EPC9092開發(fā)板快速上手：開啟高效電源轉(zhuǎn)換評估之旅
EPC9092開發(fā)板快速上手：開啟高效電源轉(zhuǎn)換評估之旅
在電源轉(zhuǎn)換領(lǐng)域，氮化鎵（GaN）技術(shù)憑借其卓越的性能正逐漸成為主流。EPC（Efficient Power Conversion）作為GaN技術(shù)的領(lǐng)導(dǎo)者，推出的EPC9092開發(fā)板為工程師們提供了一個(gè)便捷的平臺，用于評估EPC2052增強(qiáng)型氮化鎵場效應(yīng)晶體管（FET）的性能。下面，我們就來詳細(xì)了解一下這款開發(fā)板。
文件下載：EPC9092.pdf
一、開發(fā)板概述
EPC9092開發(fā)板是一款最大器件電壓為100V、最大輸出電流為5A的半橋電路，板載柵極驅(qū)動(dòng)器，采用了EPC2052增強(qiáng)型氮化鎵場效應(yīng)晶體管。其設(shè)計(jì)目的是簡化EPC2052 eGaN FET的評估過程，將所有關(guān)鍵組件集成在一塊2” x 2”的電路板上，方便連接到任何現(xiàn)有的轉(zhuǎn)換器中。
該開發(fā)板采用德州儀器的LMG1205柵極驅(qū)動(dòng)器，包含兩個(gè)EPC2052 eGaN FET，以半橋配置連接。同時(shí)，板上還配備了所有關(guān)鍵組件和優(yōu)化的布局，以實(shí)現(xiàn)最佳的開關(guān)性能。此外，還有各種探測點(diǎn)，便于進(jìn)行簡單的波形測量和效率計(jì)算。
二、快速啟動(dòng)步驟
1. 電源連接
在關(guān)閉電源的情況下，將輸入電源總線連接到 +VIN（J5, J6），將接地/返回端連接到 –VIN（J7, J8）。
2. 開關(guān)節(jié)點(diǎn)連接
同樣在電源關(guān)閉時(shí)，將半橋的開關(guān)節(jié)點(diǎn)（SW）OUT（J3, J4）連接到您的電路（半橋配置）。EPC9092還提供了可選的降壓轉(zhuǎn)換器配置，如圖2所示，有未焊接的輸出電感器和輸出電容器的焊盤。
3. 柵極驅(qū)動(dòng)電源連接
斷開電源，將柵極驅(qū)動(dòng)電源連接到 +VDD（J1, Pin - 1），將接地返回端連接到 –VDD（J1, Pin - 2，在電路板底部有標(biāo)識）。
4. PWM控制信號連接
在電源關(guān)閉狀態(tài)下，將輸入PWM控制信號連接到PWM（J2, Pin - 1），將接地返回端連接到電路板底部標(biāo)識的任何接地J2引腳。
5. 開啟柵極驅(qū)動(dòng)電源
確保電源電壓在7.5V至12V范圍內(nèi)，然后開啟柵極驅(qū)動(dòng)電源。
6. 開啟控制器/PWM輸入源
打開控制器或PWM輸入源。
7. 開啟電源并調(diào)整電壓
初始時(shí)確保電源電壓為0V，然后開啟電源，緩慢增加總線電壓到所需值。在此過程中，觀察開關(guān)節(jié)點(diǎn)電壓和器件溫度，確保不超過絕對最大電壓，并探測開關(guān)節(jié)點(diǎn)以觀察開關(guān)操作。
8. 調(diào)整參數(shù)并觀察
在設(shè)備正常運(yùn)行后，在工作范圍內(nèi)調(diào)整PWM控制、總線電壓和負(fù)載，觀察輸出開關(guān)行為、效率和其他參數(shù)。
9. 關(guān)機(jī)
關(guān)機(jī)時(shí)，請按照上述步驟的相反順序操作。
三、性能參數(shù)
| 符號 | 參數(shù) | 條件 | 最小值 | 最大值 | 單位 |
|---|---|---|---|---|---|
| VDD | 柵極驅(qū)動(dòng)輸入電源范圍 | 7.5 | 12 | V | |
| VIN | 總線輸入電壓范圍 (1) | 80 | V | ||
| IOUT | 開關(guān)節(jié)點(diǎn)輸出電流 (2) | 5 | A | ||
| VPWM | PWM邏輯輸入電壓閾值 | 輸入‘高’ 輸入‘低’ | 3.5 0 | 5.5 1.5 | V V |
| 最小‘高’狀態(tài)輸入脈沖寬度 | VPWM上升和下降時(shí)間 < 10ns | 50 | ns | ||
| 最小‘低’狀態(tài)輸入脈沖寬度 (3) | VPWM上升和下降時(shí)間 < 10ns | 200 | ns |
需要注意的是： (1) 最大輸入電壓取決于電感負(fù)載，對于EPC2052，開關(guān)節(jié)點(diǎn)的最大振鈴必須保持在100V以下。 (2) 最大電流取決于芯片溫度，實(shí)際最大電流受開關(guān)頻率、總線電壓和散熱條件的影響。 (3) 受高端自舉電源電壓‘刷新’所需時(shí)間的限制。
四、熱考慮
EPC9092開發(fā)板用于展示EPC2052 eGaN FET，適用于在低環(huán)境溫度和對流冷卻條件下進(jìn)行臺式評估。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，但要注意不要超過芯片的絕對最大溫度150°C。需要提醒的是，EPC9092開發(fā)板板載沒有任何電流或熱保護(hù)。
五、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、集成電路、電阻、接頭等組件，詳細(xì)信息如下表所示： | 項(xiàng)目 | 數(shù)量 | 參考 | 部件描述 | 制造商 | 部件編號 |
|---|---|---|---|---|---|---|
| 1 | 3 | C4, C10, C11 | 電容器，1 μF，10%，25 V，X5R | Murata | GRM188R61E105KA12D | |
| 2 | 1 | C9 | 電容器，0.1 μF，10%，25 V，X5R | TDK | C1005X5R1E104K050BC | |
| …… | …… | …… | …… | …… | …… |
此外，還有一些可選組件，如可選電位器、VGS1探頭、VSW探頭等。
六、注意事項(xiàng)
- 測量注意事項(xiàng)：在測量高頻開關(guān)節(jié)點(diǎn)時(shí)，要注意提供準(zhǔn)確的高速測量。開發(fā)板包含一個(gè)可選的雙引腳接頭（J10）用于開關(guān)節(jié)點(diǎn)測量，建議將測量點(diǎn)安裝在電路板背面，以防止污染頂部組件。關(guān)于測量技術(shù)的更多信息，請查看“How to GaN”系列視頻（http://epc - co.com/epc/DesignSupport/TrainingVideos/HowtoGaN/）。
- 使用限制：EPC9092開發(fā)板僅用于產(chǎn)品評估目的，不用于商業(yè)用途。只能用快速啟動(dòng)指南中零件清單（或物料清單）上顯示的零件替換評估板上的組件。該板應(yīng)由經(jīng)過認(rèn)證的專業(yè)人員在實(shí)驗(yàn)室環(huán)境中按照適當(dāng)?shù)陌踩绦蚴褂?，使用風(fēng)險(xiǎn)自負(fù)。
- 合規(guī)性：作為評估工具，該板未設(shè)計(jì)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(gòu)建有時(shí)受產(chǎn)品供應(yīng)的影響，電路板可能包含不符合RoHS標(biāo)準(zhǔn)的組件或組裝材料，EPC不保證購買的電路板100%符合RoHS標(biāo)準(zhǔn)。
總之，EPC9092開發(fā)板為工程師們提供了一個(gè)方便、高效的平臺，用于評估EPC2052 eGaN FET的性能。在使用過程中，只要按照上述步驟操作，并注意相關(guān)事項(xiàng)，就能順利完成評估工作。大家在使用過程中遇到過哪些問題呢？歡迎在評論區(qū)分享交流。
發(fā)布評論請先 登錄
評論