Texas Instruments UCC14131EVM-070評(píng)估模塊是一個(gè)用于評(píng)估UCC14131-Q1直流/直流轉(zhuǎn)換器模塊性能的平臺(tái)。UCC14131-Q1采用3.5mm薄型寬體SOIC集成封裝，提供1.5W的5kVRMS隔離電源。

數(shù)據(jù)手冊(cè)：*附件：Texas Instruments UCC14131EVM-070評(píng)估模塊數(shù)據(jù)手冊(cè).pdf

TI UCC14131EVM-070評(píng)估模塊的工作電壓范圍為11.5VIN至14V IN ，配置為12V和5V雙正輸出。UCC14131EVM-070支持高壓、工業(yè)和汽車(chē)逆變器、電池管理系統(tǒng)、充電站和各種隔離設(shè)備應(yīng)用中使用的GaN、Si、SiC和IGBT柵極驅(qū)動(dòng)器IC所需的典型偏置電源電壓。

特性

• UCC14131-Q1 1.5W直流/直流轉(zhuǎn)換器模塊，具有雙正12V和5V輸出電壓，用于GaN、Si、SiC和IGBT柵極驅(qū)動(dòng)器IC偏置
• 變壓器、功率級(jí)和控制，完全集成到薄型、12.8mm x 7.55mm x 3.55mm寬體、36引腳SOIC封裝中
• 符合AEC-Q100標(biāo)準(zhǔn)，額定功率高達(dá)105°C，隔離電容為3.5pF，具有SSM頻率調(diào)制和低電磁輻射
• 5kVRMS隔離、輸入OVP、輸出OCP、功率限制、電源良好、使能和集成軟啟動(dòng)
• 該評(píng)估模塊可在簡(jiǎn)單易用的測(cè)試平臺(tái)中演示對(duì)于GaN、Si、SiC和IGBT柵極驅(qū)動(dòng)偏置應(yīng)用最重要的特性

布局

UCC14131EVM-070評(píng)估模塊技術(shù)深度解析

一、產(chǎn)品核心特性與創(chuàng)新架構(gòu)

UCC14131EVM-070是德州儀器(TI)推出的高集成度隔離電源評(píng)估模塊，專(zhuān)為汽車(chē)和工業(yè)應(yīng)用中的GaN及柵極驅(qū)動(dòng)IC偏置設(shè)計(jì)。該模塊采用突破性設(shè)計(jì)：

• ?雙輸出拓?fù)?/strong>?：提供18V(VDD)和-4V(VEE)雙極性輸出，完美適配牽引逆變器需求
• ?集成變壓器技術(shù)?：內(nèi)置高頻變壓器，尺寸僅36引腳SSOP封裝，消除對(duì)外部笨重變壓器的依賴(lài)
• ?強(qiáng)化隔離性能?：通過(guò)5kVRMS隔離認(rèn)證（符合VDE 0884-17標(biāo)準(zhǔn)）和AEC-Q100汽車(chē)級(jí)認(rèn)證
• ?智能保護(hù)機(jī)制?：集成輸出過(guò)壓(OVP)、欠壓(UVP)和過(guò)熱保護(hù)三重防護(hù)

二、關(guān)鍵電氣參數(shù)

三、評(píng)估模塊硬件設(shè)計(jì)

1. 接口配置方案

• ?電源輸入?：J4端子支持10-20V直流輸入（推薦12V）
• ?控制接口?：
  • J1：3.3-5V偏置電源輸入
  • J2：使能信號(hào)(ENA)控制端
• ?輸出配置?：J3提供三線(xiàn)制輸出(VDD/COM/VEE)

2. 關(guān)鍵電路設(shè)計(jì)

?反饋網(wǎng)絡(luò)精密調(diào)節(jié)?：

• VDD調(diào)節(jié)：R4(42.2kΩ) + R5(49.9kΩ)分壓網(wǎng)絡(luò)
• VEE調(diào)節(jié)：R6(11.1kΩ) + R7(49.9kΩ)分壓網(wǎng)絡(luò)
• 高頻濾波：C13/C14(330pF)陶瓷電容

?保護(hù)電路設(shè)計(jì)?：

• RLIM引腳(32腳)限制COM節(jié)點(diǎn)充放電電流
• PG引腳(3腳)提供電源良好狀態(tài)指示

四、典型應(yīng)用場(chǎng)景

1. 電動(dòng)汽車(chē)牽引逆變器系統(tǒng)

?設(shè)計(jì)要點(diǎn)?：

• 啟用EN跳線(xiàn)(SH-J1置ON)
• 輸出端配置10μF+0.1μF去耦電容組合
• COM節(jié)點(diǎn)直接連接?xùn)艠O驅(qū)動(dòng)IC參考地

2. 工業(yè)電機(jī)驅(qū)動(dòng)方案

?優(yōu)化設(shè)計(jì)建議?：

1. 熱管理：U1底部添加散熱焊盤(pán)(θJA=31.5°C/W)
2. EMI抑制：保持原邊GNDP與副邊VEE嚴(yán)格隔離
3. 診斷功能：通過(guò)PG信號(hào)實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)級(jí)保護(hù)聯(lián)動(dòng)

五、測(cè)試與評(píng)估方法

1. 基礎(chǔ)測(cè)試流程

1. 連接15V電源至J4端子
2. 接入5V偏置電源至J1
3. 配置SH-J1跳線(xiàn)至EN ON位置
4. 使用電子負(fù)載模擬實(shí)際工作條件

2. 關(guān)鍵性能測(cè)試

• ?效率測(cè)試?：VIN=12V時(shí)最高效率達(dá)45.52%（IVDD=124mA）
• ?紋波測(cè)量?：典型值VDDAC=115mV(pk-pk)
• ?啟動(dòng)特性?：軟啟動(dòng)時(shí)間16ms（IVDD=130mA時(shí)）

六、PCB設(shè)計(jì)規(guī)范

1. ?層疊結(jié)構(gòu)?：四層FR4板，2oz銅厚全層
2. ?隔離設(shè)計(jì)?：
   • 原邊與副邊保持8mm爬電距離
   • 敏感信號(hào)走線(xiàn)遠(yuǎn)離高頻開(kāi)關(guān)節(jié)點(diǎn)
3. ?熱設(shè)計(jì)?：
   • 功率地(PGND)使用實(shí)心銅箔
   • U1底部設(shè)置密集過(guò)孔陣列

七、安全注意事項(xiàng)

1. ?操作警告?：
   • 滿(mǎn)負(fù)載時(shí)模塊表面溫度可達(dá)67°C
   • 禁止將COM節(jié)點(diǎn)連接至大地
2. ?ESD防護(hù)?：
   • 操作時(shí)需佩戴防靜電手環(huán)
   • 存儲(chǔ)時(shí)保持于防靜電袋中
3. ?輸入保護(hù)?：
   • 建議在VIN端添加TVS管抑制瞬態(tài)