Texas Instruments UCC14240EVM-052评估模块旨在快速、轻松地演示UCC14240-Q1 DC/DC转换器模块。该器件采用扁平的3.5mm宽体SOIC集成封装，提供1.5W、3kVRMS 的隔离电源。TI UCC14240EVM-052评估模块的工作电压范围为21VVDD=+15V和VEE~ =-5V的双路输出~ 。它演示了IGBT和SiC栅极驱动器IC所需的典型偏置电源电压，用于高压、工业和汽车逆变器、电池管理系统、充电站以及各种隔离设备应用。

数据手册：*附件：Texas Instruments UCC14240EVM-052评估模块数据手册.pdf

特性

• 在简单易用的测试平台中演示对SiC和IGBT栅极驱动偏置应用最为重要的功能
• 3kVRMS 隔离、输入OVP、输出OCP、功率限制、电源良好、使能和集成软启动
• UCC14240-Q1 1.5W DC/DC转换器模块具有双路VDD 、VEE 输出，适用于SiC和IGBT栅极驱动IC偏置
• AEC-Q100认证，高达105°C的全额定功率，3.5pF隔离电容，SSM频率调制和低电磁辐射
• 变压器、功率级和控制，完全集成到薄型、12.8 mm x 7.55 mm x 3.55 mm宽体、36引脚SOIC封装中

PCB布局

UCC14240EVM-052评估模块技术解析与应用指南

一、产品核心特性

UCC14240EVM-052是德州仪器(TI)推出的高集成度隔离式DC-DC转换器评估模块，基于UCC14240-Q1芯片设计，具有以下突出特性：

• ‌高压隔离能力‌：支持3kVRMS隔离电压(部分型号可达5kVRMS)
• ‌高效率转换‌：最高效率达56.5%(24V输入，80mA负载)
• ‌双路输出‌：提供正负电压输出(VDD-VEE=20V，VEE-COM=5V)
• ‌宽输入范围‌：21V至27V直流输入
• ‌高功率密度‌：集成变压器设计，最大输出功率2W
• ‌汽车级认证‌：符合AEC-Q100 Grade 1标准

二、硬件架构解析

1. 电源管理架构

模块采用三级电源设计：

1. ‌主电源输入‌：通过J4端子接入21-27V DC
2. ‌控制电源‌：J1端子支持3.3-5V独立供电(用于EN和/PG电路)
3. ‌隔离输出‌：提供20V(VDD-VEE)和5V(VEE-COM)两路隔离输出

‌关键元件配置‌：

• 输入侧布置2×10μF MLCC电容(C11/C12)和0.1μF高频去耦电容(C13)
• 输出侧配置2.2μF+0.1μF并联电容组(C8/C7)
• 反馈网络采用0.1%精度电阻(R4-R7)

2. 接口设计

• ‌控制接口‌：
  • J3(EN使能)：通过SH-J1跳线选择使能状态
  • J1(VBIAS)：为/PG和EN提供偏置电压
• ‌功率接口‌：
  • J4(VIN)：主电源输入
  • J2(VDD/COM/VEE)：三端子输出接口
• ‌测试点‌：11个关键测试点(TP1-TP11)便于波形测量

三、典型应用配置

1. 单电源模式配置

1. 连接J4至24V电源
2. 短接J3跳线使EN有效
3. 配置负载：
   • VDD-VEE接80mA电子负载
   • VEE-COM接10mA负载
4. 测量效率可达56.5%

2. 保护功能验证

• ‌UVLO测试‌：VEE-COM加载73mW而VDD-COM空载，触发欠压锁定
• ‌OVP测试‌：VDD-COM加载247mW而VEE-COM空载，触发过压保护
• ‌热性能‌：满载时模块温升46°C(环境25°C)

3. 波形测量建议

• 使用接地弹簧探头测量高频信号
• VDD-VEE和COM-VEE建议使用差分测量
• 避免将COM端子直接接地

四、设计要点

1. PCB布局关键

• 四层板设计(顶层-地层-地层-底层)
• 大面积铺铜配合密集过孔提供EMI屏蔽
• 敏感模拟电路与功率电路分区布局
• 关键信号走线长度匹配(±50ps)

2. 热管理建议

• 连续工作时芯片表面温度可达71°C
• 高温环境建议降额使用
• 保持模块周边通风良好

3. 保护电路设计

• 输入侧建议添加TVS二极管
• 输出侧配置快速熔断器
• 遵循安全间距要求(初级-次级≥8mm)

五、性能测试数据

1. 效率测试结果

输入电压	负载电流	效率峰值
21V	80mA	58.13%
24V	80mA	56.50%
27V	80mA	54.64%

2. 动态响应特性

• 启动时间：3.9ms(典型值)
• 输出纹波：300mVp-p(VDD), 108mVp-p(VEE)
• 短路恢复时间：20μs

六、应用场景

1. ‌汽车牵引逆变器‌：为IGBT/SiC栅极驱动器提供隔离偏置电源
2. ‌工业电机驱动‌：替代传统分立式隔离电源方案
3. ‌光伏逆变器‌：用于高边栅极驱动电路
4. ‌服务器电源‌：提供隔离辅助电源