EPC9055開發(fā)板:高效評估eGaN FET的利器
在電子工程領(lǐng)域,功率轉(zhuǎn)換技術(shù)一直是研究和發(fā)展的重點。氮化鎵(GaN)技術(shù)的出現(xiàn),為功率轉(zhuǎn)換帶來了新的突破。EPC公司的EPC9055開發(fā)板,就是一款專門用于評估eGaN FET性能的工具。今天,我們就來詳細了解一下這款開發(fā)板。
文件下載:EPC9055.pdf
開發(fā)板概述
EPC9055開發(fā)板尺寸為2” x 1.5”,采用半橋配置,集成了雙eGaN FET,并使用德州儀器的LM5113柵極驅(qū)動器、電源和旁路電容。該開發(fā)板包含了所有關(guān)鍵組件和優(yōu)化的布局,以實現(xiàn)最佳的開關(guān)性能。同時,板上還設(shè)有各種探測點,方便進行簡單的波形測量和效率計算。
核心組件:EPC2106 eGaN集成雙FET
這款開發(fā)板采用了EPC2106 eGaN(增強型氮化鎵)集成雙FET,采用單片半橋拓撲結(jié)構(gòu),板載柵極驅(qū)動器。其目的是通過將所有關(guān)鍵組件集成在一塊板上,簡化eGaN FET的評估過程,使其可以輕松連接到任何現(xiàn)有的轉(zhuǎn)換器中。如果你想了解更多關(guān)于EPC2106 eGaN集成雙FET的信息,可以參考EPC公司官網(wǎng)(www.epc - co.com)上的 datasheet。
性能參數(shù)
| SYMBOL | PARAMETER | CONDITIONS | MIN | MAX | UNITS |
|---|---|---|---|---|---|
| V DD | Gate Drive Input Supply Range | 7 | 12 | V | |
| V IN | Bus Input Voltage Range | 80 | V | ||
| V OUT | Switch Node Output Voltage | 100 | V | ||
| I OUT | Switch Node Output Current | 3* | 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 | 60 | ns | ||
| Minimum ‘Low’ State Input Pulse Width | V PWM rise and fall time < 10ns | 100# | ns |
注:*假設(shè)為感性負載,最大電流取決于芯片溫度,實際最大電流受開關(guān)頻率、母線電壓和散熱條件影響。#受高端自舉電源電壓“刷新”所需時間限制。
快速啟動步驟
EPC9055開發(fā)板易于設(shè)置,可用于評估eGaN - IC單片半橋的性能。以下是詳細的啟動步驟:
- 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)(J5, J6),將接地/返回端連接到 –V (-V_{IN }(J 7, ~J 8))。
- 半橋開關(guān)節(jié)點連接:同樣在電源關(guān)閉時,將半橋的開關(guān)節(jié)點OUT(J3, J4)連接到你的電路中。
- 柵極驅(qū)動輸入連接:關(guān)閉電源,將柵極驅(qū)動輸入連接到 (+V DD)(J1, Pin - 1),接地返回端連接到 –V (-V DD)(J1, Pin - 2)。
- PWM控制信號連接:關(guān)閉電源,將輸入PWM控制信號連接到PWM(J2, Pin - 1),接地返回端連接到J2的任意剩余引腳。
- 開啟柵極驅(qū)動電源:確保電源在7 V到12 V的范圍內(nèi)。
- 開啟母線電壓:將母線電壓設(shè)置到所需值,但不要超過 (V_{OUT}) 的絕對最大電壓100 V。
- 開啟控制器/PWM輸入源:探測開關(guān)節(jié)點,觀察開關(guān)操作。
- 參數(shù)調(diào)整與觀察:設(shè)備運行后,在工作范圍內(nèi)調(diào)整母線電壓和負載PWM控制,觀察輸出開關(guān)行為、效率和其他參數(shù)。
- 關(guān)機操作:關(guān)機時,請按上述步驟的相反順序進行操作。
需要注意的是,在測量高頻內(nèi)容的開關(guān)節(jié)點(OUT)時,要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)點上的大過孔(為此目的設(shè)計),并將探頭直接接地到提供的GND端子上。
熱性能
EPC9055開發(fā)板展示了EPC2106 eGaN FET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架評估。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,但要注意不要超過芯片的絕對最大溫度150°C。需要提醒的是,EPC9055開發(fā)板板上沒有任何電流或熱保護。
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、測試點以及集成電路等組件。例如,電容包括不同容量和耐壓值的多種類型,連接器也有不同的引腳規(guī)格。具體的物料清單如下: | Item | Qty | Reference | Part Description | Manufacturer / Part # |
|---|---|---|---|---|---|
| 1 | 3 | C4, C10, C11, | Capacitor, 1 μF, 10%, 25 V, X5R | Murata, GRM188R61E105KA12D | |
| 2 | 2 | C9, C19 | Capacitor, 0.1 μF, 10%, 25 V, X5R | TDK, C1005X5R1E104K | |
| 3 | 2 | C16, C17 | Capacitor, 100 pF, 5%, 50 V, NP0 | Kemet, C0402C101K5GACTU | |
| 4 | 1 | C21 | Capacitor, 1 μF, 10%, 100 V, X7R | TDK, CGA4J3X7S2A105K125AE | |
| 5 | 2 | D1, D2 | Schottky diode, 30 V | Diodes Inc., SDM03U40 - 7 | |
| 6 | 3 | J1, J2, J9 | Connector | 2pins of Tyco, 4 - 103185 - 0 | |
| 7 | 1 | J3, J4, J5, J6, J7, J8 | Connector | FCI, 68602 - 224HLF | |
| 8 | 1 | Q1 | eGaN - IC monolithic half bridge | EPC, EPC2106 | |
| 9 | 1 | R1 | Resistor, 10.0 K, 5%, 1/8 W | Stackpole, RMCF0603FT10K0 | |
| 10 | 2 | R2, R15 | Resistor, 0 Ohm, 1/8 W | Stackpole, RMCF0603ZT0R00 | |
| 11 | 1 | R4 | Resistor, 22 Ohm, 1%, 1/8 W | Stackpole, RMCF0603FT22R0 | |
| 12 | 1 | R5 | Resistor, 47 Ohm, 1%, 1/8 W | Stackpole, RMCF0603FT47R0 | |
| 13 | 4 | R19, R20, R23, R24 | Resistor, 1 Ohm, 1/16 W | Stackpole, RMCF0402FT1R00 | |
| 14 | 2 | TP1, TP2 | Test point | Keystone Elect, 5015 | |
| 15 | 1 | TP3 | Connector | 1/40th of Tyco, 4 - 103185 - 0 | |
| 16 | 1 | U1 | I.C., logic | Fairchild, NC7SZ00L6X | |
| 17 | 1 | U2 | I.C., gate driver | Texas Instruments, LM5113 | |
| 18 | 1 | U3 | I.C., regulator | Microchip, MCP1703T - 5002E/MC | |
| 19 | 1 | U4 | I.C., logic | Fairchild, NC7SZ08L6X | |
| 20 | 0 | R14 | Optional resistor | ||
| 21 | 0 | D3 | Optional diode 400 LFM | ||
| 22 | 0 | P1, P2 | Optional potentiometer |
注意事項
EPC9055開發(fā)板僅用于產(chǎn)品評估目的,不適合商業(yè)使用。作為評估工具,它未設(shè)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)。由于板卡的構(gòu)建有時受產(chǎn)品供應(yīng)情況的影響,板卡可能包含不符合RoHS標(biāo)準的組件或組裝材料,EPC公司不保證所購買的板卡100%符合RoHS標(biāo)準。此外,EPC公司對應(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)的侵權(quán)不承擔(dān)任何責(zé)任,并且有權(quán)隨時更改電路和規(guī)格而無需通知。
總之,EPC9055開發(fā)板為電子工程師提供了一個便捷的平臺,用于評估eGaN FET的性能。在使用過程中,我們需要嚴格按照操作步驟進行,并注意相關(guān)的注意事項,以確保開發(fā)板的正常運行和評估結(jié)果的準確性。大家在實際使用中有沒有遇到過什么問題呢?歡迎在評論區(qū)分享交流。
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