EPC9097開發(fā)板快速上手指南

在電子工程領域，開發(fā)板是我們進行電路設計和測試的重要工具。今天我們要介紹的是EPC9097開發(fā)板，它為評估EPC2204 eGaN FETs的性能提供了便捷的途徑。

文件下載：EPC9097.pdf

一、開發(fā)板概述

EPC9097開發(fā)板是一款最大器件電壓為100 V、最大輸出電流為20 A的半橋開發(fā)板，采用了EPC2204 GaN場效應晶體管（FET）。其尺寸為2" × 2"，包含兩個EPC2204 GaN FET和一個EPC2038 GaN FET，采用半橋配置，并搭配uPI Semiconductor uP1966E柵極驅動器。該開發(fā)板集成了所有關鍵組件，其布局支持最佳開關性能，還設有各種探測點，方便進行波形測量和效率計算。

性能參數(shù)

需要注意的是，最大輸入電壓取決于電感負載，EPC2204的開關節(jié)點最大振鈴必須保持在100 V以下；最大電流取決于管芯溫度，實際最大電流受開關頻率、總線電壓和熱冷卻的影響。

二、快速啟動步驟

1. 單/雙PWM信號輸入設置

開發(fā)板上有兩個PWM信號輸入端口PWM1和PWM2。在雙輸入模式下，兩個端口都作為輸入，PWM1連接到上FET，PWM2連接到下FET；在單輸入模式下，PWM1輸入端口作為輸入，電路會為FET生成所需的互補PWM。輸入模式通過選擇J630（模式選擇）的適當跳線位置來設置。

2. 死區(qū)時間設置

死區(qū)時間是指一個FET關斷到另一個FET導通之間的時間，對于該開發(fā)板，死區(qū)時間參考柵極驅動器的輸入?？梢酝ㄟ^電阻R620和R625來設置死區(qū)時間，所需電阻值可以從圖4的圖表中讀取。建議最小死區(qū)時間為5 ns，最大死區(qū)時間為15 ns。

3. 旁路設置

極性變換器和死區(qū)時間電路可以通過J640（旁路）的跳線設置進行旁路，有三種旁路選項：無旁路、死區(qū)時間旁路和完全旁路。

三、轉換器配置

1. 降壓轉換器配置

可以選擇單PWM輸入或雙PWM輸入模式，通過設置J630（模式）的跳線來選擇。在單輸入降壓模式下，旁路跳線J640必須設置為無旁路模式；在雙輸入降壓模式下，旁路跳線J640可以配置為任何有效設置。操作步驟如下：

1. 關閉電源，將輸入電源總線連接到VIN，接地端連接到GND。
2. 關閉電源，將半橋的開關節(jié)點（SW）連接到所需電路，或使用提供的電感（L1）和輸出電容（Cout）焊盤。
3. 關閉電源，將柵極驅動電源連接到VDD（J1，引腳1），接地端連接到GND（J1，引腳2）。
4. 關閉電源，根據(jù)所選輸入模式將輸入PWM控制信號連接到PWM1和/或PWM2，并將接地端連接到板底的任何GND J2引腳。
5. 打開柵極驅動電源，確保電源設置在7.5 V到12 V之間。
6. 打開控制器/PWM輸入源。
7. 確保初始輸入電源電壓為0 V，打開電源并緩慢增加電壓到所需值（不超過絕對最大電壓），探測開關節(jié)點以觀察開關操作。
8. 操作后，在操作范圍內調整PWM控制、總線電壓和負載，觀察輸出開關行為、效率和其他參數(shù)。
9. 關機時，請按相反步驟操作。

2. 升壓轉換器配置

同樣可以選擇單PWM輸入或雙PWM輸入模式，通過設置J603（模式）的跳線來選擇。需要注意的是，絕不能在無負載的情況下操作升壓轉換器模式，否則輸出電壓可能會超過最大額定值。操作步驟與降壓轉換器類似，但在連接電源和負載時有所不同。

四、測量注意事項

在測量包含高頻內容的開關節(jié)點電壓時，需要采取措施進行準確的高速測量。開發(fā)板提供了可選的雙引腳接頭（J33）和MMCX連接器（J32）用于開關節(jié)點測量。建議使用差分探頭測量高端自舉電壓，Tektronix的IsoVu探頭配有匹配的MMCX連接器。對于使用MMCX連接器的常規(guī)無源電壓探頭（如TPP1000），可以使用探頭適配器（PN: 206 - 0663 - xx）。

五、熱考慮

EPC9097開發(fā)板適用于低環(huán)境溫度和對流冷卻的臺式評估。添加散熱片或散熱器以及強制風冷可以顯著提高這些器件的電流額定值，但要注意不要超過絕對最大管芯溫度150°C。開發(fā)板配備了三個機械墊片，可以方便地安裝散熱片或散熱器，安裝前需要移除散熱片區(qū)域下厚度超過1 mm的任何組件。選擇熱界面材料（TIM）時，需要考慮機械順應性、電氣絕緣性和熱性能等特性。EPC推薦使用t - Global P/N: TG - X 500 μm作為熱界面材料。

六、物料清單

文檔中提供了詳細的物料清單，包括各種電容、電阻、二極管、接頭、晶體管等組件的型號和數(shù)量，同時還列出了可選組件。

總之，EPC9097開發(fā)板為工程師提供了一個方便的平臺來評估EPC2204 eGaN FETs的性能。在使用過程中，需要注意各項參數(shù)的設置和操作步驟，以確保開發(fā)板的正常運行。大家在實際使用中有沒有遇到什么特別的問題呢？歡迎在評論區(qū)分享交流。