UCC28704EVM - 724 10 - W USB适配器评估模块的使用指南

一、引言

在电子设备飞速发展的今天，USB适配器作为常见的电源转换设备，其性能和安全性至关重要。UCC28704EVM - 724是德州仪器（TI）推出的一款用于评估USB应用离线适配器的10 - W评估模块。本文将详细介绍该评估模块的相关信息，包括安全注意事项、电气性能、测试设置、性能数据等内容，希望能为电子工程师在设计和评估USB适配器时提供参考。

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二、安全注意事项

工作区域安全

在使用UCC28704EVM - 724评估模块时，务必确保工作区域干净整洁、秩序井然。当电路通电时，必须有合格的观察者在场。在模块及其接口电子设备通电的区域，要设置有效的屏障和标识，提醒可能存在的高电压，防止意外触碰。所有超过50 V（50 (V{RMS}) / 75 (V{DC})）的接口电路、电源、评估模块等设备，都应连接在受保护的紧急电源关闭（EPO）保护电源插线板上。同时，使用稳定且不导电的工作表面，并使用绝缘良好的夹子和电线连接测量探头和仪器，尽量避免徒手测试。

电气安全

进行任何电气或诊断测量之前，必须先将评估模块及其所有输入、输出和电气负载断电，并再次确认模块已安全断电。在确认模块断电后，进行必要的电路配置、布线和测量设备连接等操作，但仍要假设模块电路和测量仪器带电。完成准备工作后，再按预期给模块通电。需要注意的是，模块通电时，切勿触碰模块或其电路，以免发生触电危险。

个人安全

操作人员应佩戴个人防护设备，如乳胶手套和带侧护罩的安全眼镜，或者将评估模块放置在带有联锁装置的透明塑料盒中，防止意外触碰。

安全使用限制

评估模块不能作为生产单元的全部或部分使用。

三、模块概述

UCC28704EVM - 724评估模块专为评估USB应用的离线适配器而设计，它满足CoC tier 2和DoE Level 6的效率和待机功率要求。该模块可将85 - (V{RMS})到265 - (V{RMS})的输入电压转换为5 - (V_{DC})，并具有2.1 - A的电流限制，适用于USB适配器应用。

四、电气性能规格

输入特性

输入电压（RMS）范围为85 - 265 V，线频率范围是47 - 63 Hz。在无负载情况下，当输入电压为115 V / 230 V RMS时，输入功率为50 - 65 mW。

输出特性

输出电压在输入电压为标称值、输出电流为标称值时，范围是4.75 - 5.25 V。输出纹波电压在输入电压为标称值、输出电流为最大值时，不超过80 mVpp。输出电流范围为2 - 2.2 A，恒定电流范围是2 - 2.1 A。负载从0 A跃变到0.5 A时，输出电压变化范围为4.1 - 6 V。

系统特性

在25%、50%、75%和100%负载，115 - V / 230 - V RMS输入的情况下，4点平均效率分别为83%和80%。在10%负载、115 - V / 230 - V RMS输入时，效率为75% - 77%。模块的工作温度范围是在输入电压从最小值到最大值、输出电流从最小值到最大值时，为25 °C。

五、测试设置

测试设置要求

该评估模块未封装，存在远大于50 (V{DC})的电压，因此未经过功率电子设备操作和测试安全培训的人员请勿进行测试。测试需要一个能提供265 (V{AC})、可处理10 W功率的隔离交流电源或可变交流变压器，一个数字电压表，一个能测量1 mW到10 W输入功率、可处理265 - V RMS输入电压的功率分析仪（部分功率分析仪测量5 W或更低输入功率时可能需要精密分流电阻，需参考其用户手册进行正确设置），一台4通道100 MHz、探头能承受600 V的示波器，一个能在5 V下处理15 W功率的电阻性或电子负载，推荐使用绝缘的22 AWG电线。

测试设置图

文中提供了UCC28704EVM - 724的测试设置图，方便工程师进行实际测试时参考。

六、测试点

TEST POINTS	NAME	DESCRIPTION
TP1	L	AC line voltage input
TP2	N	AC neutral input
TP3	VOUT +	Output supply
TP4	VOUT –	Output return

七、性能数据和典型特性曲线

效率

通过不同输入电压和输出电流下的效率测试数据可以看出，该模块在不同工况下都有较好的效率表现。例如，在输入电压为85 (V{RMS})、输出电流为2.003 A时，带电缆效率为77.0%，不带电缆效率为81.5%；在输入电压为265 (V{RMS})、输出电流为2.003 A时，带电缆效率为78.6%，不带电缆效率为83.3%。

VI特性

文中给出了在输入电压为115 (V{RMS})和230 (V{RMS})时的VI特性曲线，有助于工程师了解模块在不同输入电压下的电压 - 电流关系。

启动特性

展示了在不同输入电压（85 (V{RMS})、115 (V{RMS})、230 (V{RMS})、265 (V{RMS})）下，模块在空载和带2.5 - Ω负载时的启动波形，方便工程师分析模块的启动过程。

负载瞬态

负载在0 - 2 A、50 Hz、50%占空比变化时，可观察模块的负载瞬态响应。

满载输出纹波电压

在输入电压为85 (V{RMS})和265 (V{RMS})、输出电流为2 A时，输出电压在电缆末端的纹波小于80 mV。

Q1漏极电压评估

给出了在输入电压为85 (V{RMS})、输出电流为2 A和输入电压为265 (V{RMS})时Q1漏极电压的评估波形。

恒流欠压保护

UCC28704具有恒流欠压保护（CCUV）功能，当输出电压低于2.95 V持续超过120 ms时，模块会激活CCUV保护。文中给出了CCUV故障行为的波形，帮助工程师了解该保护功能的工作过程。

传导EMI

展示了在输入电压为115 (V_{RMS})、负载为2.5 Ω时的传导EMI测试结果，但需注意该测试是在未认证的EMI测试站进行的，最终设计建议由认证的EMI测试机构进行验证。

八、变压器细节

该模块使用了Wurth Elektronik的变压器，型号为750315841，绕制在RM6磁芯上。文中详细给出了变压器的各项参数，包括直流电阻、电感、饱和电流、漏电感、匝数比等，为工程师了解变压器性能提供了详细信息。

九、EVM组装和布局

文中提供了EVM的组装（顶视图）和布局（底视图）图，方便工程师进行实际组装和布局设计。

十、材料清单

详细列出了UCC28704EVM - 724评估模块所使用的各种材料，包括电容、二极管、电阻、MOSFET、变压器等，以及它们的数量、型号、制造商等信息，为工程师进行物料采购和设计参考提供了便利。

十一、标准条款和条件

交付和使用限制

TI按照规定的条款和条件将评估模块交付给用户，评估模块仅用于产品或软件开发人员在研发环境中对TI半导体产品进行可行性评估、实验或科学分析，不能直接或间接组装到成品中，也不能用于消费或家庭用途，不得进行商业销售、分许可、租赁等操作。

有限保修和相关补救措施/免责声明

TI对评估模块提供90天的保修，保证模块符合其公布的规格。但对于因用户疏忽、误用、不当安装或测试等原因导致的缺陷，TI不承担责任。如果模块不符合保修条件，TI将选择维修、更换模块或对用户账户进行信用补偿。

监管通知

针对不同国家和地区，文中给出了相应的监管通知。在美国，未获FCC批准的评估模块不能转售或销售，除非获得所需的FCC设备授权；标注为FCC - Part 15合规的设备需遵守相关规定。在加拿大，带有无线电发射器和可拆卸天线的评估模块需符合Industry Canada的相关规定。在日本，使用评估模块需遵守日本电波法的相关规定，如在屏蔽室使用、获得实验电台许可证或技术标准合规认证等。

EVM使用限制和警告

评估模块不能用于功能安全和安全关键评估，用户在使用前必须阅读并遵守TI提供的用户指南和相关文档，操作时需在TI推荐的规格和环境条件下进行，确保使用过程中的安全。用户需自行承担评估模块使用过程中的相关责任和义务，包括遵守法律法规、正确处理和回收模块等。

信息准确性和免责声明

TI尽量提供准确的评估模块信息，但不保证其网站上关于评估模块的描述、可用性等信息的准确性、完整性、可靠性和及时性。评估模块及其相关设计材料按“现状”提供，TI不承担其他明示或暗示的保证责任。

用户赔偿义务和陈述

用户需为因不遵守条款和条件使用评估模块而产生的所有索赔、损失、费用等承担赔偿责任，无论这些索赔是基于何种法律理论。

损害赔偿和责任限制

TI对因使用评估模块而产生的特殊、间接、惩罚性等损害不承担责任，且TI的总责任不超过用户为特定模块支付的总金额。

退货政策

除特殊情况外，TI不提供退款、退货或换货服务。如果用户认为订单收费有误或交付违反订单规定，可联系TI。退款将在退回组件后的30个工作日内全额支付，不包括邮费和包装费用。

适用法律

这些条款和条件受德克萨斯州法律管辖，相关纠纷的非专属管辖权在德克萨斯州的法院。

十二、总结

UCC28704EVM - 724评估模块为电子工程师提供了一个评估USB适配器性能的有效工具。通过详细了解其安全注意事项、电气性能、测试设置和各项性能数据，工程师可以更好地进行USB适配器的设计和优化。同时，遵守相关的标准条款和条件，确保使用过程的合法性和安全性。你在使用这个评估模块的过程中遇到过哪些问题呢？欢迎在评论区分享你的经验和见解。