EPC9097开发板快速上手指南

在电子工程领域，开发板是我们进行电路设计和测试的重要工具。今天我们要介绍的是EPC9097开发板，它为评估EPC2204 eGaN FETs的性能提供了便捷的途径。

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一、开发板概述

EPC9097开发板是一款最大器件电压为100 V、最大输出电流为20 A的半桥开发板，采用了EPC2204 GaN场效应晶体管（FET）。其尺寸为2" × 2"，包含两个EPC2204 GaN FET和一个EPC2038 GaN FET，采用半桥配置，并搭配uPI Semiconductor uP1966E栅极驱动器。该开发板集成了所有关键组件，其布局支持最佳开关性能，还设有各种探测点，方便进行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	-	-	-	15	A
PWM	逻辑输入（高）	-	3.5	-	5.5	V
VPWM	电压阈值	-	-	-	-	-
	逻辑输入（低）	-	0	-	1.5	V
	最小高电平输入脉冲宽度	VPWM上升和下降时间 < 10ns	-	-	50	ns
	最小低电平输入脉冲宽度	VPWM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，EPC2204的开关节点最大振铃必须保持在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、总线电压和热冷却的影响。

二、快速启动步骤

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，两个端口都作为输入，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，电路会为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，死区时间参考栅极驱动器的输入。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。建议最小死区时间为5 ns，最大死区时间为15 ns。

3. 旁路设置

极性变换器和死区时间电路可以通过J640（旁路）的跳线设置进行旁路，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输入模式，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。操作步骤如下：

1. 关闭电源，将输入电源总线连接到VIN，接地端连接到GND。
2. 关闭电源，将半桥的开关节点（SW）连接到所需电路，或使用提供的电感（L1）和输出电容（Cout）焊盘。
3. 关闭电源，将栅极驱动电源连接到VDD（J1，引脚1），接地端连接到GND（J1，引脚2）。
4. 关闭电源，根据所选输入模式将输入PWM控制信号连接到PWM1和/或PWM2，并将接地端连接到板底的任何GND J2引脚。
5. 打开栅极驱动电源，确保电源设置在7.5 V到12 V之间。
6. 打开控制器/PWM输入源。
7. 确保初始输入电源电压为0 V，打开电源并缓慢增加电压到所需值（不超过绝对最大电压），探测开关节点以观察开关操作。
8. 操作后，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. 关机时，请按相反步骤操作。

2. 升压转换器配置

同样可以选择单PWM输入或双PWM输入模式，通过设置J603（模式）的跳线来选择。需要注意的是，绝不能在无负载的情况下操作升压转换器模式，否则输出电压可能会超过最大额定值。操作步骤与降压转换器类似，但在连接电源和负载时有所不同。

四、测量注意事项

在测量包含高频内容的开关节点电压时，需要采取措施进行准确的高速测量。开发板提供了可选的双引脚接头（J33）和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，Tektronix的IsoVu探头配有匹配的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（PN: 206 - 0663 - xx）。

五、热考虑

EPC9097开发板适用于低环境温度和对流冷却的台式评估。添加散热片或散热器以及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。开发板配备了三个机械垫片，可以方便地安装散热片或散热器，安装前需要移除散热片区域下厚度超过1 mm的任何组件。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推荐使用t - Global P/N: TG - X 500 µm作为热界面材料。

六、物料清单

文档中提供了详细的物料清单，包括各种电容、电阻、二极管、接头、晶体管等组件的型号和数量，同时还列出了可选组件。

总之，EPC9097开发板为工程师提供了一个方便的平台来评估EPC2204 eGaN FETs的性能。在使用过程中，需要注意各项参数的设置和操作步骤，以确保开发板的正常运行。大家在实际使用中有没有遇到什么特别的问题呢？欢迎在评论区分享交流。