EPC90141开发板快速上手指南：开启高效电源转换设计之旅

在电源转换设计领域，氮化镓（GaN）技术凭借其卓越的性能正逐渐成为主流。EPC90141开发板作为一款专注于GaN FET评估的工具，为电子工程师提供了便捷且高效的评估平台。本文将深入解读EPC90141开发板，帮助工程师快速掌握其使用方法，开启高效电源转换设计之旅。

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开发板概述

EPC90141是一款半桥开发板，搭载了额定电压为100V的EPC2070 GaN场效应晶体管（FET），并集成了板载栅极驱动器。其设计目的是简化EPC2070的评估过程，将所有关键组件集成在一块2英寸×2英寸的电路板上，方便连接到大多数现有的转换器拓扑中。

开发板采用半桥配置，包含两个EPC2070 GaN FET和一个用于增强自举电源的EPC2038 GaN FET。同时，它采用了uPI Semiconductor的uP1966E栅极驱动器，并配备了所有关键组件，布局设计支持最佳开关性能。此外，开发板还设有多个探测点，便于进行简单的波形测量和效率计算。

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				5	A
VPWM	PWM逻辑输入（高电平）		2.3			V
VPWM	PWM逻辑输入（低电平）				0.5	V
PWM高电平输入脉冲宽度	VPWM上升和下降时间 < 10ns	20			ns
PWM低电平输入脉冲宽度	VPWM上升和下降时间 < 10ns	见注释4			ns

快速启动流程

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，PWM1连接到上侧FET，PWM2连接到下侧FET；在单输入模式下，PWM1作为输入，电路会为FET生成所需的互补PWM信号。输入模式通过选择J630（模式选择）的跳线位置来设置。

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，对于该开发板，死区时间参考栅极驱动器的输入。可以通过调整电阻R620和R625的值来设置死区时间，所需电阻值可从图4的图表中读取。推荐的最小死区时间为5ns，最大为15ns。

旁路设置

可以使用J640（旁路）的跳线设置来旁路极性变换器和死区时间电路，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。

转换器配置

降压转换器配置

要将开发板作为降压转换器运行，可以选择单PWM输入或双PWM输入，通过J630（模式）的跳线设置来选择。在旁路模式下操作时，务必提供包含死区时间和极性的正确PWM信号。

升压转换器配置

将开发板作为升压转换器运行时，同样可以选择单PWM输入或双PWM输入。需要注意的是，绝不能在无负载的情况下运行升压转换器模式，以免输出电压超过最大额定值。

测量注意事项

在测量包含高频内容的开关节点电压时，需要采取措施进行准确的高速测量。开发板提供了一个可选的双针插头（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，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。

热管理考虑

EPC90141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。在安装散热器之前，需要移除散热器区域下厚度超过1mm的任何组件。散热器可以使用铝或碲铜制造，以获得更高的性能。

选择热界面材料（TIM）时，需要考虑机械顺应性、电气绝缘性和热性能等特性。EPC推荐了几种热界面材料，如t-Global的TG-A1780 X 0.5 mm、TG-A6200 X 0.5 mm，Bergquist的GP5000-0.02和GPTGP7000ULM-0.020等。

物料清单

开发板的物料清单详细列出了各个组件的型号、数量和制造商，为工程师在更换或升级组件时提供了参考。

总结

EPC90141开发板为工程师提供了一个便捷的平台，用于评估EPC2070 GaN FET的性能。通过本文的介绍，相信工程师们已经对开发板的特点、操作流程和注意事项有了全面的了解。在实际应用中，工程师们可以根据具体需求进行配置和调整，充分发挥开发板的优势，推动电源转换设计的创新和发展。你在使用EPC90141开发板的过程中遇到过哪些问题呢？欢迎在评论区分享你的经验和见解。