EPC9010开发板快速上手：开启eGaN FET评估之旅

作为电子工程师，在功率转换领域不断探索高效且可靠的解决方案是我们的日常工作。今天要给大家介绍的EPC9010开发板，它能帮助我们轻松评估EPC2016增强模式（eGaN®）场效应晶体管（FET）的性能。下面将为大家详细讲解这款开发板的特点、性能参数、快速启动步骤、热管理注意事项以及物料清单等内容。

文件下载：EPC9010.pdf

开发板概述

EPC9010开发板是一款最大器件电压为100V、最大输出电流为7A的半桥开发板，板载栅极驱动器，采用了EPC2016 eGaN FET。其设计目的是简化EPC2016 eGaN FET的评估过程，将所有关键组件集成在一块电路板上，方便连接到任何现有的转换器中。开发板尺寸为2” x 1.5”，采用德州仪器的LM5113栅极驱动器、电源和旁路电容，包含两个EPC2016 eGaN FET，以半桥配置排列。此外，板上还有各种探测点，便于进行简单的波形测量和效率计算。

性能参数

电源输入范围

• 栅极驱动输入电源范围（V_DD）：7 - 12V。
• 总线输入电压范围（V_IN）：最大70V（假设为感性负载，最大电流取决于管芯温度，实际最大电流受开关频率、总线电压和热条件影响）。
• 开关节点输出电压（V_OUT）：最大100V。
• 开关节点输出电流（I_OUT）：最大7A（假设为感性负载，最大电流取决于管芯温度，实际最大电流受开关频率、总线电压和热条件影响）。

PWM逻辑输入电压阈值

• 输入‘高’（V_PWM）：3.5 - 6V。
• 输入‘低’（V_PWM）：0 - 1.5V。

最小输入脉冲宽度

• 最小‘高’状态输入脉冲宽度：当V_PWM上升和下降时间小于10ns时，为60ns。
• 最小‘低’状态输入脉冲宽度：当V_PWM上升和下降时间小于10ns时，为200ns（受高端自举电源电压‘刷新’所需时间限制）。

快速启动步骤

EPC9010开发板的设置非常简单，按照以下步骤操作即可开始评估EPC2016 eGaN FET的性能：

1. 电源连接：在电源关闭的情况下，将输入电源总线连接到 +V_IN（J5、J6），将接地/返回端连接到 -V_IN（J7、J8）。
2. 开关节点连接：同样在电源关闭时，将半桥的开关节点OUT（J3、J4）连接到您的电路中。
3. 栅极驱动输入连接：关闭电源，将栅极驱动输入连接到 +V_DD（J1，引脚1），将接地返回端连接到 -V_DD（J1，引脚2）。
4. PWM控制信号连接：关闭电源，将输入PWM控制信号连接到PWM（J2，引脚1），将接地返回端连接到J2的其余任意引脚。
5. 开启栅极驱动电源：确保电源电压在7 - 12V范围内。
6. 开启总线电压：将总线电压设置到所需值，但不要超过V_OUT的绝对最大电压100V。
7. 开启控制器/PWM输入源：探测开关节点，观察开关操作。
8. 参数调整与观察：一旦开发板开始运行，在工作范围内调整总线电压和负载PWM控制，观察输出开关行为、效率和其他参数。
9. 关机步骤：关机时，请按上述步骤的相反顺序操作。

热管理注意事项

虽然EPC2016 eGaN FET的电气性能优于传统硅器件，但由于其尺寸相对较小，对热管理的要求更高。EPC9010开发板适用于在低环境温度和对流冷却条件下进行台式评估。添加散热片和强制风冷可以显著提高这些器件的电流额定值，但要注意不要超过管芯的绝对最大温度125°C。需要注意的是，EPC9010开发板本身没有任何电流或热保护功能。

物料清单

序号	数量	参考编号	部件描述	制造商/部件编号
1	4	C4, C10, C11, C13	电容，1uF，10%，25V，X5R	Murata, GRM188R61E105KA12D
2	2	C6, C7	电容，100pF，5%，50V，NP0	TDK, C1608C0G1H101J
3	1	C12	电容，0.1uF，10%，25V，X5R	TDK, C1608X5R1E104K
4	2	C16, C17	电容，2.2uF，10%，100V，X5R	Taiyo Yuden, HMK325B7225K
5	2	D1, D2	肖特基二极管，30V	Diodes Inc., SDM03U40 - 7
6	3	J1, J2, J9	连接器	2引脚的Tyco, 4 - 103185 - 0
7	1	J3, J4, J5, J6, J7, J8	连接器	FCI, 68602 - 224HLF
8	2	Q1, Q2	eGaN® FET	EPC, EPC2016
9	1	R1	电阻，10.0K，5%，1/8W	Stackpole, RMCF0603FT10K0
10	2	R2, R15	电阻，0欧姆，1/8W	Stackpole, RMCF0603ZT0R00
11	1	R4	电阻，22欧姆，1%，1/8W	Stackpole, RMCF0603FT22R0
12	1	R5	电阻，47欧姆，1%，1/8W	Stackpole, RMCF0603FT47R0
13	2	R11, R12	电阻，0欧姆，1/8W	Stackpole, RMCF0603ZT0R00
14	2	TP1, TP2	测试点	Keystone Elect, 5015
15	1	TP3	连接器	1/40的Tyco, 4 - 103185 - 0
16	1	U1	集成电路，逻辑	Fairchild, NC7SZ00L6X
17	1	U2	集成电路，栅极驱动器	Texas Instruments, LM5113
18	1	U3	集成电路，稳压器	Microchip, MCP1703T - 5002E/MC
19	1	U4	集成电路，逻辑	Fairchild, NC7SZ08L6X
20	0	R13, R14	可选电阻
21	0	C15, C19	可选电容
22	0	D5, D6	可选二极管
23	0	P1, P2	可选电位器

注意事项

• 测量注意事项：在测量高频内容的开关节点（OUT）时，要注意避免使用过长的接地引线。应将示波器探头尖端通过开关节点上的大过孔（为此目的而设计）进行测量，并将探头直接接地到提供的GND端子上。
• 使用限制：EPC9010开发板仅用于产品评估目的，不适合商业用途。作为评估工具，它未设计为符合欧盟电磁兼容性指令或任何其他此类指令或法规。此外，由于电路板的构建有时受产品供应情况的影响，电路板可能包含不符合RoHS标准的组件或组装材料，EPC不保证所购买的电路板100%符合RoHS标准。同时，EPC不承担应用协助、客户产品设计、软件性能或专利侵权等方面的责任，并保留随时更改电路和规格的权利。

大家在使用EPC9010开发板进行评估时，是否遇到过一些特殊的问题呢？欢迎在评论区分享你的经验和见解。