EPC9010C开发板：快速上手指南与技术要点

引言

在电子设计领域，高效的电源转换至关重要。EPC9010C开发板为工程师们提供了一个便捷的平台，用于评估EPC2016C增强模式（eGaN®）场效应晶体管（FET）的性能。本文将详细介绍EPC9010C开发板的特点、快速启动步骤、热管理和测量注意事项等内容，帮助工程师们更好地使用该开发板。

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开发板概述

EPC9010C开发板是一款最大器件电压为100 V、最大输出电流为7 A的半桥开发板，板载栅极驱动器，采用了EPC2016C eGaN FET。其尺寸为2英寸×2英寸，包含两个以半桥配置排列的EPC2016C eGaN FET和uPI Semiconductor uP1966A栅极驱动器。该开发板集成了所有关键组件，布局支持最佳开关性能，还设有多个探测点，便于进行简单的波形测量和效率计算。

快速启动步骤

降压转换器配置

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GND（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（SW）（J3、J4）按需要连接到您的电路（半桥配置），或者使用提供的焊盘连接电感（(L{1})）和输出电容（(C{out})）。
3. 栅极驱动器电源连接：关闭电源，将栅极驱动器电源连接到 (V_{DD})（J1，引脚1），接地返回端连接到GND（J1，引脚2，位于板的底部）。
4. PWM控制信号连接：电源关闭时，将输入PWM控制信号连接到PWM1（J2，引脚1），接地返回端连接到板底部所示的任何GND J2引脚。
5. 开启栅极驱动器电源：确保电源电压在7.5 V至12 V之间。
6. 开启控制器/PWM输入源。
7. 开启电源：确保初始输入电源电压为0 V，然后开启电源并缓慢将电压增加到所需值（不要超过绝对最大电压），探测开关节点以观察开关操作。
8. 参数调整：运行后，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：按相反步骤操作。

升压转换器配置

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。

1. 电感和电容连接：电感（(L{1})）和输入电容（标记为 (C{out})）可以焊接到板上（如图3所示），也可以使用外部提供的。还可以使用EPC2016C FET右侧的额外焊盘安装反并联二极管。
2. 电源连接：电源关闭时，将输入电源总线连接到 (V{OUT})（J9，引脚1），接地/返回端连接到GND（J9，引脚2），如果电感 (L{1}) 和 (C{out}) 是外部提供的，则跨接在电容上。将输出电压（标记为 (V{IN})，J5、J6）按需要连接到您的电路，例如电阻负载。
3. 栅极驱动器电源连接：同降压转换器配置步骤3。
4. PWM控制信号连接：电源关闭时，将输入PWM控制信号连接到PWM1（J2，引脚1），接地返回端连接到板底部所示的任何GND J2引脚。注意，底部FET栅极驱动信号相对于PWM1是反相的。也可以通过移除R2和R17并安装0 Ω跳线用于R14和R16来使用单独的输入PWM信号。
5. 开启栅极驱动器电源：确保电源电压在7.5 V至12 V之间。
6. 开启控制器/PWM输入源。
7. 开启电源：确保输出不是开路，初始输入电源电压为0 V，然后开启电源并缓慢将电压增加到所需值（不要超过绝对最大电压），探测开关节点以观察开关操作。
8. 参数调整：运行后，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，同时观察器件温度以确定操作限制。
9. 关机：按相反步骤操作。

热管理考虑

EPC9010C开发板展示了EPC2016C eGaN FET的性能。该开发板旨在用于低环境温度和对流冷却的台式评估。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，但必须注意不要超过绝对最大管芯温度150°C。需要注意的是，EPC9010C开发板板上没有任何电流或热保护。如果您想了解更多关于EPC eGaN FET热性能的信息，可以参考相关文献。

测量注意事项

在测量高频内容开关节点时，必须注意提供准确的高速测量。开发板包括一个可选的双引脚接头（J10）用于开关节点测量，还提供了MMCX连接器焊盘（图5中的J15）来测量开关节点。低侧栅极电压（VGS2）可以在双引脚接头（J22）或MMCX（J12）处测量，需要安装R7（0欧姆电阻）。高侧栅极电压（VGS1）只能使用MMCX连接器（J11）测量，需要安装R6（0欧姆电阻），建议使用差分探头测量高侧栅极，Tektronix的IsoVu探头配有匹配的MMCX连接器。对于使用MMCX连接器测量低侧栅极或开关节点的调节器无源电压探头（如TPP1000），可以使用探头适配器（PN: 206 - 0663 - xx）。EPC网站提供了关于测量技术的相关信息，如“AN023 Accurately Measuring High Speed GaN Transistors”和“How to GaN”教育视频系列。

物料清单

文档中提供了详细的物料清单，包括电容、二极管、FET、IC、电阻、连接器等各种组件的型号、数量和制造商信息。此外，还列出了可选组件的相关信息。工程师们在使用开发板时，可以根据需要参考这些信息进行组件的更换和调试。

总结

EPC9010C开发板为工程师们提供了一个方便快捷的平台，用于评估EPC2016C eGaN FET的性能。通过本文介绍的快速启动步骤、热管理和测量注意事项等内容，工程师们可以更好地使用该开发板进行电源转换电路的设计和测试。在使用过程中，务必遵循相关的安全规程和注意事项，以确保开发板的正常运行和测试结果的准确性。你在使用EPC9010C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。