EPC9048開發(fā)板快速上手指南
EPC9048開發(fā)板快速上手指南
一、引言
在電子工程領域，高效的功率轉(zhuǎn)換一直是研究和應用的重點。EPC（Efficient Power Conversion）公司推出的EPC9048開發(fā)板，為工程師們提供了一個便捷的平臺，用于評估EPC2034 eGaN?場效應晶體管（FETs）的性能。本文將詳細介紹EPC9048開發(fā)板的特點、快速啟動步驟、熱性能以及相關注意事項。
文件下載：EPC9048.pdf
二、開發(fā)板概述
2.1 拓撲結構與特點
EPC9048開發(fā)板采用半橋拓撲結構，板載柵極驅(qū)動器，配備EPC2034 eGaN FETs。其設計目的是簡化eGaN FETs的評估過程，將所有關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。
2.2 物理規(guī)格
開發(fā)板尺寸為2” x 1.5”，包含兩個以半橋配置排列的eGaN FETs，使用德州儀器的UCC27611柵極驅(qū)動器、電源和旁路電容器。電路板包含所有關鍵組件和布局，以實現(xiàn)最佳開關性能，同時還設有各種探測點，便于進行簡單的波形測量和效率計算。
2.3 電路框圖
開發(fā)板的完整電路框圖如圖1所示。如需了解EPC2034 eGaN FET的更多信息，請參考EPC公司官網(wǎng)（www.epc - co.com）上的 datasheet，該 datasheet 應與本快速啟動指南結合閱讀。
三、快速啟動步驟
3.1 連接步驟
在進行連接操作時，務必確保電源處于關閉狀態(tài)。具體連接步驟如下：
- 將輸入電源總線連接到 +V (J5, J6)，將接地/返回端連接到 –V (V_{IN}) (J7, J8)。
- 根據(jù)需要，將半橋的開關節(jié)點 OUT (J3, J4) 連接到您的電路中。
- 將柵極驅(qū)動輸入連接到 +VOD (J1, Pin - 1)，將接地返回端連接到 –V (V_{DO}) (J1, Pin - 2)。
- 將輸入PWM控制信號連接到PWM (J2, Pin - 1)，將接地返回端連接到J2的其余引腳之一。
3.2 上電步驟
- 開啟柵極驅(qū)動電源，確保電源電壓在7 V至12 V范圍內(nèi)。
- 開啟控制器/PWM輸入源。
- 將總線電壓調(diào)整到所需值，但不要超過絕對最大電壓150 V。
3.3 操作與觀察
上電后，在工作范圍內(nèi)調(diào)整總線電壓和負載PWM控制，觀察輸出開關行為、效率和其他參數(shù)。
3.4 關機步驟
關機時，請按照上述步驟的相反順序進行操作。
3.5 測量注意事項
在測量高頻內(nèi)容的開關節(jié)點（OUT）時，必須注意避免使用過長的接地引線。應將示波器探頭尖端通過開關節(jié)點上的大過孔（為此目的而設計）進行測量，并將探頭直接接地到提供的GND端子上。圖3展示了正確的示波器探頭測量技術。
四、性能參數(shù)
| 開發(fā)板的性能參數(shù)總結如下表所示： | Symbol | Parameter | Conditions | Min | Max | Units |
|---|---|---|---|---|---|---|
| V DD | Gate Drive Input Supply Range | 7 | 12 | V | ||
| V IN | Bus Input Voltage Range | 140 | V | |||
| V OUT | Switch Node Output Voltage | 160 | V | |||
| I OUT | Switch Node Output Current | 12* | A | |||
| V PWM | PWM Logic Input Voltage Threshold | Input ‘High’ Input ‘Low’ | 3.5 0 | 6 1.5 | V V | |
| Minimum ‘High’ State Input Pulse Width | V PWM rise and fall time < 10ns | 100 | ns | |||
| Minimum ‘Low’ State Input Pulse Width | V PWM rise and fall time < 10ns | 100# | ns |
注：*假設為感性負載，最大電流取決于管芯溫度，實際最大電流將受開關頻率、總線電壓和熱管理的影響。# 取決于“刷新”高端自舉電源電壓所需的時間。
五、熱性能
EPC9048開發(fā)板展示了EPC2034 eGaN FETs的性能。這些開發(fā)板適用于在低環(huán)境溫度和對流冷卻條件下進行臺式評估。添加散熱片和強制風冷可以顯著提高這些設備的電流額定值，但必須注意不要超過管芯的絕對最大溫度150°C。需要注意的是，EPC9048開發(fā)板上沒有任何電流或熱保護裝置。
六、物料清單
| 開發(fā)板的物料清單如下： | Item | Qty | Reference | Part Description | Manufacturer / Part # |
|---|---|---|---|---|---|
| 1 | 5 | C1, C2, C3, C10, C11 | Capacitor, 1 μF, 10%, 25 V, X5R | Murata, GRM188R61E105KA12D | |
| 2 | 2 | C6, C7 | Capacitor, 100 pF, 5%, 50 V, NP0 | TDK, C1005X5R1E224K050BC | |
| 3 | 4 | C8, C9, C12, C13 | Capacitor, 0.22 μF, 10%, 25 V, X5R | TDK, C2012X7T2E104K125AA | |
| 4 | 3 | C16, C17, C18 | Capacitor, 0.1 μF, 10%, 250 V, X7T | C2012X7T2E104K125AA | |
| 5 | 2 | D1, D2 | Schottky Diode, 30 V | Diodes Inc., SDM03U40 - 7 | |
| 6 | 1 | D3 | Diode, 200 V | Diodes Inc.,BAV21WS - 7 - F | |
| 7 | 2 | D4, D5 | Diode, 40 V | Diodes Inc.,BAS40LP - 7 | |
| 8 | 3 | J1, J2, J9 | Connector | 2 pins of Tyco, 4 - 103185 - 0 | |
| 9 | 1 | J3, J4, J5, J6, J7, J8 | Connector | 4 pins of FCI, 68602 - 224HLF | |
| 10 | 2 | Q1, Q2 | eGaN? FET | EPC2034 | |
| 11 | 1 | R1 | Resistor, 10.0 K, 5%, 1/8 W | Stackpole, RMCF0603FT10K0 | |
| 12 | 2 | R11, R12 | Resistor, 1 Ohm, 1%, 1/16 W | Stackpole, RMCF0402FT1R00 | |
| 13 | 4 | R2, R3, R6, R15 | Resistor, 0 Ohm, 1/8 W | Stackpole, RMCF0603ZT00R0 | |
| 14 | 1 | R4 | Resistor, 150 Ohm, 1%, 1/8 W | Stackpole, RMCF0603FT150R | |
| 15 | 1 | R5 | Resistor, 470 Ohm, 1%, 1/8 W | Stackpole, RMCF0603FT470R | |
| 16 | 2 | TP1, TP2 | Test Point | Keystone Elect, 5015 | |
| 17 | 1 | TP3 | Connector | 1 pin of Tyco, 4 - 103185 - 0 | |
| 18 | 1 | U1 | IC, Logic | Fairchild, NC7SZ00L6X | |
| 19 | 1 | U2 | IC, Opto - coupler | Silicon Labs, Si8610BC | |
| 20 | 1 | U4 | IC, Logic | Fairchild, NC7SZ08L6X | |
| 21 | 2 | U6, U7 | IC, Gate driver | Texas Instruments, UCC27611 | |
| 22 | 0 | P1, P2 | Optional potentiometer | ||
| 23 | 0 | R14 | Optional resistor | ||
| 24 | 0 | U5 | Optional IC |
七、注意事項
7.1 使用目的
EPC9048開發(fā)板僅用于產(chǎn)品評估目的，不適合商業(yè)用途。如需更換評估板上的組件，請僅使用快速啟動指南中物料清單所示的部件。如有任何疑問，請聯(lián)系EPC授權代表。
7.2 安全要求
該開發(fā)板應由經(jīng)過認證的專業(yè)人員在實驗室環(huán)境中按照適當?shù)陌踩绦蚴褂?，使用風險自負。
7.3 合規(guī)性
作為評估工具，該開發(fā)板未設計為符合歐盟電磁兼容性指令或任何其他此類指令或法規(guī)。由于電路板的構建有時取決于產(chǎn)品的可用性，因此電路板可能包含不符合RoHS標準的組件或組裝材料。EPC公司不保證所購買的電路板100%符合RoHS標準。
7.4 免責聲明
評估板（或套件）僅用于演示目的，評估板和本快速啟動指南均不構成銷售合同，也不針對所涉及的應用或產(chǎn)品提供任何形式的明示或暗示的保證。EPC公司保留隨時對本文所述的任何產(chǎn)品進行更改的權利，以提高可靠性、功能或設計，且不承擔因本文所述的任何產(chǎn)品或電路的應用或使用而產(chǎn)生的任何責任，也不授予其專利權利或其他知識產(chǎn)權的許可。
八、總結
EPC9048開發(fā)板為電子工程師提供了一個方便的平臺，用于評估EPC2034 eGaN FETs的性能。通過遵循本文所述的快速啟動步驟和注意事項，工程師們可以順利開展相關實驗和研究。你在使用EPC9048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)驗和見解。
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