EPC9127无线电源演示系统快速上手指南

在无线电源技术领域，EPC9127无线电源演示系统是一款值得关注的产品。它为工程师们提供了一个高效、便捷的平台，用于评估基于eGaN FET的无线电源技术。下面就来详细了解一下这个系统。

文件下载：EPC9127.pdf

系统概述

EPC9127是一个高效的无线电源演示系统，与AirFuel™ Alliance兼容，采用零电压开关（ZVS）、电压模式D类无线电源传输技术，能在6.78 MHz（最低ISM频段）下向直流负载提供高达10 W的功率。该系统的主要目的是简化使用eGaN® FET的无线电源技术的评估过程。

系统由三块电路板组成：

1. 源板（发射器或功率放大器）EPC9510：采用增强型半桥场效应晶体管（FET），即额定100 V的EPC2107 eGaN FET，并集成了同步自举FET。放大器配置为单端操作，包含栅极驱动器、振荡器和预调节器的反馈控制器，可确保基于AirFuel Alliance标准进行无线电源控制。
2. 符合Class 2 AirFuel Alliance标准的源线圈（发射线圈）：与EPC9510放大器预调谐，工作频率为6.78 MHz。
3. 符合Category 3 AirFuel Alliance标准的接收设备EPC9513：包括基于高频肖特基二极管的全桥整流器、直流平滑电容器和5 V稳压器。

系统组件详细介绍

放大器板（EPC9510）

• 预调节器：根据三个反馈参数控制ZVS D类无线功率放大器，分别是线圈电流大小（由绿色LED指示）、放大器消耗的直流功率（由黄色LED指示）和放大器的最大电源电压（由红色LED指示）。优先级最高的是放大器的最大电源电压，其次是输送到放大器的功率，最后是线圈电流大小。
• 性能参数：输入电压范围在预调节器模式下为17 - 24 V，旁路模式下为0 - 80 V；开关节点输出电压为66 V，输出电流每个为0.8 A（最大电流取决于管芯温度）。
• 操作模式：预调节器可通过移除JP1处的跳线并将主正电源连接到下端引脚来旁路，也可移除JP1并替换为直流电流表直接测量放大器的电流。此外，放大器还配备了一个微型高效开关模式5 V电源，为板上的逻辑电路供电。
• 振荡器：自带低电源电流振荡器，预编程为6.78 MHz ± 678 Hz，可通过在JP70插入跳线禁用，或使用外部控制的集电极/漏极晶体管在JP70端子上进行外部关闭。也可使用外部振荡器代替内部振荡器。
• ZVS定时调整：设置正确的时间以建立ZVS转换对于EPC9510放大器实现高效率至关重要。可通过选择R71和R72或P71和P72的值来完成，最好使用电位器确定固定电阻值。

源线圈

源线圈符合Class 2 AirFuel标准，匹配网络包括串联和并联调谐，串联调谐为差分形式，可实现平衡连接并降低电容器的电压。

设备板 - EPC9513

• 基本组成：包括用于设备线圈的调谐电路、用于EMI抑制的共模扼流圈、高频整流器和基于SEPIC转换器的输出稳压器。
• 功能特性：配备两个LED，绿色LED表示板接收的未调节电压大于4 V，红色LED表示未调节电压超过36 V。具有有限的过压保护，使用TVS二极管将未调节电压钳位到38 V。可在有或没有稳压器的情况下运行，稳压器可通过在JP50插入跳线禁用。

快速启动步骤

使用预调节器操作

1. 确保整个系统完全组装好，安装跳线JP1，连接源线圈和带负载的设备线圈。
2. 关闭电源，将主输入电源总线连接到J1，注意电源连接器的极性。
3. 确保所有仪器都连接到系统。
4. 打开主电源电压至所需值（19 V）。
5. 确认操作后，观察放大器和设备板上的输出电压、效率和其他参数。
6. 关机时，按相反顺序操作。

旁路预调节器操作

1. 确保整个系统完全组装好，移除跳线JP1并安装在JP50以禁用预调节器，将EPC9510置于旁路模式，连接源线圈和带负载的设备线圈。
2. 关闭电源，将主输入电源总线连接到JP1的下端引脚，将接地连接到J1的接地端。
3. 关闭电源，将控制输入电源总线连接到J1，注意电源连接器的极性。
4. 确保所有仪器都连接到系统。
5. 打开控制电源，确保电源在19 V范围内。
6. 打开主电源电压至所需值（建议从0 V开始，不超过绝对最大电压80 V）。
7. 确认操作后，在工作范围内调整主电源电压，观察放大器和设备板上的输出电压、效率和其他参数。
8. 关机时，先将主电源电压降至0 V，然后按步骤6 - 2操作。

热管理与注意事项

热管理

虽然EPC9127演示系统中的EPC2107、EPC2037和EPC2019 eGaN FETs和ICs在电气性能上优于传统硅器件，但由于其尺寸相对较小，对热管理的要求更高。操作人员必须观察栅极驱动器和eGaN FETs的温度，确保它们在数据手册规定的热极限内运行。

注意事项

• 该系统没有增强的保护系统，操作时需谨慎。不要使用与AirFuel Alliance兼容的设备板操作该系统，如需使用，应联系EPC获取操作说明。
• 设备上没有散热器，实验评估时可能会导致设备过热，应始终检查操作条件并使用红外相机监测EPC设备的温度。
• 切勿将EPC9510放大器板连接到矢量网络分析仪（VNA）以测量放大器的输出阻抗，否则会严重损坏VNA。

总结

EPC9127无线电源演示系统为工程师提供了一个全面的平台，用于评估无线电源技术。通过了解系统的组件、操作步骤和注意事项，工程师们可以更好地利用这个系统进行实验和开发。你在使用类似的无线电源系统时遇到过哪些问题呢？欢迎在评论区分享。