DrGaNPLUS开发板EPC9202：快速入门与设计要点

在电子工程领域，开发板的性能和设计对于产品的研发至关重要。今天，我们就来详细了解一下DrGaNPLUS开发板EPC9202，它为工程师们提供了一个便捷的评估平台，有助于加速产品的开发进程。

文件下载：EPC9202.pdf

开发板概述

EPC9202开发板尺寸为0.36” x 0.36”，板上包含两个增强型（eGaN®）场效应晶体管（FET），采用半桥配置。同时，板载德州仪器的LM5113栅极驱动器，通过单个PWM输入进行驱动。其设计目的是通过优化布局，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，从而简化评估过程。

性能参数

SYMBOL	PARAMETER	CONDITIONS	MIN	MAX	UNITS
V DD	栅极驱动输入电源范围		4.5	5	V
V IN	总线输入电压范围			70*	V
V OUT	开关节点输出电压			100	V
I OUT	开关节点输出电流			10*	A
V PWM	PWM逻辑输入电压阈值	输入‘High’	3.5	6	V
		输入‘Low’	0	1.5	V
	最小‘High’状态输入脉冲宽度	V PWM 上升和下降时间 < 10ns	60		ns
	最小‘Low’状态输入脉冲宽度	V PWM 上升和下降时间 < 10ns	# 200		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、总线电压和热性能影响；# 受高端自举电源电压‘刷新’所需时间限制。

热性能考虑

该开发板主要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，但要注意不要超过管芯的绝对最大温度125°C。需要注意的是，开发板上没有任何电流或热保护。

典型性能

开关节点电压上升波形

当 (V{IN }=48 ~V) 转换到 (V{OUT }=12 ~V)，输出电流 (I{OUT}=10 ~A)，开关频率 (f{sw}=300) kHz 的降压转换器中，有典型的开关节点电压上升波形。

效率曲线

对于 (V{IN}=48 ~V) 到 (V{OUT}=12 ~V) 的降压转换器，使用100 V器件（电感：Coilcraft SER1390 - 103MLB）时，有典型的效率曲线。

设计要点

为了提高DrGaNPLUS开发板的电气和热性能，以下设计考虑是推荐的：

热性能优化

• 应将大铜平面连接到开发板，以改善热性能。如果在板设计中使用填充过孔，应如图4所示在器件下方放置热过孔，以便通过埋入的内层更好地分配热量。对于没有填充过孔的设计，热过孔应如图6所示位于开发板外部。此外，对于没有填充过孔的设计，用于连接VDD的过孔应覆盖并位于VDD焊盘外部。

  降低传导损耗

• 电感和输出电容应靠近开发板放置，以减少传导损耗。

  接地隔离

• 较小的IC接地连接（机械图中的引脚6）应与电源接地连接（机械图中的引脚3）隔离。

  输入滤波电容

• 如果需要额外的输入滤波电容，可以将其放置在模块外部。由于板载内部输入电容的存在，虽然优选减小额外输入电容与开发板的距离，但这不是设计要求。

机械数据

开发板的引脚定义如下：

• 引脚1：输入电压 (V_{IN })
• 引脚2：开关节点 (V_{SW})
• 引脚3：电源地 (P GND)
• 引脚4：PWM输入
• 引脚5：驱动器电压 (V_{DD})
• 引脚6：IC地 (A GND)

同时，开发板还有详细的尺寸参数，如A = 9.15 mm，B = 9.15 mm等。

物料清单

Item	Board Qty	Part Description	Manufacturer / Part #	Component
1	3	C11, C22, C23	电容，1uF，20%，100V，X7S，0805	TDK, C2012X7S2A105M125AB
2	2	Q1, Q2	100 V 25 A eGaN FET	EPC, EPC2001
3	4	R19, R20, R23, R24	电阻，0 Ohm，1/16W	Stackpole, RMCF0402ZT0R00TR
4	1	C9	电容，0.1uF，10%，25V，X5R	TDK, C1005X5R1E104K050BC
5	1	C19	电容，1uF，10%，16V，X5R	TDK, C1005X5R1C105K050BC
6	1	U2	I.C., 栅极驱动器	Texas Instruments, LM5113
7	2	D1, D2	肖特基二极管40 V 0.12A SOD882	NXP, BAS40L,315
8	1	U4	IC GATE AND UHS 2 - INP 6 - MICROPAK	Fairchild, NC7SZ08L6X
9	1	U1	IC GATE NAND UHS 2 - INP 6MICROPAK	Fairchild, NC7SZ00L6X
10	1	R1	电阻，10K Ohm 1/20W 1% 0201	Stackpole, RMCF0201FT10K0
11	2	C6, C7	电容，CER 100pF 25V 5% NP0 0201	TDK, C0603C0G1E101J030BA
12	1	R4	电阻，0 OHM 1/20W 0201 SMD	Panasonic, ERJ - 1GN0R00C
13	1	R5	电阻，56 Ohm 1/20W 1% 0201 SMD	Panasonic, ERJ - 1GEF56R0C

综上所述，DrGaNPLUS开发板EPC9202为电子工程师提供了一个功能强大且易于使用的评估平台。在设计过程中，充分考虑热性能、传导损耗等因素，结合物料清单合理选择组件，将有助于发挥开发板的最佳性能。大家在使用过程中，是否遇到过类似开发板的设计挑战呢？欢迎在评论区分享你的经验。