EPC9057開發(fā)板:高效評(píng)估EPC2039 eGaN FET的利器
在電力電子領(lǐng)域,高效的功率轉(zhuǎn)換一直是追求的目標(biāo)。EPC(Efficient Power Conversion)公司推出的EPC9057開發(fā)板,為工程師們?cè)u(píng)估EPC2039增強(qiáng)模式(eGaN?)場(chǎng)效應(yīng)晶體管(FET)提供了一個(gè)便捷的解決方案。下面就為大家詳細(xì)介紹一下這款開發(fā)板。
文件下載:EPC9057.pdf
開發(fā)板概述
EPC9057開發(fā)板是一款最大器件電壓為80 V、最大輸出電流為6 A的半橋開發(fā)板,板載柵極驅(qū)動(dòng)器,采用了EPC2039 eGaN FET。其主要目的是簡(jiǎn)化EPC2039 eGaN FET的評(píng)估過(guò)程,將所有關(guān)鍵組件集成在一塊板子上,方便連接到任何現(xiàn)有的轉(zhuǎn)換器中。
該開發(fā)板尺寸為2” x 1.5”,包含兩個(gè)采用德州儀器LM5113柵極驅(qū)動(dòng)器的EPC2039 eGaN FET半橋配置,以及電源和旁路電容。板上的布局和關(guān)鍵組件確保了最佳的開關(guān)性能,同時(shí)還設(shè)有多個(gè)探測(cè)點(diǎn),便于進(jìn)行簡(jiǎn)單的波形測(cè)量和效率計(jì)算。
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 | 60* | V | ||
| V OUT | Switch Node Output Voltage | 80 | V | ||
| I OUT | Switch Node Output Current | 6* | 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 < 10 ns | 60 | ns | ||
| Minimum ‘Low’ State Input Pulse Width | V PWM rise and fall time < 10 ns | 200# | ns |
需要注意的是,*假設(shè)為電感負(fù)載,最大電流取決于管芯溫度,實(shí)際最大電流受開關(guān)頻率、母線電壓和熱性能影響;#受高端自舉電源電壓“刷新”所需時(shí)間限制。
更多關(guān)于EPC2039 eGaN FET的信息,請(qǐng)參考EPC公司官網(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(dòng)指南
EPC9057開發(fā)板易于設(shè)置,可用于評(píng)估EPC2039 eGaN FET的性能。以下是具體的連接和測(cè)量設(shè)置步驟:
- 電源關(guān)閉狀態(tài)下:將輸入電源總線連接到 (+VIN)(J5, J6),將接地/返回端連接到 (-V_{N})(J7, J8)。
- 電源關(guān)閉狀態(tài)下:將半橋的開關(guān)節(jié)點(diǎn)OUT(J3, J4)根據(jù)需要連接到您的電路中。
- 電源關(guān)閉狀態(tài)下:將柵極驅(qū)動(dòng)器輸入連接到 (+V DO)(J1, Pin - 1),將接地返回端連接到 (-V_{D O})(J1, Pin - 2)。
- 電源關(guān)閉狀態(tài)下:將輸入PWM控制信號(hào)連接到PWM(J2, Pin - 1),將接地返回端連接到J2的其余任意引腳。
- 打開柵極驅(qū)動(dòng)器電源,確保電源電壓在7 V至12 V范圍內(nèi)。
- 將母線電壓調(diào)節(jié)到所需值(不要超過(guò) (V) 的絕對(duì)最大電壓80 V)。
- 打開控制器/PWM輸入源,探測(cè)開關(guān)節(jié)點(diǎn)以觀察開關(guān)操作。
- 設(shè)備運(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)時(shí),請(qǐng)按相反步驟操作。
在測(cè)量高頻內(nèi)容的開關(guān)節(jié)點(diǎn)(OUT)時(shí),要注意避免使用過(guò)長(zhǎng)的接地引線??蓪?a target="_blank">示波器探頭尖端通過(guò)開關(guān)節(jié)點(diǎn)上的大過(guò)孔(為此目的設(shè)計(jì))進(jìn)行測(cè)量,并將探頭直接接地到提供的GND端子上。
熱管理考慮
EPC9057開發(fā)板展示了EPC2039 eGaN FET的性能。盡管其電氣性能優(yōu)于傳統(tǒng)的Si器件,但相對(duì)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(duì)流冷卻條件下進(jìn)行臺(tái)式評(píng)估。增加散熱片和強(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(guò)管芯的絕對(duì)最大溫度125°C。需要注意的是,EPC9057開發(fā)板上沒有任何電流或熱保護(hù)功能。
物料清單
| 開發(fā)板的物料清單包含了各種電容、二極管、連接器、電阻、測(cè)試點(diǎn)、集成電路等組件,具體如下: | Item | Qty | Reference | Part Description | Manufacturer | Part # |
|---|---|---|---|---|---|---|
| 1 | 3 | C4, C10, C11 | Capacitor, 1μF, 10%, 25 V, X5R | Murata | GRM188R61E105KA12D | |
| 2 | 2 | C16, C17 | Capacitor, 100 pF, 5%, 50 V, NP0 | Kemet | C0402C101K5GACTU | |
| 3 | 2 | C9, C19 | Capacitor, 0.1 μF, 10%, 25 V, X5R | TDK | C1005X5R1E104K | |
| 4 | 3 | C21, C22, C23 | 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 | 2 | Q1, Q2 | eGaN? FET | EPC | EPC2039 | |
| 9 | 1 | R1 | Resistor, 10.0 K, 5%, 1/8 W | Stackpole | RMCF0603FT10K0 | |
| 10 | 2 | R2, R15 | Resistor, 0 Ω, 1/8 W | Stackpole | RMCF0603ZT0R00 | |
| 11 | 1 | R4 | Resistor, 22 Ω, 1%, 1/8 W | Stackpole | RMCF0603FT22R0 | |
| 12 | 1 | R5 | Resistor, 47 Ω, 1%, 1/8 W | Stackpole | RMCF0603FT47R0 | |
| 13 | 4 | R19, R20, R23, R24 | Resistor, 1 Ω, 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 | LM5113TME | |
| 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 | |||
| 22 | 0 | P1, P2 | Optional Potentiometer |
注意事項(xiàng)
EPC9057開發(fā)板僅用于產(chǎn)品評(píng)估目的,不適合商業(yè)用途。作為評(píng)估工具,它未設(shè)計(jì)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)。由于板卡的構(gòu)建有時(shí)受產(chǎn)品供應(yīng)情況影響,板卡可能包含不符合RoHS標(biāo)準(zhǔn)的組件或組裝材料,EPC公司不保證所購(gòu)買的板卡100%符合RoHS標(biāo)準(zhǔn)。此外,EPC公司不承擔(dān)應(yīng)用協(xié)助、客戶產(chǎn)品設(shè)計(jì)、軟件性能或?qū)@蛉魏纹渌R(shí)產(chǎn)權(quán)侵權(quán)方面的責(zé)任,并且有權(quán)隨時(shí)更改電路和規(guī)格而不另行通知。
如果你對(duì)EPC9057開發(fā)板感興趣,可通過(guò)info@epc - co.com聯(lián)系他們,或咨詢當(dāng)?shù)劁N售代表。也可以訪問(wèn)他們的網(wǎng)站www.epc - co.com獲取更多信息。大家在使用這款開發(fā)板的過(guò)程中,有沒有遇到什么特別的問(wèn)題或者有趣的發(fā)現(xiàn)呢?歡迎在評(píng)論區(qū)分享。
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