EPC9107演示板：高效28V降壓轉換器的快速入門指南

在電子設計領域，高效的電源轉換一直是工程師們追求的目標。今天，我們將深入了解EPC9107演示板，這是一款專注于展示EPC2015增強模式（eGaN?）場效應晶體管（FET）和德州儀器LM5113柵極驅動器性能的28V降壓轉換器。

文件下載：EPC9107.pdf

一、EPC9107演示板概述

EPC9107演示板是一款輸出電壓為3.3V、最大輸出電流為15A、輸入電壓范圍在9V至28V之間的1MHz降壓轉換器。它采用了緊湊的 (1 / 2 " ×1 / 2 ") 布局，集成了完整的功率級，包括eGaN FET、驅動器、電感器和輸入/輸出電容，充分展示了eGaN FET和eGaN驅動器協同工作所能達到的卓越性能。該演示板尺寸為3”見方，包含一個具有優化控制環路的全閉環降壓轉換器，同時還設有多個探測點，方便進行簡單的波形測量和效率計算。

性能參數

注：*最大電流受電感器飽和限制。

二、快速啟動步驟

EPC9107演示板的設置非常簡單，以下是具體的操作步驟：

1. 連接輸入電源：在電源關閉的情況下，將輸入電源總線連接到 (V_{IN}) 和GND香蕉插孔。
2. 連接負載：同樣在電源關閉時，根據需要將有源（恒流）負載連接到 (V_{OUT}) 和GND香蕉插孔。
3. 開啟電源：將電源電壓調至所需值（大于9V，但不要超過 (V_{IN}) 的絕對最大電壓28V）。
4. 空載測試：測量輸出電壓，確保板子功能正常且處于空載運行狀態。
5. 加載負載：開啟有源負載，將負載電流調至所需值，但不要超過最大電流（15A）。
6. 參數調整與觀察：在允許的工作范圍內調整總線電壓和負載電流，觀察輸出開關行為、效率和其他參數。
7. 關機：關機時，按相反的步驟操作。

測量注意事項

在測量高頻內容的開關節點柵極電壓時，要特別注意避免使用過長的接地引線。建議使用高帶寬（≥500 MHz）探頭和高帶寬示波器（≥ 1GHz）進行測量。具體操作是將示波器探頭尖端放在D3的頂部焊盤上，將探頭直接接地在D3底部為開關節點提供的焊盤上，使用R24的右側焊盤和其下方的GND焊盤測量柵極電壓。

另外，演示板的前沿和后沿死區時間已設置為實現最佳滿載效率，不建議進行調整。如果需要調整，可以自行承擔風險，將R21和R22替換為電位器P1和P2，但在調整過程中要監測輸入電流和開關節點電壓，以確定調整的效果。同時，在操作過程中，絕對不要探測LM5113的輸入引腳，因為探頭電容會改變設備的時序。

三、電路性能

EPC9107演示電路旨在展示在1MHz工作頻率下，使用eGaN FET在高達28V或更高的電源電壓下能夠輕松實現的尺寸和性能。由于板上包含閉環控制器，因此在進行效率測量時，必須將相關損耗考慮在內。為了減少這些損耗并專注于功率級的效率，控制器通過一個由輸出提供的非穩壓電荷泵從輸出端供電。這樣雖然仍然包含控制器和柵極驅動損耗，但改善了輸入電源的相關轉換損耗。

四、熱考慮

EPC9107演示板在穩態滿載運行時的熱圖像顯示，該演示板適用于在低環境溫度和對流冷卻條件下進行臺式評估。添加散熱片和強制風冷可以提高演示電路的電流能力，但要注意不要超過芯片的絕對最高溫度125°C，并確保電路中其他組件（尤其是輸出電感器的飽和）在允許的范圍內。需要注意的是，EPC9107演示板上沒有任何熱保護功能。

五、物料清單

六、演示板注意事項

EPC9107演示板僅用于產品評估目的，不適合商業用途。作為評估工具，它未設計用于符合歐盟電磁兼容性指令或任何其他此類指令或法規。由于電路板的構建有時會受到產品供應的影響，因此電路板可能包含不符合RoHS標準的組件或組裝材料。Efficient Power Conversion Corporation（EPC）不保證購買的電路板100%符合RoHS標準，也不承擔應用協助、客戶產品設計、軟件性能或任何專利或其他知識產權侵權的責任。此外，EPC保留隨時更改電路和規格的權利，且無需事先通知。

綜上所述，EPC9107演示板為電子工程師提供了一個評估EPC2015 eGaN FET和LM5113驅動器性能的有效平臺。在使用過程中，工程師們需要充分了解其性能參數、操作步驟和注意事項，以確保能夠準確評估和利用其優勢。你在使用類似演示板時是否也遇到過一些特殊的問題呢？歡迎在評論區分享你的經驗。