EPC9509

EPC9509是一款高效的零电压开关（ZVS）D类无线功率放大器演示板，工作频率为6.78 MHz（最低ISM频段）。该演示系统的目的是简化使用eGaN FET的无线功率放大器技术的评估过程，将所有关键组件集成在一块单板上，可轻松连接到现有系统中。 放大器板采用增强型半桥场效应晶体管（FET），即额定电压为60 V的EPC2108 eGaN FET，并集成了同步自举FET。放大器可设置为差分模式或单端模式工作，还包括栅极驱动器、振荡器和预调节器的反馈控制器，以确保基于A4WP标准进行无线功率控制。这使得它能够在高达±50j Ω的负载范围内按照A4WP 3类标准进行测试。预调节器采用额定电压为100 V、导通电阻为65 mΩ的EPC2036作为SEPIC转换器的主开关器件。 预调节器用于基于三个反馈参数控制ZVS D类无线功率放大器：1）由绿色LED指示的线圈电流大小；2）由黄色LED指示的放大器所消耗的直流功率；3）由红色LED指示的放大器的最大电源电压。任何时候仅使用一个参数来控制预调节器，优先级最高的是提供给放大器的最大电压，其次是输送给放大器的功率，最后是线圈电流的大小。放大器的最大电源电压预设为52 V，放大器消耗的最大功率预设为16 W。线圈电流大小预设为800 mARMS，但可通过P25进行调节。预调节器包含一个SEPIC转换器，可在17 V至24 V的电压范围内满功率运行。 预调节器可以通过以下方式绕过：在JP1位置移除跳线JP1，将主正电源连接到底部引脚，直接将正电源连接到ZVS D类放大器电源。也可以移除JP1并替换为直流电流表，以直接测量放大器消耗的电流。此时要注意采用低阻抗连接，以确保控制器持续稳定运行。结合连接到放大器电源的开尔文电压探头（TP1和TP2），可以准确测量放大器消耗的功率。EPC9509还配备了一个微型高效开关模式5 V电源，为板上的逻辑电路（如栅极驱动器和振荡器）供电。 放大器自带一个低供电电流振荡器，预编程频率为6.78 MHz ± 678 Hz。可以通过在JP70中插入跳线来禁用它，也可以使用连接在JP70端子上的外部控制的集电极开路/漏极开路晶体管从外部关闭它（注意接地连接）。该开关需要能够吸收至少25 mA的电流。当连接到J70（注意接地连接）并移除跳线（JP71）时，可以使用外部振荡器代替内部振荡器。 预调节器也可以采用与振荡器类似的方式，通过JP50禁用。不过要注意，此连接相对于地是悬浮的，因此移除跳线进行外部连接时需要一个悬浮开关来正确控制此功能。具体细节请参考控制器IC的数据手册和本快速入门指南中的原理图。 ZVS D类放大器的ZVS时序调节电路可独立设置，以确保实现最高效率的设置，并包括单独的ZVS谐振电路。这使得放大器具备开关键控（OOK）调制能力。 EPC9509配备了3个LED，用于指示系统的工作模式。如果系统工作在线圈电流限制模式，则绿色LED会亮起。如果处于功率限制模式，则黄色LED会亮起。最后，当预调节器达到最大输出电压时，红色LED会亮起，表明系统不再符合A4WP标准，因为负载阻抗过高，放大器无法驱动。当负载阻抗过高，无法达到功率限制或电压限制模式时，电流限制LED会错误地亮起，显示为电流限制模式。此模式也不符合A4WP标准，通过测量TP1和TP2两端的放大器电源电压会发现其已接近最大值限制。 EPC9509放大器可以在两种模式下运行：单端模式或差分模式。单端模式下放大器效率更高，但虚阻抗驱动能力较低。如果调谐线圈负载的反射阻抗超过了放大器提供所需功率的能力，则可以将放大器切换到差分模式。在差分模式下，放大器能够驱动一个阻抗。