EPC90146开发板快速上手指南

在电子设计领域，开发板是验证和开发新电路的重要工具。今天我们来详细了解一下EPC90146开发板，它为评估EPC2071 eGaN® FET提供了便捷的途径。

文件下载：EPC90146.pdf

一、开发板概述

EPC90146是一款半桥开发板，板载栅极驱动器，采用了额定电压为100 V的EPC2071 eGaN FET。其目的是简化EPC2071的评估过程，将所有关键组件集成在一块板子上，方便集成到大多数现有的转换器拓扑中。

1. 基本参数

开发板尺寸为2英寸×2英寸，包含两个半桥配置的EPC2071 eGaN FET和一个用于增强自举电源的EPC2038 GaN FET。它采用了uPI Semiconductor uP1966E栅极驱动器，板上包含所有关键组件，布局支持最佳开关性能，还有各种探测点，便于进行简单的波形测量和效率计算。

2. 性能总结

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			45		A
VPWM	PWM逻辑输入电压阈值（输入‘高’）		3.5	5.5		V
VPWM	PWM逻辑输入电压阈值（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，EPC2071的最大输入电压必须保持在100 V以下，最大电流取决于管芯温度，实际最大电流受开关频率、总线电压和散热条件影响。当使用板载逻辑缓冲器时，绕过逻辑缓冲器时请参考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限制。

二、快速启动流程

1. 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。

2. 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，是相对于栅极驱动器的输入而言。可以通过电阻R620和R625来设置死区时间，所需电阻值可以从图4的图表中读取。推荐的最小死区时间为5 ns，最大为15 ns。

3. 旁路设置

可以使用J640（旁路）上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。

三、转换器配置

1. 降压转换器配置

可以选择单PWM输入或双PWM输入，通过设置J630（模式）的跳线来选择。在单输入降压模式下，旁路跳线J640必须设置为无旁路模式；在双输入降压模式下，旁路跳线J640可以配置为任何有效设置。

2. 升压转换器配置

同样可以选择单PWM输入或双PWM输入，通过设置J630（模式）的跳线来选择。在单输入升压模式下，旁路跳线J640必须设置为无旁路模式；在双输入升压模式下，旁路跳线J640可以配置为任何有效设置。需要注意的是，在升压转换器模式下，绝不能在无负载的情况下运行，否则输出电压可能会超过最大额定值。

四、测量注意事项

在测量包含高频内容的开关节点电压时，需要注意提供准确的高速测量。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。推荐使用差分探头测量高端栅极电压（J1），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。

五、热考虑

EPC90146开发板配备了三个机械垫片，可以用于轻松安装散热器或散热片。在安装散热器之前，需要移除散热片区域下厚度超过1 mm的任何组件。设计散热片时，可以使用铝或铜以获得更高的性能。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。

六、实验验证

对EPC90146的性能在表2所示的操作条件下进行了测试，测试包括测量电感电流和开关节点波形、效率和功率损耗、热性能等。通过这些测试，可以更好地了解开发板在不同条件下的性能表现。

七、注意事项

EPC90146开发板仅用于产品评估目的，不用于商业用途，也未获得FCC批准用于转售。在更换评估板上的组件时，只能使用快速启动指南中零件清单（或物料清单）中显示的零件。使用该开发板时，请遵循适当的安全程序，由认证专业人员在实验室环境中使用，风险自负。

你在使用EPC90146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。