EPC90133开发板快速上手指南

在电子工程领域，开发板是我们进行电路设计和性能评估的重要工具。今天，我们就来详细了解一下EPC90133开发板，看看它能为我们带来怎样的便利和惊喜。

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一、开发板概述

EPC90133是一款半桥开发板，板载栅极驱动器，采用了额定电压为100V的EPC2302氮化镓场效应晶体管（FET）。其设计目的是简化EPC2302的评估过程，将所有关键组件集成在一块板子上，方便连接到大多数现有的转换器拓扑中。

这块开发板尺寸为2英寸×2英寸，包含两个以半桥配置连接的EPC2302氮化镓FET，以及一个用于增强自举电源的EPC2038氮化镓FET。它采用了uPI Semiconductor的uP1966E栅极驱动器，板上包含所有关键组件，并且布局支持最佳开关性能。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。

二、性能参数

符号	参数	条件	最小值	标称值	最大值	单位
VDD	栅极驱动调节器电源范围		7.5	12		V
VIN	总线输入电压范围				80	V
IOUT	开关节点输出电流				40	A
VPWM	PWM逻辑输入电压阈值	输入‘高’	3.5		5.5	V
		输入‘低’	0		1.5	V
PWM‘高’状态输入脉冲宽度	VPWM 上升和下降时间 < 10 ns	50			ns
PWM‘低’状态输入脉冲宽度	VPWM 上升和下降时间 < 10 ns	200			ns

需要注意的是，最大输入电压取决于电感负载，EPC2302的开关节点最大振铃必须保持在100V以下；最大电流取决于管芯温度，实际最大电流受开关频率、总线电压和热冷却条件的影响；使用板载逻辑缓冲器时，绕过逻辑缓冲器需参考uP1966E数据手册；PWM‘低’状态输入脉冲宽度受‘刷新’高端自举电源电压所需时间的限制。

三、快速启动步骤

（一）单/双PWM信号输入设置

开发板上有两个PWM信号输入端口PWM1和PWM2。在双输入模式下，两个输入端口都作为输入，PWM1连接到上FET，PWM2连接到下FET。在单输入模式下，PWM1输入端口作为输入，电路将为FET生成所需的互补PWM。输入模式通过选择J630（模式选择）的适当跳线位置来设置。

（二）死区时间设置

死区时间是指一个FET关断到另一个FET导通之间的时间，对于这块开发板，死区时间是相对于栅极驱动器的输入而言的。可以通过电阻R620延迟上FET的导通，电阻R625延迟下FET的导通来设置死区时间。所需电阻值可以从图4的图表中读取，例如，设置10 ns的死区时间需要一个120Ω的电阻。建议最小死区时间为5 ns，最大为15 ns。

（三）旁路设置

极性变换器和死区时间电路都可以通过J640（旁路）上的跳线设置进行旁路，以便直接访问栅极驱动器输入。有三种旁路选项：无旁路、死区时间旁路和完全旁路。

四、电路配置

（一）降压转换器配置

要将开发板用作降压转换器，可以通过J630（模式）选择单或双PWM输入。单输入降压模式下，旁路跳线J640必须设置为无旁路模式；双输入降压模式下，旁路跳线J640可以配置为任何有效设置。操作步骤如下：

1. 关闭电源，将输入电源总线连接到V_IN，接地端连接到GND。
2. 关闭电源，将半桥的开关节点（SW）连接到所需电路（半桥配置），或使用提供的焊盘连接电感（L1）和输出电容（C_out）。
3. 关闭电源，将栅极驱动电源连接到V_DD（J1，引脚1），接地端连接到GND（J1，引脚2，在板的底部标明）。
4. 关闭电源，根据所选输入模式设置，将输入PWM控制信号连接到PWM1和/或PWM2，并将接地端连接到板底部标明的任何GND J2引脚。
5. 打开栅极驱动电源，确保电源设置在7.5V至12V之间。
6. 打开控制器/PWM输入源。
7. 确保初始输入电源电压为0V，打开电源并缓慢将电压增加到所需值（不要超过绝对最大电压），探测开关节点以查看开关操作。
8. 一旦开始运行，在操作范围内调整PWM控制、总线电压和负载，观察输出开关行为、效率和其他参数。
9. 关机时，请按相反步骤操作。

（二）升压转换器配置

要将开发板用作升压转换器，同样可以通过J630（模式）选择单或双PWM输入。单输入升压模式下，旁路跳线J640必须设置为无旁路模式；双输入升压模式下，旁路跳线J640可以配置为任何有效设置。需要注意的是，切勿在无负载的情况下运行升压转换器模式，因为输出电压可能会超过最大额定值。操作步骤与降压转换器类似，只是连接方式有所不同。

五、测量注意事项

在测量包含高频内容的开关节点电压时，必须小心以提供准确的高速测量。开发板提供了一个可选的双引脚接头（J33）和一个MMCX连接器（J32）用于开关节点测量。建议使用差分探头测量高端自举电压，Tektronix的IsoVu探头有匹配的MMCX连接器。对于使用MMCX连接器的常规无源电压探头（如TPP1000），可以使用探头适配器（PN: 206 - 0663 - xx）。

六、热考虑

EPC90133开发板配备了三个机械垫片，可用于轻松安装散热器或散热片。在安装散热片之前，需要移除散热片区域下厚度超过1mm的任何组件。散热片可以使用铝或碲铜制作，以获得更高的性能。安装散热片时，可能需要添加一个薄绝缘层，以防止散热片与具有暴露导体的组件（如电容器和电阻器）短路。

EPC推荐了一些热界面材料（TIM），如t - Global P/N: TG - A1780 X 0.5 mm（最高导热率为17.8 W/m.K）、t - Global P/N: TG - A620 X 0.5 mm（中等导热率为6.2 W/m.K）等。选择TIM时需要考虑机械顺应性、电绝缘性和热性能等特性。

七、物料清单

文档中还提供了详细的物料清单，包括各个组件的数量、参考编号、部件描述、制造商和部件编号等信息。此外，还有一些可选组件的清单。

EPC90133开发板为我们提供了一个便捷的平台，用于评估EPC2302氮化镓FET的性能。通过合理设置输入模式、死区时间和旁路配置，我们可以将其配置为降压或升压转换器，并进行各种性能测试。在使用过程中，我们需要注意测量和热管理等方面的问题，以确保开发板的正常运行。你在使用类似开发板时遇到过哪些问题呢？欢迎在评论区分享你的经验和见解。