探索EVAL - 1EDC20H12AH - SIC评估板：助力功率电子设计

在功率电子设计领域，一款优秀的评估板能为工程师们提供宝贵的实践经验和技术支持。今天，我们就来深入了解一下英飞凌的EVAL - 1EDC20H12AH - SIC评估板，看看它是如何帮助我们探索EiceDRIVER™和CoolSiC™ MOSFET的功能与性能的。

文件下载：EVAL1EDC20H12AHSIC.pdf

评估板概述

EVAL - 1EDC20H12AH - SIC评估板旨在展示英飞凌EiceDRIVER™ 1EDC20H12AH或1EDI20H12AH与CoolSiC™ MOSFET IMZ120R045M1的功能和关键特性。该评估板尺寸为(85 × 55 × 30 ~mm^{3})，适用于双脉冲测试。不过，如果要进行连续操作测试，用户需要自行添加散热片，并建议在高压电源处添加额外的阻塞电容。

评估板有两种不同的栅极驱动器可供选择：1EDC20H12AH提供UL1577认证，而1EDI20H12AH是功能性绝缘变体，其他组件和功能相同。板上还包含短路保护功能，能在短路事件发生后约1.5 µs内关闭CoolSiC™ MOSFET。

电气特性

1. 关键特性

• 双栅极驱动器：评估板包含两个栅极驱动器，可驱动半桥配置中的两个SiC MOSFET开关。
• 过流信息传输：额外的栅极驱动器用于通过隔离屏障将过流信息从功率高压侧传输到低压输入侧。
• 支持电路：板上集成了电压调节器和DC - DC转换器等支持电路，方便在实验室中使用。DC - DC转换器为每个SiC MOS驱动器级提供电气隔离的电源电压。

2. 电源电压、工作条件和绝对最大额定值

评估板适用于实验室中的双脉冲测试，功率耗散有限。用户需要添加适当的电容以确保稳定的电源电压。在连续操作时，还需为CoolSiC™ MOSFET IMZ120R045M1添加足够的散热片，并确保散热片之间相互隔离，与电容保持安全距离，避免高压下产生电弧。

评估板有两种供电模式：VCC1 = 5 V和VCC1 = 3.3 V，具体参数可参考文档中的表格。

3. 启动步骤

启动评估板需要按照以下步骤进行：

1. 在连接器J4.1处提供+16 V的+15V电源，并将电源GND连接到连接器J4.2。
2. 红色LED4亮起。
3. 按下S1复位错误触发器。
4. 红色LED4熄灭，黄色LED3亮起。
5. 将数字驱动设备连接到数字接口连接器CON1，IN_T连接到引脚6，IN_B连接到引脚8。
6. 将高压电源连接到连接器J1.1或J1.2，HV GND连接到J3.2，并在J1.1到J3.2之间添加一个大于(100 mu F)的外部电容以稳定电源电压。
7. 根据测试需求将电感负载连接到J2.1，并将负载的另一侧连接到相应节点。
8. 评估板准备好进行测试。

4. 过流保护

评估板配备了过流保护功能，通过测量分流电阻R18两端的电压来检测电流。检测电路将测量到的电压经过低通滤波器R17和C21后，与由电压分压器R11和R19定义的参考电压进行比较。过流触发点约为32 A，可通过更改R18和/或调整参考电压分压器R11和R19来适应客户需求。

当检测到过流时，输出信号将通过IC3传输到低压域，触发触发器并存储过流事件。触发器触发后，通过ENABLE信号关闭两个栅极驱动器，并通过FAULT信号向数字接口连接器报告过流事件，同时点亮LED4。要恢复正常操作，只需按下S1复位触发器，LED4熄灭，LED3亮起。

5. 引脚分配

评估板有多个连接器，用于为板提供电源和输入/输出不同信号。具体的引脚分配可参考文档中的表格。

原理图

评估板的原理图分为三个部分：

1. 栅极驱动器原理图

包含半桥配置的高侧和低侧栅极驱动器，以及过流检测和保护电路、电压调节器和反馈路径。每个栅极驱动器有两个输入：非反相输入IN+和反相输入IN - ，分别用于开启和关闭相应的SiC MOSFET。

2. 电源原理图

展示了用于生成高侧和低侧栅极驱动器隔离电源的DC - DC转换器。通过变压器TR1实现电气隔离，可通过改变变压器的匝数比或输入电压来调整栅极驱动器的电源电压。

3. 接口原理图

包含5 V调节器IC6、10引脚数字接口连接器、复位按钮S1和错误触发器。错误触发器用于在实验室评估期间保护评估板，在实际应用中可能不需要。

PCB布局

为了展示所使用组件的卓越性能，评估板采用了特殊的PCB布局。主要优化了栅极驱动器与SiC MOS晶体管之间的交互，以及高功率电源、负载和电源GND的电流路径。同时，对DC - DC转换器、过流检测电路和所有电路部分的电源供应也进行了优化。

物料清单

文档中列出了评估板使用的所有组件，包括电容、电阻、二极管、集成电路、晶体管等。详细的物料清单信息可帮助工程师更好地了解评估板的组成和选型。

总结

EVAL - 1EDC20H12AH - SIC评估板为工程师们提供了一个全面的平台，用于评估英飞凌EiceDRIVER™和CoolSiC™ MOSFET的性能。通过了解其电气特性、原理图、PCB布局和物料清单，工程师们可以更好地利用该评估板进行功率电子设计和测试。你在使用类似评估板时遇到过哪些问题呢？欢迎在评论区分享你的经验和见解。