EPC9037开发板快速上手：探索EPC2101 eGaNIC的魅力

在电子工程领域，高效的功率转换一直是我们追求的目标。今天，我们将深入了解EPC9037开发板，它搭载了EPC2101 eGaNIC（增强型氮化镓集成电路），为我们提供了一个便捷的平台来评估这种先进的功率器件。

文件下载：EPC9037.pdf

开发板概述

EPC9037开发板采用单片半桥拓扑结构，板载栅极驱动器，其核心是EPC2101 eGaNIC。它的设计目的是简化对这些单片集成eGaN FET的评估过程，将所有关键组件集成在一块2” x 2”的电路板上，方便连接到任何现有的转换器中。

开发板使用德州仪器的LM5113栅极驱动器、电源和旁路电容，包含了实现最佳开关性能所需的所有关键组件和布局，并且还预留了额外的空间用于添加降压输出滤波组件。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。

电路框图

 图1展示了开发板的完整电路框图。如果你想了解更多关于EPC2101 eGaNIC的信息，可以参考EPC官网（www.epc-co.com）上的 datasheet，建议将其与本快速入门指南结合阅读。

开发板设置与操作

连接步骤

1. 电源连接：在电源关闭的情况下，将输入电源总线连接到 (+VIN)（J5, J6），将接地/返回连接到 (-V_{mathbb{N}})（J7, J8）。
2. 半桥开关节点连接：同样在电源关闭时，将半桥的开关节点OUT（J3, J4）连接到你的电路中。
3. 栅极驱动输入连接：将栅极驱动输入连接到 (+VDD)（J1, Pin - 1），接地返回连接到 (-V DD)（J1, Pin - 2）。
4. PWM控制信号连接：将输入PWM控制信号连接到PWM（J2, Pin - 1），接地返回连接到J2的任意剩余引脚。
5. 开启栅极驱动电源：确保电源电压在7 V到12 V的范围内。
6. 开启总线电压：将总线电压调整到所需值，但不要超过绝对最大电压。
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：一旦开发板开始运行，可以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：按照上述步骤的相反顺序进行操作。

测量注意事项

在测量高频内容的开关节点（OUT）时，要特别注意避免使用过长的接地引线。正确的测量方法是将示波器探头尖端通过开关节点上的大过孔（为此目的设计），并将探头直接接地到提供的GND端子上。图3展示了正确的示波器探头技术。

性能参数

Symbol	Parameter	Conditions	Min	Max	Units
V DD	Gate Drive Input Supply Range		7	12	V
V IN	Bus Input Voltage Range			48 *	V
V OUT	Switch Node Output Voltage			60 *	V
I OUT	Switch Node Output Current			22**	A
V PWM	PWM Logic Input Voltage	Input ‘High’	3.5	6	V
		Input ‘Low’	0	1.5	V
	Minimum ‘High’ State Input Pulse Width	V PWM rise and fall time < 10ns	50		ns
	Minimum ‘Low’ State Input Pulse Width	V PWM rise and fall time < 10ns	100#		ns

需要注意的是，最大输入电压取决于电感负载，最大电流取决于管芯温度，实际最大电流会受到开关频率、总线电压和热冷却的影响。对称eGaN适用于50%占空比或低降压比应用，最小‘低’状态输入脉冲宽度受高侧自举电源电压‘刷新’所需时间的限制。

热考虑

EPC9037开发板展示了EPC2101 eGaNIC的性能。这些开发板适用于在低环境温度和对流冷却条件下进行台面评估。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150°C。需要提醒的是，这些开发板上没有任何电流或热保护功能。

物料清单

Item	Qty	Reference	Part Description	Manufacturer / Part#
1	3	C4, C10, C11	Capacitor, 1 µF, 10%, 25 V, X5R	Murata, GRM188R61E105KA12D
2	2	C16, C17	Capacitor, 100 pF, 5%, 50 V, NP0	Kemet, C0402C101K5GACTU
3	2	C9, C19	Capacitor, 0.1 µF, 10%, 25 V, X5R	TDK, C1005X5R1E104K
4	4	C21, C22, C23, C24	Capacitor - 1 µF, 10%, 100 V, X7S	TDK, CGA4J3X7S2A105K125AE
5	2	D1, D2	Schottky Diode, 30 V	Diodes Inc., SDM03U40 - 7
6	3	J1, J2, J9	Connector	2 pins of Tyco, 4 - 103185 - 0
7	6	J3, J4, J5, J6, J7, J8	Connector	FCI, 68602 - 224HLF
8	1	Q1	eGaN IC	EPC2101
9	1	R1	Resistor, 10.0 k, 5%, 1/8 W	Stackpole, RMCF0603FT10K0
10	2	R2, R15	Resistor, 0 Ω, 1/8 W	Stackpole, RMCF0603ZT0R00
11	1	R4	Resistor, 47 Ω, 1%, 1/8W	Stackpole, RMCF0603FT47R0
12	1	R5	Resistor, - 47 Ω, 1%, 1/8W	Stackpole, RMCF0603FT22R0
13	4	R19, R20, R23, R24	Resistor, 0 Ω, 1/20 W	Panasonic, ERJ - 1GE0R00C
14	2	TP1, TP2	Test Point	Keystone Elect, 5015
15	1	TP3	Connector	1/40th of Tyco, 4 - 103185 - 0
16	1	U1	I.C., Logic	Fairchild, NC7SZ00L6X
17	1	U2	I.C., Gate driver	Texas Instruments, LM5113
18	1	U3	I.C., Regulator	Microchip, MCP1703T - 5002E/MC
19	1	U4	I.C., Logic	Fairchild, NC7SZ08L6X
20	0	R14	Optional Resistor
21	0	D3	Optional Diode
22	0	P1, P2	Optional Potentiometer

注意事项

• EPC9037开发板仅用于产品评估目的，不适合商业用途。如需更换评估板上的组件，请仅使用快速入门指南中物料清单上显示的零件。如有任何疑问，请联系授权的EPC代表。
• 该开发板应由经过认证的专业人员在实验室环境中按照适当的安全程序使用，使用风险自负。
• 作为评估工具，该开发板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。由于电路板的构建有时取决于产品供应情况，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。
• 评估板（或套件）仅用于演示目的，评估板和本快速入门指南均不构成销售合同，也不针对相关应用或产品提供任何明示或暗示的保修。
• EPC保留随时对本文所述的任何产品进行更改的权利，以提高可靠性、功能或设计，且不承担因本文所述任何产品或电路的应用或使用而产生的任何责任，也不授予其专利权利或其他知识产权，或他人的权利。

总之，EPC9037开发板为我们提供了一个很好的平台来探索EPC2101 eGaNIC的性能。在使用过程中，大家是否有遇到过类似开发板的使用问题呢？欢迎在评论区分享你的经验和见解。