EPC9080开发板：高效功率转换的快速入门指南

在电子工程师的日常工作中，开发板的选择和使用对于项目的成功至关重要。今天，我们就来深入了解一下EPC9080开发板，它是一款专为高效功率转换设计的开发工具，能帮助我们快速评估EPC2045和EPC2022增强型氮化镓（eGaN®）场效应晶体管（FET）的性能。

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开发板概述

EPC9080开发板是一款最大器件电压为100V、最大输出电流为30A的半桥开发板，板载栅极驱动器，采用了EPC2045和EPC2022 eGaN FET，专为高降压、大电流应用而设计。其目的是简化EPC2045和EPC2022 eGaN FET的评估过程，将所有关键组件集成在一块板上，方便连接到任何现有的转换器中。

该开发板尺寸为2” x 2”，采用德州仪器LM5113栅极驱动器，在半桥配置中包含一个高端EPC2045 eGaN FET和一个低端EPC2022 eGaN FET。此外，板上还包含所有关键组件和布局，以实现最佳开关性能，并设有各种探测点，便于进行简单的波形测量和效率计算。

快速启动步骤

EPC9080开发板的设置非常简单，以下是评估EPC2045和EPC2022 eGaN FET性能的快速启动步骤：

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 –VIN（J7、J8）。
2. 开关节点连接：同样在电源关闭时，将半桥OUT（J3、J4）的开关节点（SW）根据需要连接到您的电路（半桥配置）。EPC9080还提供了可选的降压转换器配置，如图2所示，板上预留了输出电感和输出电容的焊盘。
3. 栅极驱动输入连接：关闭电源，将栅极驱动输入连接到 +VDD（J1，引脚1），将接地返回连接到 –VDD（J1，引脚2）。
4. PWM控制信号连接：在电源关闭状态下，将输入PWM控制信号连接到PWM（J2，引脚1），将接地返回连接到J2的其余任意引脚。
5. 开启栅极驱动电源：确保电源电压在7.5V至12V范围内。
6. 开启控制器/PWM输入源。
7. 开启总线电压：将总线电压调节到所需值（不要超过绝对最大电压），并探测开关节点以观察开关操作。
8. 参数调整与观察：设备正常运行后，在工作范围内调整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：关机时，请按上述步骤的相反顺序操作。

性能参数

以下是EPC9080开发板在 (T_{A}=25^{circ} C) 条件下的性能参数总结：	符号	参数	条件	最小值	最大值	单位
V DD	栅极驱动输入电源范围		7.5	12	V
V IN	总线输入电压范围			80	V
I OUT	开关节点输出电流			30	A
V PWM	PWM逻辑输入电压阈值	输入‘高’ 输入‘低’	3.5 0	6 1.5	V V
	最小‘高’状态输入脉冲宽度	V PWM 上升和下降时间 < 10ns	50		ns
	最小‘低’状态输入脉冲宽度	V PWM 上升和下降时间 < 10ns	200		ns

需要注意的是，最大输入电压取决于电感负载，必须将最大开关节点振铃保持在一定范围内；最大电流取决于管芯温度，EPC2045和EPC2022的实际最大电流在100V以下。在测量高频内容开关节点时，要注意提供准确的高速测量。开发板上包含一个可选的双引脚接头（J10）用于开关节点测量，建议将测量点安装在板的背面，以防止污染顶部组件。

热考虑因素

EPC9080开发板展示了EPC2045和EPC2022 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，但要注意不要超过绝对最大管芯温度150°C。需要强调的是，EPC9080开发板上没有任何电流或热保护。

物料清单

EPC9080开发板的物料清单详细列出了各个组件的信息，包括电容、二极管、晶体管、集成电路等，具体如下：	项目	数量	参考	部件描述	制造商/部件编号
1	3	C4, C10, C11	电容，1 µF，10%，25 V，X5R	Murata, GRM188R61E105KA12D
2	1	C9	电容，0.1 µF，10%，25 V，X5R	TDK, C1005X5R1E104K050BC
3	2	C16, C17	电容，100 pF，5%，50 V，NP0	Kemet, C0402C101K5GACTU
4	1	C19	电容，1 µF，10%，25 V，X5R	TDK, C1005X5R1E105K050BC
5	4	C21, C22, C23, C24	电容，CER 1 µF 100 V 20% X7S 0805	TDK, C2012X7S2A105M125AB
6	2	D1, D2	肖特基二极管，30 V	Diodes Inc., SDM03U40-7
7	1	Q1	eGaN FET，100 V，7 mΩ	EPC, EPC2045
8	1	Q2	eGaN FET，100 V，3.2 mΩ	EPC, EPC2022
9	1	U1	IC GATE NAND 1CH 2 - INP 6MICROPAK	Fairchild, NC7SZ00L6X
10	1	U2	栅极驱动器，LM5113，USMD，BGA	Texas Instruments, LM5113
11	1	U3	I.C., 稳压器 MCP1703T - 5002E/MC	Microchip, MCP1703T - 5002E/MC
12	1	U4	IC GATE AND 1CH 2 - INP 6 - MICROPAK	Fairchild, NC7SZ08L6X
13	1	R1	电阻，10.0 K，5%，1/8W	Stackpole, RMCF0603FT10K0
14	3	R2, R15, R3	电阻，0 Ω，1/8W，0603	ERJ - 3GEY0R00V
15	1	R4	RES SMD 115 Ω 1% 1/10W 0603	311 - 115HRTR - ND
16	1	R5	RES SMD 120 Ω 1% 1/10W 0603	311 - 120HRTR - ND
17	1	R19	RES SMD 0.0 Ω JUMPER 1/16W	Stackpole, RMCF0402ZT0R00TR - ND
18	3	J1, J2, J9	连接器，2引脚的Tyco，4 - 103185 - 0	2引脚的Tyco，4 - 103185 - 0
19	6	J3, J4, J5, J6, J7, J8	连接器，FCI，68602 - 224HLF	FCI, 68602 - 224HLF
20	2	TP1, TP2	测试点，Keystone Elect，5015	Keystone Elect, 5015

此外，还有一些可选组件，如可选电位器、PCB基准标记、VSW探头和低端驱动PWM选项等。

注意事项

EPC9080开发板仅用于产品评估目的，不用于商业用途。在评估板上更换组件时，只能使用快速启动指南中零件列表（或物料清单）中显示的零件。如果有任何疑问，请联系EPC授权代表。

该开发板旨在由认证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，电路板和本快速启动指南均不构成销售合同，也不就所涉及的应用或产品提供任何明示或暗示的保证。

EPC保留随时更改本文所述任何产品的权利，以提高可靠性、功能或设计，且不承担因使用本文所述任何产品或电路而产生的任何责任，也不授予其专利权或其他知识产权的许可。

希望通过这篇文章，大家对EPC9080开发板有了更深入的了解。在实际应用中，你是否遇到过类似开发板的使用问题？你是如何解决的呢？欢迎在评论区分享你的经验和见解。