EPC9060/61開發(fā)板快速上手:開啟eGaN FET評估之旅
在電子設計領域,高效且可靠的功率轉(zhuǎn)換是永恒的追求。EPC推出的EPC9060/61開發(fā)板,為評估EPC2030/31 eGaN?場效應晶體管(FETs)提供了便捷的解決方案。今天,我們就一起來深入了解這款開發(fā)板。
文件下載:EPC9060.pdf
開發(fā)板概述
EPC9060/61開發(fā)板采用半橋拓撲結(jié)構(gòu),板載柵極驅(qū)動器,搭載EPC2030/31 eGaN FETs。其設計目的在于簡化eGaN FETs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,方便用戶輕松連接到現(xiàn)有的轉(zhuǎn)換器中。
關(guān)鍵組件與性能
該開發(fā)板使用德州儀器的LM5113柵極驅(qū)動器,配備電源和旁路電容,擁有兩個半橋配置的eGaN FETs。板上包含了實現(xiàn)最佳開關(guān)性能所需的所有關(guān)鍵組件和布局,并且預留了額外的區(qū)域用于添加降壓輸出濾波組件。同時,板上還設有多個探測點,便于進行簡單的波形測量和效率計算。
性能參數(shù)總結(jié)
| 符號 | 參數(shù) | 條件 | 最小值 | 最大值 | 單位 |
|---|---|---|---|---|---|
| VDD | 柵極驅(qū)動輸入電源范圍 | - | 7 | 12 | V |
| VIN | 總線輸入電壓范圍 | 使用40 V器件(EPC9060) | 32(1) | - | V |
| 使用60 V器件(EPC9061) | 48(1) | - | V | ||
| VOUT | 開關(guān)節(jié)點輸出電壓 | 使用40 V器件(EPC9060) | - | 40 | V |
| 使用60 V器件(EPC9061) | - | 60 | V | ||
| IOUT | 開關(guān)節(jié)點輸出電流 | 使用40 V器件(EPC9060) | - | 25(1) | A |
| 使用60 V器件(EPC9061) | - | 24(1) | A | ||
| VPWM | PWM邏輯輸入電壓閾值(輸入‘Low’) | - | 3.5 | 6 | V |
| PWM邏輯輸入電壓閾值(輸入‘High’) | - | 0 | 1.5 | V | |
| 最小“High”狀態(tài)輸入脈沖寬度(VPWM上升和下降時間 < 10ns) | - | 50 | - | ns | |
| 最小“Low”狀態(tài)輸入脈沖寬度(VPWM上升和下降時間 < 10ns) | - | 100(2) | - | ns |
注:(1) 假設為感性負載,最大電流取決于管芯溫度,實際最大電流受開關(guān)頻率、總線電壓和散熱條件影響;(2) 受高端自舉電源電壓‘刷新’所需時間限制。
快速啟動步驟
連接準備
在進行任何操作之前,請確保電源處于關(guān)閉狀態(tài)。按照以下步驟進行連接:
- 將輸入電源總線連接到 +VIN (J5, J6),將接地/返回連接到 -VIN (J7, J8)。
- 根據(jù)需要,將半橋的開關(guān)節(jié)點OUT (J3, J4) 連接到您的電路中。
- 將柵極驅(qū)動輸入連接到 +VDD (J1, Pin - 1),將接地返回連接到 -VDD (J1, Pin - 2)。
- 將輸入PWM控制信號連接到PWM (J2, Pin - 1),將接地返回連接到J2的任意剩余引腳。
啟動操作
- 打開柵極驅(qū)動電源,確保電源電壓在7 V至12 V范圍內(nèi)。
- 將總線電壓升至所需值,但不要超過表中所示的VOUT絕對最大電壓(EPC9060為40 V,EPC9061為60 V)。
- 打開控制器/PWM輸入源,探測開關(guān)節(jié)點以觀察開關(guān)操作。
- 一旦開始運行,在工作范圍內(nèi)調(diào)整總線電壓和負載PWM控制,觀察輸出開關(guān)行為、效率和其他參數(shù)。
關(guān)機操作
關(guān)機時,請按照上述步驟的相反順序進行操作。
測量注意事項
在測量高頻內(nèi)容的開關(guān)節(jié)點(OUT)時,務必注意避免使用過長的接地引線。應將示波器探頭尖端通過開關(guān)節(jié)點上的大過孔(為此目的而設計)進行測量,并將探頭直接接地到提供的GND端子上。
熱管理考慮
雖然EPC9060/61開發(fā)板所展示的EPC2030/31 eGaN FETs在電氣性能上超越了傳統(tǒng)的硅器件,但由于其尺寸相對較小,對熱管理的要求也更高。這些開發(fā)板適用于在低環(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,但要注意不要超過管芯的絕對最高溫度150°C。需要注意的是,EPC9060/61開發(fā)板板上沒有任何電流或熱保護。
物料清單
開發(fā)板的物料清單涵蓋了各種電容、二極管、連接器、電阻、測試點和集成電路等組件。不同的開發(fā)板型號(EPC9060和EPC9061)在部分組件上有所差異,具體如下:
通用物料清單
| 項目 | 數(shù)量 | 參考 | 零件描述 | 制造商 | 零件編號 |
|---|---|---|---|---|---|
| 1 | 3 | C4, C10, C11 | 電容,1 μF,10%,25 V,X5R | Murata | GRM188R61E105KA12D |
| 2 | 2 | C16, C17 | 電容,100 pF,5%,50 V,NP0 | Kemet | C0402C101K5GACTU |
| …… | …… | …… | …… | …… | …… |
可變物料清單
| 板號 | 項目 | 數(shù)量 | 參考 | 零件描述 | 制造商 | 零件編號 |
|---|---|---|---|---|---|---|
| EPC9060 | 5 | 4 | C21,C22,C23,C24 | 電容,4.7 F,50V ±10%,X5R | TDK | C2012X5R1H475K125AB |
| 9 | 2 | Q1,Q2 | eGaN FET | EPC | EPC2030 | |
| EPC9061 | 5 | 4 | C21,C22, C23,C24 | 電容,1 F,100V ±10%,X7S | TDK | CGA4J3X7S2A105K125AE |
| 9 | 2 | Q1,Q2 | eGaN FET | EPC | EPC2031 |
注意事項
EPC9060/61開發(fā)板僅用于產(chǎn)品評估目的,不適合商業(yè)用途,也未獲得FCC批準用于轉(zhuǎn)售。在更換評估板上的組件時,只能使用快速啟動指南中零件清單(或物料清單)中所示的零件。該板應由經(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。同時,作為評估工具,該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),并且可能包含不符合RoHS標準的組件或組裝材料。
你在使用EPC9060/61開發(fā)板的過程中遇到過哪些問題?或者你對eGaN FETs的應用有什么獨特的見解?歡迎在評論區(qū)分享交流。
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