EPC9091開發(fā)板快速上手：開啟EPC2051 eGaN FET評估之旅

在電子工程領(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EPC9091開發(fā)板，為工程師們評估EPC2051 eGaN FET提供了便捷的途徑。今天，我們就來詳細(xì)了解一下這款開發(fā)板。

文件下載：EPC9091.pdf

開發(fā)板概述

EPC9091開發(fā)板是一款最大器件電壓為100V的半橋電路，板載柵極驅(qū)動器，采用了EPC2051增強(qiáng)型（eGaN?）場效應(yīng)晶體管（FET）。其設(shè)計目的是簡化EPC2051 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)板使用uPI Semiconductor Corp的uP1966A柵極驅(qū)動器，采用半橋配置，包含兩個EPC2051 eGaN FET。板上包含了所有關(guān)鍵組件和布局，以實現(xiàn)最佳的開關(guān)性能，并且設(shè)有多個探測點，便于進(jìn)行簡單的波形測量和效率計算。

快速啟動步驟

EPC9091開發(fā)板的設(shè)置非常簡單，按照以下步驟操作，即可開始評估EPC2051 eGaN FET的性能：

1. 電源連接：在電源關(guān)閉的情況下，將輸入電源總線連接到 (+VIN)（J5、J6），將接地/返回端連接到GND（J7、J8）。
2. 開關(guān)節(jié)點連接：同樣在電源關(guān)閉時，根據(jù)需要將半橋的開關(guān)節(jié)點（SW）（J3、J4）和GND（J7、J8）連接到您的電路中（半橋配置）。該開發(fā)板還提供了可選的降壓轉(zhuǎn)換器配置，如圖2所示，板上有未焊接的輸出電感器和輸出電容器的焊盤。
3. 柵極驅(qū)動電源連接：關(guān)閉電源，將柵極驅(qū)動電源連接到 (V_{D D})（J1，Pin - 1），接地返回端連接到GND（J1，Pin - 2）。
4. PWM控制信號連接：在電源關(guān)閉狀態(tài)下，將高端開關(guān)的輸入PWM控制信號連接到PWM（J2，Pin - 1），接地返回端連接到GND（J2，Pin - 2）。
5. 開啟柵極驅(qū)動電源：確保電源電壓在7.5V至12V范圍內(nèi)。
6. 開啟控制器/PWM輸入源。
7. 開啟總線電壓：將總線電壓調(diào)整到所需值（不要超過絕對最大電壓），探測開關(guān)節(jié)點以觀察開關(guān)操作。
8. 參數(shù)調(diào)整與觀察：一旦開發(fā)板開始工作，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)操作：關(guān)機(jī)時，請按上述步驟的相反順序進(jìn)行操作。

性能參數(shù)

需要注意的是，(1) 最大輸入電壓取決于電感負(fù)載，對于EPC2051，開關(guān)節(jié)點的最大振鈴必須保持在100V以下；(2) 最大電流取決于管芯溫度，實際最大電流受開關(guān)頻率、總線電壓和熱冷卻的影響；(3) 受柵極驅(qū)動器上升和下降時間的限制；(4) 受‘刷新’高端自舉電源電壓所需時間的限制。

測量注意事項

在測量高頻內(nèi)容的開關(guān)節(jié)點時，必須注意提供準(zhǔn)確的高速測量。開發(fā)板上包含一個可選的雙引腳接頭（J10），用于開關(guān)節(jié)點測量。建議將測量點安裝在電路板的背面，以防止污染頂面組件。如需了解測量技術(shù)的詳細(xì)信息，請點擊標(biāo)題查看EPC的應(yīng)用筆記AN023：“Accurately Measuring High Speed GaN Transistors”。

熱考慮

EPC9091開發(fā)板展示了EPC2051 eGaN FET的性能。該開發(fā)板旨在在典型的室溫環(huán)境下進(jìn)行臺式評估。添加散熱片和強(qiáng)制風(fēng)冷可以顯著提高這些器件的電流能力，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，EPC9091開發(fā)板板上沒有任何電流或熱保護(hù)。

如需了解有關(guān)EPC eGaN FET熱性能的更多信息，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(bǔ)充，由Power Conversion Publications于2015年出版。

物料清單

此外，開發(fā)板還有一些可選組件，如用于死區(qū)時間調(diào)整的電位器、用于VGS探頭的MMCX連接器等。

注意事項

EPC9091開發(fā)板僅用于產(chǎn)品評估目的，不適合商業(yè)用途。請僅使用快速啟動指南中零件清單（或物料清單）中所示的零件替換評估板上的組件。如有任何問題，請聯(lián)系EPC授權(quán)代表。

該開發(fā)板應(yīng)由經(jīng)過認(rèn)證的專業(yè)人員在實驗室環(huán)境中按照適當(dāng)?shù)陌踩绦蚴褂?，使用風(fēng)險自負(fù)。作為評估工具，該開發(fā)板未設(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)。由于電路板的構(gòu)建有時受產(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不保證所購買的電路板100%符合RoHS標(biāo)準(zhǔn)。

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(gòu)成銷售合同，也不針對所涉及的應(yīng)用或產(chǎn)品提供任何明示或暗示的保證。EPC保留隨時更改本文所述任何產(chǎn)品的權(quán)利，以提高可靠性、功能或設(shè)計，且不承擔(dān)因本文所述任何產(chǎn)品或電路的應(yīng)用或使用而產(chǎn)生的任何責(zé)任，也不授予其專利權(quán)或其他知識產(chǎn)權(quán)的許可。

希望這篇文章能幫助您快速上手EPC9091開發(fā)板，開啟EPC2051 eGaN FET的評估之旅。在實際使用過程中，您是否遇到過類似開發(fā)板的其他問題呢？歡迎在評論區(qū)分享您的經(jīng)驗和疑問。