【产品】EPC9081开发板可方便的应用于GaN功率晶体管的EPC2047等器件的评估

时间： 2019-10-22 来源：EPC

技术问答

EPC2047是EPC公司推出增强型功率晶体管，其V_DS电压200V，Rds(on)10mΩ，连续漏电流I_D仅32A，栅极驱动电压阈值最高2.5V，广泛的应用在无线充电、光伏微型逆变器、电机驱动器等多个领域。针对该器件的应用，EPC公司推出EPC9081 开发板，旨在简化工程师对EPC2047 GaN场效应晶体管的评估，加快产品上市。该开发板关键器件和PCB Layout经过精心挑选和设计，以优化 EPC2047开关行为；板载不同的探针点，可方便开发人员对重要参量进行测试、评估；同时具有死区时间微调电阻插脚，通过接入可调电阻实现对死区时间的调节。

一、开发板主要技术参数

二、开发板系统原理和设计要点

图2. EPC9081开发板系统框图

EPC9081可外接数字信号发生器，以提供测试所需的PWM信号，该PWM信号首先进入开发板的logic and dead-time adjust 单元，以实现逻辑控制和死区时间调节，相关原理图如下所示：

PWM1信号经过NC7SZ00L6X（与非门）、NC7SZ08L6X（与门）电路后，产生两路互补的PWM信号DH、DL用于为半桥电路提供驱动信号；P1、P2为微型滑动电阻器，通过电阻的可调节对电容C6、C7的充电时间，实现死区时间的调节。经过死区调节后的信号DRH、DRL进入隔离驱动部分，原理图如下所示：

如上图所示，U2、U5为Silicon Labs公司数字隔离器Si8610BC，该驱动器可实现数字电路和模拟电路的隔离，能有效的抑制高频共模干扰、杂散噪声传入PWM信号，并具有良好的稳定性，可为后级电路提供稳定的驱动信号。经过数字隔离后的信号送入驱动增强级，为EPC2047提供足够的驱动能量。原理图如下所示：

该部分驱动电路选用TI的UCC27611驱动芯片，该芯片为增强型 GaN FET 的 4A/8A 单通道高速栅极驱动器，内置LDO电路可提供5V的参考电压，采用该芯片的参考电压输出，可用于GaN FET高边侧的驱动。上图中栅极驱动选用D4、D5二极管而不选用电阻是为减少功率管开通时间，方案中推荐采用肖特基二极管，一是由于有足够高的开关速度，二是具有十分低的正向压降，以适应EPC2047低驱动电压的要求。D6、D7稳压二极管是防止感性负载可能引起的VSS管脚负电位造成过高的VCC电压导致驱动芯片击穿。

三、开发板成品图和测试管脚

图3. EPC9081开发板成品图和管脚说明

图3中External circuit为外部负载电路接入点，J21,J22为栅极驱动测试点，该部分接头选用MMCX BNC接头，用于减少测试地线夹引入的杂散电感对测试结果的影响。7.5-12V供电输入为TI驱动芯片UCC27611（元件标号U6、U7）提供电源，同时U7输出电5V参考电压（标号VCC），为隔离芯片、与门、与非门等部分电路提供电源。U6,U7驱动芯片供电电路如图4所示。

图4. U6、U7驱动芯片供电电路原理图

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守猪待兔 Lv7. 资深专家 2019-10-23

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Mars战神 Lv5. 技术专家 2019-10-23

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