【经验】EPC开发板评估给定GaN FET或IC在常见应用中的性能分析

时间： 2021-11-22 来源：EPC

代理服务

技术支持

批量订货

EPC开发板提供了在常见应用中评估eGaN^®FET和IC的机会。例如，EPC9094半桥开发板可以配置为降压或升压转换器。EPC9094采用新发布的EPC2054 200V、43mOhm（Max） eGaN FET，采用1.3x1.3mm²x2引脚WLCSP封装。这种非常小封装的FET的R_DS(on)值非常低，允许它支持来自高压电源的大电流负载。为了演示这种能力把EPC9094开发板修改为降压转换器。使用140V电源时，Spice模拟表明28V/2.5A输出时将提供90%的高效率。选择了VishayIHLP-4040DZET330M11、33μH、4.4A、95mOhm（Max）、10.2x10.8x4mm电感器，它将在500KHz下提供40%的纹波。输出电容器由四个10μF Y5V 50V 1210陶瓷电容器组成。当开关频率在500kHz至375kHz之间变化时，仿真显示纹波电流和整体效率之间存在平衡关系。仿真还表明，调整死区时间以允许从高到低的完全ZVS转换可以最大限度地提高降压转换器的轻负载效率性能。

图1：EPC9094开发板

查看图1中的EPC9094开发板，有多种配置选项和连接方式。电源输入在右侧，电源输出在底部。该板包括输入电源大容量电容。有空间焊接大电感器和您选择的输出电容器。为输入和输出提供电压检测点，以实现高精度效率测量。为栅极驱动器的偏置电源和PWM信号输入提供了额外的基于引脚的连接。

最后，有两个跳线，每个跳线提供三种设置。蓝色跳线通过选择单路/双路PWM输入或独立的高侧和低侧FET PWM输入将电路板配置为降压或升压模式。红色跳线配置死区时间选项。1)无旁路允许开发板的内置死区时间发生器运行，从而为高端和低端FET提供可定制的非对称死区时间。2)DT Bypass表示开发板的死区时间电路被关闭。3)全旁路将两个PWM输入直接重新路由到栅极驱动器输入，没有信号处理延迟。后一种模式特别允许该开发板利用On-Semi的NCP51810/20高压半桥栅极驱动器内置死区时间发生器。最后，有三个正确高度的螺钉安装螺柱，允许将带有TIM材料的散热器可选地连接到EPC2054 FET的顶部，这将大大扩展FET的功率处理范围。

EPC的开发板没有传统的电源端子。但是，香蕉插孔可以很容易地焊接到端子上，如图2所示。对于12V偏置和PWM引脚输入，可以使用钩夹。BNC挂钩夹适配器可用于轻松连接脉冲发生器。

图2：EPC9094连接

图3显示了降压转换器在28V输出和2.5A全负载下工作的开关波形。OnSemi驱动器死区时间设置为40nS，以允许从高到低的全ZVS。开发板设计在全功率和91°C的工作温度下展示了93.3%的峰值效率。当开关频率降低到375kHz时，效率提高到94%，峰值工作温度降低到86.9°C，如图5中的热图像所示。只有高端FET变热。图4显示了375kHz和500kHz效率数值的完整表格和曲线图。

图3：开关波形140 VIN, 28 VOUT, 2.5 A

图4：375kHz和500kHz时的效率和损失曲线图和表格

图5:High Side FET的热成像

本文主要展示了EPC开发板可以很容易地用于评估给定GaNFET或IC在常见应用中的性能，而只需很少的设置工作。将标准EPC9094开发板配置为降压转换器，V_IN为140V，V_OUT为28V/2.5A以评估200VEPC2054 eGaN FET在各种开关频率下的性能。通过设置40ns的死区时间以允许从高到低的全ZVS，转换器能够在全功率下展示94%的效率，同时以375kHz开关频率运行。

发送到邮箱 |
+1 赞 0
收藏
评论 0
| 转发至：

本文由无鞋翻译自EPC，版权归世强硬创平台所有，非经授权，任何媒体、网站或个人不得转载，授权转载时须注明“来源：世强硬创平台”。

全部评论（0）

暂无评论

【经验】eGaN FET EPC2016C开发板EPC9126的调试技巧分享

EPC9126是EPC公司推出的针对eGaN FET EPC2016C的demo板，在调试过程中经常会碰到各种问题，本文就调试步骤做一下总结。1、确认5V电源是否正确。2、确认信号发生器PWM信号是否正确，符合要求的应该是5V幅值，占空比为50%的输入信号。3、J8端信号确认，主要是确认开发板U3/U5芯片没有损坏。

2020-02-05 - 设计经验代理服务技术支持采购服务

How to Design a 12V-to-60V Boost Converter with Low Temperature Rise Using eGaN FETs

This Talk EPC will examine the design of a 12V to 60V, 50W DC/DC power module with low temperature rise using eGaN FETs in the simple and low-cost synchronous boost topology.

2021-11-01 - 设计经验代理服务技术支持采购服务

【经验】EPC分享eGaN FET如何缩小现代电源电路的物理尺寸——以LLC谐振转换器的设计为例

EPC设计的氮化镓场效应管具有小尺寸，高功率密度的特点，本文从LLC谐振转换器的设计说明了eGaN FET如何缩小现代电源电路的物理尺寸，并提高功率密度。

2022-09-21 - 设计经验代理服务技术支持采购服务

EPC eGaN®FET/晶体管选型表

EPC提供增强型氮化镓半桥功率晶体管/增强型功率晶体管/功率晶体管的选型：配置：Dual Common Source、Dual with Sync Boot、Half Bridge、Half Bridge Driver IC、HS FET + Driver + Level Shift、Single、Single - AEC Q101、Single – Rad Hard、Single with Gate Diode、Single with Gate Diode – AEC-Q101、Dual Common Source - AEC Q101，VDS最大值（V）：15~350V；VGS最大值（V）：5.75~7V

Max RDS(on) (mΩ) @ 5 VGS

Enhancement Mode Power Transistor

选型表 - EPC 立即选型

【应用】零反向恢复损耗的eGAN FET EPC2212用于车载激光雷达，耐压达到100V

针对车载激光雷达的GAN晶体管需求，本文推荐EPC的eGAN FET EPC2212，耐压达到100V，电流峰值达到75A，控制电荷只有3.2nC，满足客户要求大于80V耐压，高于50A电流的要求。

2023-06-25 - 应用方案代理服务技术支持采购服务

BRC Solar Selects EPC 100V eGaN FETs for Next Generation Solar Optimizer

Designing EPC‘s EPC2218 100V FETs into BRC Solar GmbH‘s next generation M500/14 power optimizer has enabled a higher current density due to the low power dissipation and the small size of the GaN FET making the critical load circuit more compact.

2022-08-26 - 应用方案代理服务技术支持采购服务

EPC Half-Bridge Development Boards 选型表

Max RDS(on) (mΩ) @ 5 VGS

选型表 - EPC 立即选型

eGaN FETs Are Low EMI Solutions!

GaN FETs can switch significantly faster than Si MOSFETs causing many system designers to ask − how does higher switching speeds impact EMI? In this blog, EPC discusses simple mitigation techniques for consideration when designing switching converter systems using eGaN® FETs and will show why GaN FETs generate less EMI than MOSFETs, despite their fast-switching speeds.

2020-08-15 - 新产品代理服务技术支持采购服务

EPC eGaN FETs and ICs 选型表

Max RDS(on) (mΩ) @ 5 VGS

选型表 - EPC 立即选型

【产品】全新170V/6.8mΩ的eGaN FET EPC2059，尺寸仅2.8×1.4mm

EPC推出的EPC2059是一款增强型氮化镓功率晶体管（eGaN FET），漏源电压170V，典型导通电阻6.8mΩ，连续漏极电流24A，脉冲漏极电流102A，仅以带有焊条的钝化芯片形式提供，芯片尺寸2.8mm×1.4mm，无卤素。

2020-12-08 - 新产品代理服务技术支持采购服务

【应用】eGaN FET EPC2050用于350V半桥模块，尺寸减小60%，改善结到壳热传导

Sensitron通过用EPC推出的350V GaN FET EPC2050替换传统的硅FET，额定500kHz，低开关损耗，能够将其产品尺寸减小60%（1.10“x0.70“x0.14“），同时还改善了模块已经出色的结到壳热传导。

2022-08-22 - 应用方案代理服务技术支持采购服务

Making a Fast, Efficient, Small 350V Half Bridge Module with EPC‘s eGaN FETs

Sensitron collaborated with EPC to use the recently released EPC2050 GaN FET to develop a 350V half bridge module. Designed for commercial, industrial, and aerospace applications, the SPG025N035P1B half bridge intelligent power module is rated at 20A and can be used to control over 5kW.

2022-08-10 - 应用方案代理服务技术支持采购服务

【技术】eGaN FET热机械可靠性分析及应力测试

EPC推出eGaN FET EPC80xx系列，采用栅格阵列的封装形式，本文介绍了该系列的热机械可靠性分析和应力测试，并且推导出基于热循环周期失效次数的预测寿命模型。

2018-05-20 - 新技术代理服务技术支持采购服务

How to Design a 12V to 48V Boost Converter Using EGaN FETs and the Renesas ISL81807 Controller？

In this post, the design of a 12V to 48V, 500 W DC-DC power module using eGaN FETs directly driven by eGaN FET compatible ISL81807 controller IC from Renesas in the simple and low-cost synchronous boost topology is evaluated.

2022-01-12 - 设计经验代理服务技术支持采购服务