EPC9032開發(fā)板快速上手指南

在電子設計領域，開發(fā)板是工程師們進行電路設計和驗證的重要工具。今天我們要介紹的是EPC9032開發(fā)板，它為評估EPC2024增強型氮化鎵（eGaN?）場效應晶體管（FET）提供了便捷的解決方案。

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開發(fā)板概述

EPC9032開發(fā)板的最大器件電壓為40 V，最大輸出電流為40 A，采用半橋結構并集成了柵極驅動器，其核心是EPC2024 eGaN FET。該開發(fā)板的設計目的是簡化EPC2024 eGaN FET的評估過程，將所有關鍵組件集成在一塊板上，便于連接到大多數(shù)現(xiàn)有的轉換器拓撲中。

開發(fā)板尺寸為 (2^{n} ×2^{n})，采用德州儀器LMG1205柵極驅動器，以半橋配置包含兩個EPC2024 eGaN FET。板上還包含所有關鍵組件，其布局支持最佳開關性能，并且設有多個探測點，方便進行波形測量和效率計算。

快速啟動流程

降壓轉換器配置

1. 電源連接：在關閉電源的情況下，將輸入電源總線連接到 (V_{IN })（J5、J6），將接地/返回端連接到GND。
2. 開關節(jié)點連接：根據(jù)需要將半橋的開關節(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（(L{1})）和輸出電容（(C{out })），并在 (V_{OUT }) 和GND之間連接直流負載。
3. 柵極驅動電源連接：關閉電源，將柵極驅動電源連接到 (V_{DD})（J1，引腳1），將接地返回端連接到GND（J1，引腳2，在板的底部標注）。
4. PWM控制信號連接：關閉電源，將輸入PWM控制信號連接到PWM1（J2，引腳1），將接地返回端連接到板底部標注的任何GND J2引腳。
5. 開啟柵極驅動電源：確保電源電壓在7.5 V至12 V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0 V，然后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）。探測開關節(jié)點以觀察開關操作。
8. 參數(shù)調整：一旦開始工作，在工作范圍內(nèi)調整PWM控制、總線電壓和負載，并觀察輸出開關行為、效率和其他參數(shù)。
9. 關機：按相反步驟進行操作。

升壓轉換器配置

注意：切勿在無負載的情況下操作升壓轉換器模式，因為輸出電壓可能會超過最大額定值。

1. 電感和電容安裝：電感（(L_{1})）和輸入電容（標記為 (Cout) ）可以焊接到板上（如圖3所示），也可以外接。還可以使用EPC2024 FET右側的額外焊盤安裝反并聯(lián)二極管。
2. 電源連接：關閉電源，將輸入電源總線連接到 (V{OUT })（J9，引腳1），將接地/返回端連接到GND（J9，引腳2）；如果電感 (L{1}) 和 (Cout) 是外接的，則在電容兩端外部連接。根據(jù)需要將輸出電壓（標記為 (V_{IN }) ，J5、J6）連接到您的電路，例如電阻負載。
3. 柵極驅動電源連接：關閉電源，將柵極驅動電源連接到 (VDD)（J1，引腳1），將接地返回端連接到GND（J1，引腳2，在板的底部標注）。
4. PWM控制信號連接：關閉電源，將輸入PWM控制信號連接到PWM1（J2，引腳1），將接地返回端連接到板底部標注的任何GND J2引腳。注意，底部FET柵極驅動信號相對于PWM1是反相的。也可以通過移除R2和R17并安裝0 Ω跳線用于R14和R16來使用單獨的輸入PWM信號。
5. 開啟柵極驅動電源：確保電源電壓在7.5 V至12 V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，并且初始輸入電源電壓為0 V，然后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）。探測開關節(jié)點以觀察開關操作。
8. 參數(shù)調整：一旦開始工作，在工作范圍內(nèi)調整PWM控制、總線電壓和負載，并觀察輸出開關行為、效率和其他參數(shù)。觀察器件溫度以確定操作限制。
9. 關機：按相反步驟進行操作。

性能參數(shù)

注：(1) 最大輸入電壓取決于電感負載，EPC2024的最大開關節(jié)點振鈴必須保持在40 V以下。(2) 最大電流取決于管芯溫度 - 實際最大電流將受開關頻率、總線電壓和熱冷卻的影響。(3) 受‘刷新’高端自舉電源電壓所需時間的限制。

熱考慮

EPC9032開發(fā)板展示了EPC2024 eGaN FET。該開發(fā)板旨在在低環(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器件的電流額定值，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，EPC9032開發(fā)板板上沒有任何電流或熱保護。如需了解EPC eGaN FET的熱性能相關信息，請參考：D. Reusch和J. Glaser的《DC-DC Converter Handbook》，這是《GaN Transistors for Efficient Power Conversion》第一版的補充，由Power Conversion Publications于2015年出版。

測量考慮

在測量高頻內(nèi)容的開關節(jié)點時，必須注意提供準確的高速測量。開發(fā)板包含一個可選的雙引腳接頭（J10）用于開關節(jié)點測量，還提供了MMCX連接器焊盤（圖5中的J15）來測量開關節(jié)點。

低側柵極電壓（(V{GS 2})）可以在雙引腳接頭（J22）或MMCX（J12）處測量。需要安裝R7（0 Ω電阻）。高側柵極電壓（(V{GS})）只能使用MMCX連接器（J11）測量。需要安裝R6（0 Ω電阻）。建議使用差分探頭測量高側柵極。泰克的IsoVu探頭配有匹配的MMCX連接器。

對于使用MMCX連接器測量低側柵極或開關節(jié)點的調節(jié)器無源電壓探頭（如TPP1000），可以使用探頭適配器，產(chǎn)品編號為206 - 0663 - xx。

如需了解測量技術相關信息，EPC網(wǎng)站提供了“AN023 Accurately Measuring High Speed GaN Transistors”以及“How to GaN”教育視頻系列，包括“HTG09 - Measurement”。

物料清單

開發(fā)板的物料清單包含了各種電容、二極管、晶體管、電阻、集成電路和連接器等組件，具體信息可參考文檔中的表格。此外，還有一些可選組件，如電容、二極管、電感、電位器等，可根據(jù)需要進行選擇。

注意事項

EPC9032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批準進行轉售。在評估板上更換組件時，只能使用快速啟動指南中零件列表（或物料清單）中顯示的零件。如有任何問題，請聯(lián)系授權的EPC代表。

該開發(fā)板旨在由經(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。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)。由于板的構建有時受產(chǎn)品供應情況的影響，板可能包含不符合RoHS標準的組件或組裝材料。高效功率轉換公司（EPC）不保證所購買的板100%符合RoHS標準。

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，也不就相關應用或產(chǎn)品提供任何形式的保證，無論是明示還是暗示的。

EPC保留隨時在不通知的情況下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。EPC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，或他人的權利。

以上就是EPC9032開發(fā)板的快速上手指南，希望對電子工程師們在使用該開發(fā)板進行設計和評估時有所幫助。你在使用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。