(jié)點連接：關(guān)閉電源，根據(jù)需要將半橋的開關(guān)節(jié)點（SW）連接到您的電路（半橋配置）。或者使用提供的焊盤連接電感器（(L)）和輸出電容器（(C_{out})），如圖2所示，并在 (VOUT) 和GND之間連接直流負載。
3. 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，引腳1），將接地回路連接到GND（J1，引腳2，在板的底部標(biāo)注）。
4. PWM控制信號連接：關(guān)閉電源，將輸入PWM控制信號連接到PWM1（J2，引腳1），將接地回路連接到板底部標(biāo)注的任何GND J2引腳。
5. 開啟柵極驅(qū)動電源：確保電源電壓在7.5V至12V之間。
6. 開啟控制器/PWM輸入源。
7. 開啟電源：確保初始輸入電源電壓為0V，開啟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)點以觀察開關(guān)操作。
8. 參數(shù)調(diào)整：一旦開始運行，在工作范圍內(nèi)調(diào)整PWM控制、總線電壓和負載，并觀察輸出開關(guān)行為、效率和其他參數(shù)。
9. 關(guān)機：按相反步驟操作。

（二）升壓轉(zhuǎn)換器配置

注意：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。

1. 電感和電容連接：電感器（(L_{1})）和輸入電容器（標(biāo)注為 (Cout)）可以焊接到板上（如圖3所示），也可以使用外部提供的。還可以使用EPC2022 FET右側(cè)的額外焊盤安裝反并聯(lián)二極管。
2. 電源連接：關(guān)閉電源，將輸入電源總線連接到 (VOUT)（J9，引腳1），將接地/回路連接到GND（J9，引腳2），或者如果電感器 (L{1}) 和 (Cout) 是外部提供的，則在電容器兩端外部連接。根據(jù)需要將輸出電壓（標(biāo)注為 (V{IN})，J5、J6）連接到您的電路，例如電阻負載。
3. 柵極驅(qū)動電源連接：同降壓轉(zhuǎn)換器配置步驟3。
4. PWM控制信號連接：同降壓轉(zhuǎn)換器配置步驟4。注意，底部FET柵極驅(qū)動信號相對于PWM1是反相的。也可以通過移除R2和R17并安裝0Ω跳線R14和R16來使用單獨的輸入PWM信號。
5. 開啟柵極驅(qū)動電源：確保電源電壓在7.5V至12V之間。
6. 開啟控制器/PWM輸入源。
7. 開啟電源：確保輸出不是開路，且初始輸入電源電壓為0V，開啟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)點以觀察開關(guān)操作。
8. 參數(shù)調(diào)整：一旦開始運行，在工作范圍內(nèi)調(diào)整PWM控制、總線電壓和負載，并觀察輸出開關(guān)行為、效率和其他參數(shù)。觀察設(shè)備溫度以確定操作限制。
9. 關(guān)機：按相反步驟操作。

三、熱性能考慮

EPC9035開發(fā)板展示了EPC2022 eGaN FET。該開發(fā)板旨在用于低環(huán)境溫度和對流冷卻的臺式評估。添加散熱片和強制風(fēng)冷可以顯著提高這些設(shè)備的電流額定值，但必須注意不要超過絕對最大管芯溫度150°C。需要注意的是，EPC9035開發(fā)板板上沒有任何電流或熱保護。

四、測量注意事項

（一）高頻開關(guān)節(jié)點測量

在測量高頻開關(guān)節(jié)點時，必須小心以提供準(zhǔn)確的高速測量。開發(fā)板包含一個可選的雙引腳插頭（J10）用于開關(guān)節(jié)點測量，還提供了MMCX連接器焊盤（圖5中的J15）來測量開關(guān)節(jié)點。

（二）柵極電壓測量

• 低側(cè)柵極電壓（(V_{GS2})）：可以在雙引腳插頭（J22）或MMCX（J12）處測量。需要安裝R7（0Ω電阻）。
• 高側(cè)柵極電壓（(V_{GS})）：只能使用MMCX連接器（J11）測量。需要安裝R6（0Ω電阻）。建議使用差分探頭測量高側(cè)柵極，泰克的IsoVu探頭配有匹配的MMCX連接器。

（三）探針適配器

對于使用MMCX連接器測量低側(cè)柵極或開關(guān)節(jié)點的調(diào)節(jié)器無源電壓探頭（如TPP1000），可使用探針適配器，產(chǎn)品編號為PN: 206 - 0663 - xx。

此外，EPC網(wǎng)站提供了“AN023 Accurately Measuring High Speed GaN Transistors”和“How to GaN”教育視頻系列，包括“HTG09 - Measurement”，可獲取有關(guān)測量技術(shù)的更多信息。

五、物料清單

開發(fā)板的物料清單詳細列出了各種組件，包括電容器、二極管、晶體管、電阻器、集成電路和連接器等。同時，還提供了一些可選組件的信息。大家在使用時，要嚴格按照物料清單來更換元件，避免影響開發(fā)板的性能。

六、注意事項

1. 使用目的：EPC9035開發(fā)板僅用于產(chǎn)品評估目的，不用于商業(yè)用途，也未獲得FCC批準(zhǔn)進行轉(zhuǎn)售。
2. 組件更換：僅使用快速入門指南中零件清單（或物料清單）上顯示的零件更換評估板上的組件。
3. 安全要求：此開發(fā)板應(yīng)由經(jīng)過認證的專業(yè)人員在實驗室環(huán)境中按照適當(dāng)?shù)陌踩绦蚴褂茫褂蔑L(fēng)險自負。
4. 合規(guī)性：該開發(fā)板作為評估工具，未設(shè)計用于符合歐盟電磁兼容性指令或任何其他此類指令或法規(guī)。由于板的構(gòu)建有時受產(chǎn)品供應(yīng)情況的影響，板可能包含不符合RoHS標(biāo)準(zhǔn)的組件或組裝材料，EPC不保證所購買的板100%符合RoHS標(biāo)準(zhǔn)。
5. 免責(zé)聲明：EPC保留隨時更改產(chǎn)品的權(quán)利，且不承擔(dān)因產(chǎn)品應(yīng)用或使用而產(chǎn)生的任何責(zé)任，也不授予其專利權(quán)利或其他知識產(chǎn)權(quán)的許可。

大家在使用EPC9035開發(fā)板的過程中，有沒有遇到過一些獨特的問題或者有什么特別的使用心得呢？歡迎在評論區(qū)分享交流。