EPC9063开发板：高效氮化镓半桥电路的评估利器

在电子工程领域，开发板是评估和验证新器件性能的重要工具。今天，我们就来详细了解一下EPC9063开发板，它专为评估EPC2107增强型氮化镓（eGaN®）半桥电路而设计，具有诸多独特的优势。

文件下载：EPC9063.pdf

开发板概述

EPC9063开发板的最大器件电压为100V，最大输出电流为1.5A，采用了EPC2107 eGaN半桥电路，并集成了板载栅极驱动器。其栅极驱动器配置了同步FET自举电路，有效消除了由栅极驱动器内部自举二极管反向恢复损耗引起的高端器件损耗。该开发板的尺寸为2” x 1.5”，使用德州仪器的LM5113栅极驱动器和电源及旁路电容，包含了所有关键组件和优化的布局，以实现最佳的开关性能。此外，开发板还设有多个探测点，方便进行波形测量和效率计算，同时还预留了客户组件的焊盘，可用于降压转换器或零电压开关（ZVS）D类放大器配置的测试。

性能参数

Symbol	Parameter	Conditions	Min	Max	Units
V DD	Gate Drive Input Supply Range		7.5	12	V
V IN	Bus Input Voltage Range			80*	V
V OUT	Switch Node Output Voltage			100	V
I OUT	Switch Node Output Current			1.5*	A
V PWM	PWM Logic Input Voltage Threshold	Input ‘High’ Input ‘Low’	3.5 0	6 1.5	V V
	Minimum ‘High’ State Input Pulse Width	V PWM rise and fall time < 10ns	40		ns
	Minimum ‘Low’ State Input Pulse Width	V PWM rise and fall time < 10ns	160#		ns

注：*假设为感性负载，最大电流取决于管芯温度，实际最大电流受开关频率、母线电压和热条件影响；#受高端自举电源电压“刷新”所需时间限制。

快速启动步骤

EPC9063开发板的设置非常简单，以下是具体的操作步骤：

1. 配置工作模式：将开发板配置为ZVS D类操作或降压转换器操作。
2. 连接输入电源：在电源关闭的情况下，将输入电源总线连接到+VIN (J1)，接地端连接到–VIN (J4)。
3. 连接负载：对于ZVS D类操作，在电源关闭时，将高频负载连接到高频输出 (RF-J2或VSW J3) 和GND-J4；对于降压转换器操作，将直流负载连接到直流输出 (+Vout-J5) 和GND-J4。
4. 连接栅极驱动输入：在电源关闭时，将栅极驱动输入连接到+V (J90, Pin-1)，接地端连接到–VDD (J90, Pin-2)。
5. 连接PWM控制信号：在电源关闭时，将输入PWM控制信号连接到PWM (J70, Pin-1)，接地端连接到J70的Pin-2或Pin-4。
6. 开启栅极驱动电源：确保电源在7.5V至12V范围内。
7. 开启控制器/PWM输入源。
8. 开启母线电压：将母线电压调节到所需值，但不要超过Vout的绝对最大电压80V，并探测开关节点以观察开关操作。
9. 调整参数：在设备运行后，在工作范围内调整母线电压、负载和PWM控制，观察输出开关行为、效率和其他参数。
10. 关机：按照相反的步骤进行关机操作。

测量注意事项

在测量高频开关节点时，要特别注意避免使用过长的接地引线。建议将示波器探头通过开关节点上的大过孔进行测量，并直接在提供的GND端子上接地。开发板配备了专门设计的高频测量连接，使用位于J11和J12的MMCX连接器，可直接访问上下FET的栅极信号。这些节点可以使用Tektronix IsoVu探头进行直接测量，该探头具有小于2 pF的共模负载，并通过电流隔离完全消除了接地环路。MMCX连接器为测试点提供了屏蔽同轴环境，可最大限度地减少噪声拾取。

热管理考虑

虽然EPC2107 eGaN半桥电路的电气性能优于传统硅器件，但由于其尺寸相对较小，对热管理的要求较高。EPC9063开发板适用于低环境温度和对流冷却的台式评估。添加散热片和强制风冷可以显著提高器件的电流额定值，但要注意不要超过管芯的绝对最大温度150°C。开发板可以使用散热片套件，具体组装方法可参考相关说明。需要注意的是，EPC9063开发板没有板载电流或热保护功能。

组件清单

开发板包含了多种组件，如电容、二极管、电阻、连接器等，具体清单如下：	Item	Qty	Reference	Part Description	Manufacturer	Part Number
1	3	C1, C2, C3	10 nF, 100 V	TDK	C1005X7S2A103K050BB
2	3	C4, C5, C6	1 µF 100 V	TDK	C2012X7S2A105K125AB
……	……	……	……	……	……

此外，还有一些可选组件和散热片套件可供选择，具体信息可参考文档。

注意事项

EPC9063开发板仅用于产品评估目的，不适合商业用途。在更换评估板上的组件时，应使用快速启动指南中零件清单上显示的零件。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，使用时需自行承担风险。同时，该开发板未设计用于符合欧盟电磁兼容性指令或其他类似指令和法规，并且不能保证购买的开发板100%符合RoHS标准。

EPC9063开发板为电子工程师提供了一个便捷的平台，用于评估EPC2107 eGaN半桥电路的性能。通过合理的配置和操作，工程师可以深入了解该电路的特点和优势，为后续的设计工作提供有力的支持。你在使用类似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。