DrGaNPLUS開(kāi)發(fā)板EPC9202:快速入門(mén)與設(shè)計(jì)要點(diǎn)
在電子工程領(lǐng)域,開(kāi)發(fā)板的性能和設(shè)計(jì)對(duì)于產(chǎn)品的研發(fā)至關(guān)重要。今天,我們就來(lái)詳細(xì)了解一下DrGaNPLUS開(kāi)發(fā)板EPC9202,它為工程師們提供了一個(gè)便捷的評(píng)估平臺(tái),有助于加速產(chǎn)品的開(kāi)發(fā)進(jìn)程。
文件下載:EPC9202.pdf
開(kāi)發(fā)板概述
EPC9202開(kāi)發(fā)板尺寸為0.36” x 0.36”,板上包含兩個(gè)增強(qiáng)型(eGaN?)場(chǎng)效應(yīng)晶體管(FET),采用半橋配置。同時(shí),板載德州儀器的LM5113柵極驅(qū)動(dòng)器,通過(guò)單個(gè)PWM輸入進(jìn)行驅(qū)動(dòng)。其設(shè)計(jì)目的是通過(guò)優(yōu)化布局,將所有關(guān)鍵組件集成在一塊板上,方便連接到任何現(xiàn)有的轉(zhuǎn)換器中,從而簡(jiǎn)化評(píng)估過(guò)程。
性能參數(shù)
| SYMBOL | PARAMETER | CONDITIONS | MIN | MAX | UNITS |
|---|---|---|---|---|---|
| V DD | 柵極驅(qū)動(dòng)輸入電源范圍 | 4.5 | 5 | V | |
| V IN | 總線輸入電壓范圍 | 70* | V | ||
| V OUT | 開(kāi)關(guān)節(jié)點(diǎn)輸出電壓 | 100 | V | ||
| I OUT | 開(kāi)關(guān)節(jié)點(diǎn)輸出電流 | 10* | A | ||
| V PWM | PWM邏輯輸入電壓閾值 | 輸入‘High’ | 3.5 | 6 | V |
| 輸入‘Low’ | 0 | 1.5 | V | ||
| 最小‘High’狀態(tài)輸入脈沖寬度 | V PWM 上升和下降時(shí)間 < 10ns | 60 | ns | ||
| 最小‘Low’狀態(tài)輸入脈沖寬度 | V PWM 上升和下降時(shí)間 < 10ns | # 200 | ns |
注:* 假設(shè)為感性負(fù)載,最大電流取決于管芯溫度,實(shí)際最大電流受開(kāi)關(guān)頻率、總線電壓和熱性能影響;# 受高端自舉電源電壓‘刷新’所需時(shí)間限制。
熱性能考慮
該開(kāi)發(fā)板主要用于低環(huán)境溫度和對(duì)流冷卻的臺(tái)式評(píng)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額定值,但要注意不要超過(guò)管芯的絕對(duì)最大溫度125°C。需要注意的是,開(kāi)發(fā)板上沒(méi)有任何電流或熱保護(hù)。
典型性能
開(kāi)關(guān)節(jié)點(diǎn)電壓上升波形
當(dāng) (V{IN }=48 ~V) 轉(zhuǎn)換到 (V{OUT }=12 ~V),輸出電流 (I{OUT}=10 ~A),開(kāi)關(guān)頻率 (f{sw}=300) kHz 的降壓轉(zhuǎn)換器中,有典型的開(kāi)關(guān)節(jié)點(diǎn)電壓上升波形。
效率曲線
對(duì)于 (V{IN}=48 ~V) 到 (V{OUT}=12 ~V) 的降壓轉(zhuǎn)換器,使用100 V器件(電感:Coilcraft SER1390 - 103MLB)時(shí),有典型的效率曲線。
設(shè)計(jì)要點(diǎn)
為了提高DrGaNPLUS開(kāi)發(fā)板的電氣和熱性能,以下設(shè)計(jì)考慮是推薦的:
熱性能優(yōu)化
- 應(yīng)將大銅平面連接到開(kāi)發(fā)板,以改善熱性能。如果在板設(shè)計(jì)中使用填充過(guò)孔,應(yīng)如圖4所示在器件下方放置熱過(guò)孔,以便通過(guò)埋入的內(nèi)層更好地分配熱量。對(duì)于沒(méi)有填充過(guò)孔的設(shè)計(jì),熱過(guò)孔應(yīng)如圖6所示位于開(kāi)發(fā)板外部。此外,對(duì)于沒(méi)有填充過(guò)孔的設(shè)計(jì),用于連接VDD的過(guò)孔應(yīng)覆蓋并位于VDD焊盤(pán)外部。
降低傳導(dǎo)損耗
- 電感和輸出電容應(yīng)靠近開(kāi)發(fā)板放置,以減少傳導(dǎo)損耗。
接地隔離
- 較小的IC接地連接(機(jī)械圖中的引腳6)應(yīng)與電源接地連接(機(jī)械圖中的引腳3)隔離。
輸入濾波電容
- 如果需要額外的輸入濾波電容,可以將其放置在模塊外部。由于板載內(nèi)部輸入電容的存在,雖然優(yōu)選減小額外輸入電容與開(kāi)發(fā)板的距離,但這不是設(shè)計(jì)要求。
機(jī)械數(shù)據(jù)
開(kāi)發(fā)板的引腳定義如下:
- 引腳1:輸入電壓 (V_{IN })
- 引腳2:開(kāi)關(guān)節(jié)點(diǎn) (V_{SW})
- 引腳3:電源地 (P GND)
- 引腳4:PWM輸入
- 引腳5:驅(qū)動(dòng)器電壓 (V_{DD})
- 引腳6:IC地 (A GND)
同時(shí),開(kāi)發(fā)板還有詳細(xì)的尺寸參數(shù),如A = 9.15 mm,B = 9.15 mm等。
物料清單
| Item | Board Qty | Part Description | Manufacturer / Part # | Component |
|---|---|---|---|---|
| 1 | 3 | C11, C22, C23 | 電容,1uF,20%,100V,X7S,0805 | TDK, C2012X7S2A105M125AB |
| 2 | 2 | Q1, Q2 | 100 V 25 A eGaN FET | EPC, EPC2001 |
| 3 | 4 | R19, R20, R23, R24 | 電阻,0 Ohm,1/16W | Stackpole, RMCF0402ZT0R00TR |
| 4 | 1 | C9 | 電容,0.1uF,10%,25V,X5R | TDK, C1005X5R1E104K050BC |
| 5 | 1 | C19 | 電容,1uF,10%,16V,X5R | TDK, C1005X5R1C105K050BC |
| 6 | 1 | U2 | I.C., 柵極驅(qū)動(dòng)器 | Texas Instruments, LM5113 |
| 7 | 2 | D1, D2 | 肖特基二極管40 V 0.12A SOD882 | NXP, BAS40L,315 |
| 8 | 1 | U4 | IC GATE AND UHS 2 - INP 6 - MICROPAK | Fairchild, NC7SZ08L6X |
| 9 | 1 | U1 | IC GATE NAND UHS 2 - INP 6MICROPAK | Fairchild, NC7SZ00L6X |
| 10 | 1 | R1 | 電阻,10K Ohm 1/20W 1% 0201 | Stackpole, RMCF0201FT10K0 |
| 11 | 2 | C6, C7 | 電容,CER 100pF 25V 5% NP0 0201 | TDK, C0603C0G1E101J030BA |
| 12 | 1 | R4 | 電阻,0 OHM 1/20W 0201 SMD | Panasonic, ERJ - 1GN0R00C |
| 13 | 1 | R5 | 電阻,56 Ohm 1/20W 1% 0201 SMD | Panasonic, ERJ - 1GEF56R0C |
綜上所述,DrGaNPLUS開(kāi)發(fā)板EPC9202為電子工程師提供了一個(gè)功能強(qiáng)大且易于使用的評(píng)估平臺(tái)。在設(shè)計(jì)過(guò)程中,充分考慮熱性能、傳導(dǎo)損耗等因素,結(jié)合物料清單合理選擇組件,將有助于發(fā)揮開(kāi)發(fā)板的最佳性能。大家在使用過(guò)程中,是否遇到過(guò)類(lèi)似開(kāi)發(fā)板的設(shè)計(jì)挑戰(zhàn)呢?歡迎在評(píng)論區(qū)分享你的經(jīng)驗(yàn)。
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性能參數(shù)
+關(guān)注
關(guān)注
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