EPC9064开发板：高效功率转换的快速入门指南

在电子工程领域，开发板是评估和测试新器件性能的重要工具。今天，我们将深入探讨EPC9064开发板，它专为评估EPC2108增强模式（eGaN®）半桥而设计，具有诸多独特的特性和优势。

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开发板概述

EPC9064开发板的最大器件电压为60V，最大输出电流为1.5A，采用了板载栅极驱动器的半桥设计，核心器件是EPC2108 eGaN半桥。其栅极驱动器配置了同步FET自举电路，该电路集成在EPC2108器件中，有效消除了栅极驱动器内部自举二极管反向恢复损耗所导致的高端器件损耗。这一设计不仅简化了EPC2108 eGaN半桥的评估过程，还显著提高了半桥电路的工作频率能力。

开发板尺寸为2” x 1.5”，采用德州仪器LM5113栅极驱动器和电源及旁路电容，以半桥配置使用一个EPC2108 eGaN器件。板上包含了所有关键组件和布局，以实现最佳的开关性能，同时还设有各种探测点，方便进行简单的波形测量和效率计算。此外，开发板还提供了用于添加客户组件的焊盘，便于在降压转换器或ZVS D类放大器配置中进行测试。

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			48*	V
V OUT	Switch Node Output Voltage			60	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

需要注意的是，最大电流受芯片温度限制，实际最大电流会因具体情况而有所不同。若想了解更多关于EPC2108 eGaN半桥的信息，可参考EPC官网（www.epc - co.com）上的 datasheet。

快速启动步骤

EPC9064开发板易于设置，可按以下步骤评估EPC2108 eGaN半桥的性能：

1. 配置模式：将开发板配置为ZVS D类（ (Lzvs) 和J2）操作或降压转换器（ ((Lbuck)) ）操作。
2. 连接电源：在电源关闭的情况下，将输入电源总线连接到 (+VIN) （J1），将接地/返回连接到 –V (-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 ORV _{SW } J 3) 和GND - J4)；对于降压转换器操作，在电源关闭时，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 (+VDD) （J90，Pin - 1），将接地返回连接到 –V (-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），将接地返回连接到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. 开启总线电压：从0V开始，缓慢增加到所需值（不要超过Vout的绝对最大电压48V），并探测开关节点以观察开关操作。
9. 调整参数：操作正常后，在操作范围内调整总线电压和负载PWM控制，观察输出开关行为、效率和其他参数。
10. 关闭电源：按相反步骤进行操作。

在测量高频内容开关节点时，要注意避免使用长接地线。可将示波器探头尖端穿过开关节点上的大过孔（为此目的而设计），并将探头直接接地到提供的GND端子。

测量注意事项

EPC9064开发板配备了专门设计的高频（最低可达1 GHz）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。这些节点可以使用图4所示的泰克IsoVu探头直接测量。这种连接方式具有小于2 pF的共模负载，并且由于其电隔离特性，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。

泰克IsoVu探头是一款非常强大的测量工具，在使用时，若想了解更多相关注意事项，可联系EPC获取特殊说明。当不使用此功能时，建议移除电阻R1和R2，以防止栅极上出现未端接的传输线。这些节点的最大阻抗负载为2.5 kΩ。

泰克是功率测试解决方案的领先制造商，EPC与泰克合作，为GaN器件的精确测量定义了要求，从而开发出了泰克IsoVu测量系统。IsoVu是一种电隔离差分测量系统，具有1 GHz带宽、100万比1（120 dB）的共模抑制比、50 V差分和2000 V共模电压范围。由于IsoVu在带宽上具有高共模抑制能力，以前无法进行的差分测量，如高端 (VGS) 测量，现在也成为可能。IsoVu还允许我们进行多种操作，例如表征高端和低端事件的时间对齐、优化和调整开关特性（如边缘速率、过冲、振铃和死区时间）、观察高低端晶体管之间寄生耦合的相互作用、使用低阻抗感测电阻进行隔离高频电流测量以及通过在所有操作条件下进行准确表征来提高可靠性。

热管理考虑

EPC9064开发板展示了集成同步自举的EPC2108 eGaN半桥。尽管其电气性能优于传统硅器件，但相对较小的尺寸也增加了热管理的要求。该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这些器件的电流额定值，但要注意不要超过芯片的绝对最大温度150°C。开发板可以使用散热片套件，其组装如图6所示。如需了解更多关于散热片套件的信息，可联系EPC。

需要注意的是，EPC9064开发板上没有任何电流或热保护。

开发板组件

开发板包含了多种组件，包括电容、二极管、电阻、连接器、晶体管和集成电路等。同时，还有一些可选组件，如SMA板边连接器、MMCX SMD连接器、电感等。此外，还提供了散热片套件，包含螺丝、垫片、散热片、热界面垫等部件。

注意事项

EPC9064开发板仅用于产品评估目的，不适合商业使用。在评估板上更换组件时，只能使用快速入门指南中零件列表（或物料清单）中所示的零件。使用该开发板时，应由经过认证的专业人员在实验室环境中遵循适当的安全程序进行操作，使用风险自负。

作为评估工具，该开发板未设计为符合欧盟电磁兼容性指令或任何其他此类指令或法规。由于开发板的构建有时会受到产品供应的影响，因此开发板可能包含不符合RoHS标准的组件或组装材料。EPC不保证所购买的开发板100%符合RoHS标准。评估板（或套件）仅用于演示目的，开发板和本快速入门指南均不构成销售合同，也不针对所涉及的应用或产品提供任何明示或暗示的保证。

总之，EPC9064开发板为电子工程师提供了一个便捷的平台，用于评估EPC2108 eGaN半桥的性能。在使用过程中，我们需要充分了解其特性和注意事项，以确保安全、有效地进行测试和开发。你在使用类似开发板时遇到过哪些问题呢？欢迎在评论区分享你的经验。