UCC28711EVM - 160 5W USB 适配器评估模块深度解析

在电子设计领域，评估模块是工程师了解和验证新器件性能的重要工具。今天，我们就来深入探讨一下德州仪器（TI）的 UCC28711EVM - 160 5W USB 适配器评估模块，看看它在实际应用中的表现和注意事项。

文件下载：UCC28711EVM-160.pdf

一、UCC28711EVM - 160 简介

UCC28711EVM - 160 是一款专门用于评估 USB 应用离线适配器的 5W 评估模块。需要注意的是，它主要用于评估目的，并非最终产品。该模块能够将 100 - 240V RMS 的输入电压转换为 5V DC 输出，并且针对 USB 适配器应用设置了 1A 的电流限制。

二、安全注意事项

工作区域安全

1. 保持工作区域干净整洁、秩序井然。杂乱的工作区域容易导致意外发生，比如误触电路等。
2. 当电路通电时，必须有合格的观察者在场。这是为了在出现意外情况时能够及时采取措施。
3. 在 TI HV EVM 及其接口电子设备通电的区域，必须设置有效的屏障和标识，提醒可能存在可触及的高电压，防止人员意外接触。
4. 所有在开发环境中使用的超过 50 (V_{RMS} / 75) VDC 的接口电路、电源、评估模块、仪器等，都应连接到受紧急电源关闭（EPO）保护的电源插线板上，以保障在紧急情况下能够迅速切断电源。
5. 使用稳定且不导电的工作表面，避免因导电表面引发短路等问题。
6. 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，降低触电风险。

电气安全

1. 在进行任何电气或其他诊断测量之前，务必先将 TI HV EVM 及其所有输入、输出和电气负载断电，并再次确认其已安全断电。这一步骤至关重要，否则可能会导致严重的电气事故。
2. 在确认 EVM 已断电后，进行所需的电路配置、布线、测量设备连接等操作，但仍要假定 EVM 电路和测量仪器带电。
3. 完成 EVM 的准备工作后，按预期为其通电。需要特别注意的是，在 EVM 通电时，切勿触摸 EVM 或其电路，因为它们可能处于高电压状态，有触电危险。

个人安全

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 EVM 放置在带有联锁装置的透明塑料盒中，防止意外触摸。

安全使用限制

EVM 不得用作生产单元的全部或部分，它只是一个评估工具，不能直接用于大规模生产。

三、电气性能规格

输入特性

• 输入电压（(V_{IN})）：范围为 100 - 240V，典型值为 115/230V。
• 无负载输入功率：在 115V 和 230V RMS 输入且输出电流为 0A 时，典型值为 10mW。

输出特性

• 输出电压（(V_{OUT})）：在输入电压为标称值、输出电流为标称值时，范围为 4.75 - 5.25V，典型值为 5V。
• 线路调整率：在输入电压从最小值到最大值变化、输出电流为标称值时，最大为 3%。
• 负载调整率：在输入电压为标称值、输出电流从最小值到最大值变化时，最大为 3%。
• 输出电压纹波（(V_{OUT_ripple})）：在输入电压为标称值、输出电流为最大值时，最大为 0.1mVpp。
• 输出电流（(I_{OUT})）：在输入电压从最小值到最大值变化时，范围为 1 - 1.1A。
• 输出过压保护（(V_{OVP})）：在输出电流从最小值到最大值变化时，典型值为 5.75V。

瞬态响应

在负载从 0.1A 到 0.6A 变化时，输出电压范围为 4.1 - 6V。

系统特性

• 满载效率：在 115V 和 230V RMS 输入、负载电阻为 5Ω 时，范围为 74.0% - 76%。
• 工作温度范围：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变化时，范围为 25 - 40°C。

四、测试设置

安全注意事项

该评估模块未封装，存在远高于 50V DC 的电压，因此如果您没有接受过处理和测试电力电子设备的专业安全培训，请不要对其进行测试。

测试设备

• 电压源：需要隔离交流电源或可变交流变压器，能够提供 265V AC 且可处理 10W 的功率。
• 电压表：需要两个数字电压表。
• 功率分析仪：能够测量 1mW 到 10W 的输入功率，可处理 265V RMS 的输入电压。大多数功率分析仪需要一个精密分流电阻来测量输入电流，以测量 5W 或更低的输入功率，使用前请阅读功率分析仪的用户手册进行正确设置。
• 示波器：四通道 100MHz，探头能够承受 600V。
• 输出负载：电阻性或电子负载，能够在 5V 下处理 5W 的功率。
• 推荐线规：绝缘的 22 AWG 电线。

五、测试点列表

测试点	名称	描述
TP3	AC 线	AC 线的开尔文连接
TP4	AC 中性线	AC 中性线的开尔文连接
TP1	(V_{OUT}) +	(V_{OUT}) + 的开尔文连接
TP2	(V_{OUT}) -	(V_{OUT}) - 的开尔文连接

六、性能数据和典型特性曲线

效率

从给出的效率曲线可以直观地看到 UCC28711EVM - 160 在不同工作条件下的效率表现，这对于评估其能源利用效率非常重要。

启动特性

分别给出了在 115V 和 230V 输入电压下，无负载和 5Ω 负载时的启动情况，通过这些曲线可以了解模块在不同输入电压和负载条件下的启动性能。

负载瞬态响应

展示了在 115V RMS 和 230V RMS 输入电压下，负载从 0.1A 到 0.6A 以及从 0.6A 到 0.1A 变化时的输出电压响应，这对于评估模块在负载变化时的稳定性至关重要。

满载输出纹波电压

通过示波器测量得到的输出纹波电压曲线，显示在电缆末端输出电压的纹波小于 50mV，这表明模块在满载时的输出电压稳定性较好。

七、EVM 组装图和 PCB 布局

提供了 EVM 的顶部和底部组装图以及 PCB 布局图，这些图纸对于了解模块的物理结构和电路布局非常有帮助，工程师可以根据这些图纸进行进一步的设计和优化。

八、材料清单

详细列出了 EVM 所使用的各种组件，包括电容、二极管、MOSFET、电阻、变压器等，以及它们的参数和制造商信息。这对于工程师进行组件替换或进一步开发非常有用。

九、其他注意事项

评估板使用条件

用户需承担妥善和安全处理货物的全部责任和义务，并对 TI 因货物处理或使用而产生的所有索赔进行赔偿。如果评估板不符合用户指南中的规格，可在交付日期起 30 天内退货以获得全额退款。

法规合规信息

该 EVM 可能受美国联邦通信委员会（FCC）和加拿大工业部（IC）规则的约束，不同情况有不同的合规要求和注意事项。例如，对于未受上述规则约束的 EVM，仅用于工程开发、演示或评估目的，不适合一般消费者使用；对于标注为符合 FCC 或 IC 规则的 EVM，有相应的操作条件和干扰声明。

日本用户注意事项

在日本使用该开发套件时，需要遵守日本电波法的相关规定，如在屏蔽室或特定测试设施中使用、获得实验电台许可证或技术法规合规认证等。

总之，UCC28711EVM - 160 是一款功能强大的评估模块，为工程师提供了一个很好的平台来评估 USB 适配器的性能。但在使用过程中，一定要严格遵守安全注意事项和相关法规要求，确保自身安全和设备的正常运行。你在使用类似评估模块时遇到过哪些问题呢？欢迎在评论区分享。