UCC28704EVM - 724 10 - W USB適配器評估模塊的使用指南

一、引言

在電子設(shè)備飛速發(fā)展的今天，USB適配器作為常見的電源轉(zhuǎn)換設(shè)備，其性能和安全性至關(guān)重要。UCC28704EVM - 724是德州儀器（TI）推出的一款用于評估USB應(yīng)用離線適配器的10 - W評估模塊。本文將詳細介紹該評估模塊的相關(guān)信息，包括安全注意事項、電氣性能、測試設(shè)置、性能數(shù)據(jù)等內(nèi)容，希望能為電子工程師在設(shè)計和評估USB適配器時提供參考。

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二、安全注意事項

工作區(qū)域安全

在使用UCC28704EVM - 724評估模塊時，務(wù)必確保工作區(qū)域干凈整潔、秩序井然。當(dāng)電路通電時，必須有合格的觀察者在場。在模塊及其接口電子設(shè)備通電的區(qū)域，要設(shè)置有效的屏障和標識，提醒可能存在的高電壓，防止意外觸碰。所有超過50 V（50 (V{RMS}) / 75 (V{DC})）的接口電路、電源、評估模塊等設(shè)備，都應(yīng)連接在受保護的緊急電源關(guān)閉（EPO）保護電源插線板上。同時，使用穩(wěn)定且不導(dǎo)電的工作表面，并使用絕緣良好的夾子和電線連接測量探頭和儀器，盡量避免徒手測試。

電氣安全

進行任何電氣或診斷測量之前，必須先將評估模塊及其所有輸入、輸出和電氣負載斷電，并再次確認模塊已安全斷電。在確認模塊斷電后，進行必要的電路配置、布線和測量設(shè)備連接等操作，但仍要假設(shè)模塊電路和測量儀器帶電。完成準備工作后，再按預(yù)期給模塊通電。需要注意的是，模塊通電時，切勿觸碰模塊或其電路，以免發(fā)生觸電危險。

個人安全

操作人員應(yīng)佩戴個人防護設(shè)備，如乳膠手套和帶側(cè)護罩的安全眼鏡，或者將評估模塊放置在帶有聯(lián)鎖裝置的透明塑料盒中，防止意外觸碰。

安全使用限制

評估模塊不能作為生產(chǎn)單元的全部或部分使用。

三、模塊概述

UCC28704EVM - 724評估模塊專為評估USB應(yīng)用的離線適配器而設(shè)計，它滿足CoC tier 2和DoE Level 6的效率和待機功率要求。該模塊可將85 - (V{RMS})到265 - (V{RMS})的輸入電壓轉(zhuǎn)換為5 - (V_{DC})，并具有2.1 - A的電流限制，適用于USB適配器應(yīng)用。

四、電氣性能規(guī)格

輸入特性

輸入電壓（RMS）范圍為85 - 265 V，線頻率范圍是47 - 63 Hz。在無負載情況下，當(dāng)輸入電壓為115 V / 230 V RMS時，輸入功率為50 - 65 mW。

輸出特性

輸出電壓在輸入電壓為標稱值、輸出電流為標稱值時，范圍是4.75 - 5.25 V。輸出紋波電壓在輸入電壓為標稱值、輸出電流為最大值時，不超過80 mVpp。輸出電流范圍為2 - 2.2 A，恒定電流范圍是2 - 2.1 A。負載從0 A躍變到0.5 A時，輸出電壓變化范圍為4.1 - 6 V。

系統(tǒng)特性

在25%、50%、75%和100%負載，115 - V / 230 - V RMS輸入的情況下，4點平均效率分別為83%和80%。在10%負載、115 - V / 230 - V RMS輸入時，效率為75% - 77%。模塊的工作溫度范圍是在輸入電壓從最小值到最大值、輸出電流從最小值到最大值時，為25 °C。

五、測試設(shè)置

測試設(shè)置要求

該評估模塊未封裝，存在遠大于50 (V{DC})的電壓，因此未經(jīng)過功率電子設(shè)備操作和測試安全培訓(xùn)的人員請勿進行測試。測試需要一個能提供265 (V{AC})、可處理10 W功率的隔離交流電源或可變交流變壓器，一個數(shù)字電壓表，一個能測量1 mW到10 W輸入功率、可處理265 - V RMS輸入電壓的功率分析儀（部分功率分析儀測量5 W或更低輸入功率時可能需要精密分流電阻，需參考其用戶手冊進行正確設(shè)置），一臺4通道100 MHz、探頭能承受600 V的示波器，一個能在5 V下處理15 W功率的電阻性或電子負載，推薦使用絕緣的22 AWG電線。

測試設(shè)置圖

文中提供了UCC28704EVM - 724的測試設(shè)置圖，方便工程師進行實際測試時參考。

六、測試點

七、性能數(shù)據(jù)和典型特性曲線

效率

通過不同輸入電壓和輸出電流下的效率測試數(shù)據(jù)可以看出，該模塊在不同工況下都有較好的效率表現(xiàn)。例如，在輸入電壓為85 (V{RMS})、輸出電流為2.003 A時，帶電纜效率為77.0%，不帶電纜效率為81.5%；在輸入電壓為265 (V{RMS})、輸出電流為2.003 A時，帶電纜效率為78.6%，不帶電纜效率為83.3%。

VI特性

文中給出了在輸入電壓為115 (V{RMS})和230 (V{RMS})時的VI特性曲線，有助于工程師了解模塊在不同輸入電壓下的電壓 - 電流關(guān)系。

啟動特性

展示了在不同輸入電壓（85 (V{RMS})、115 (V{RMS})、230 (V{RMS})、265 (V{RMS})）下，模塊在空載和帶2.5 - Ω負載時的啟動波形，方便工程師分析模塊的啟動過程。

負載瞬態(tài)

負載在0 - 2 A、50 Hz、50%占空比變化時，可觀察模塊的負載瞬態(tài)響應(yīng)。

滿載輸出紋波電壓

在輸入電壓為85 (V{RMS})和265 (V{RMS})、輸出電流為2 A時，輸出電壓在電纜末端的紋波小于80 mV。

Q1漏極電壓評估

給出了在輸入電壓為85 (V{RMS})、輸出電流為2 A和輸入電壓為265 (V{RMS})時Q1漏極電壓的評估波形。

恒流欠壓保護

UCC28704具有恒流欠壓保護（CCUV）功能，當(dāng)輸出電壓低于2.95 V持續(xù)超過120 ms時，模塊會激活CCUV保護。文中給出了CCUV故障行為的波形，幫助工程師了解該保護功能的工作過程。

傳導(dǎo)EMI

展示了在輸入電壓為115 (V_{RMS})、負載為2.5 Ω時的傳導(dǎo)EMI測試結(jié)果，但需注意該測試是在未認證的EMI測試站進行的，最終設(shè)計建議由認證的EMI測試機構(gòu)進行驗證。

八、變壓器細節(jié)

該模塊使用了Wurth Elektronik的變壓器，型號為750315841，繞制在RM6磁芯上。文中詳細給出了變壓器的各項參數(shù)，包括直流電阻、電感、飽和電流、漏電感、匝數(shù)比等，為工程師了解變壓器性能提供了詳細信息。

九、EVM組裝和布局

文中提供了EVM的組裝（頂視圖）和布局（底視圖）圖，方便工程師進行實際組裝和布局設(shè)計。

十、材料清單

詳細列出了UCC28704EVM - 724評估模塊所使用的各種材料，包括電容、二極管、電阻、MOSFET、變壓器等，以及它們的數(shù)量、型號、制造商等信息，為工程師進行物料采購和設(shè)計參考提供了便利。

十一、標準條款和條件

交付和使用限制

TI按照規(guī)定的條款和條件將評估模塊交付給用戶，評估模塊僅用于產(chǎn)品或軟件開發(fā)人員在研發(fā)環(huán)境中對TI半導(dǎo)體產(chǎn)品進行可行性評估、實驗或科學(xué)分析，不能直接或間接組裝到成品中，也不能用于消費或家庭用途，不得進行商業(yè)銷售、分許可、租賃等操作。

有限保修和相關(guān)補救措施/免責(zé)聲明

TI對評估模塊提供90天的保修，保證模塊符合其公布的規(guī)格。但對于因用戶疏忽、誤用、不當(dāng)安裝或測試等原因?qū)е碌娜毕荩琓I不承擔(dān)責(zé)任。如果模塊不符合保修條件，TI將選擇維修、更換模塊或?qū)τ脩糍~戶進行信用補償。

監(jiān)管通知

針對不同國家和地區(qū)，文中給出了相應(yīng)的監(jiān)管通知。在美國，未獲FCC批準的評估模塊不能轉(zhuǎn)售或銷售，除非獲得所需的FCC設(shè)備授權(quán)；標注為FCC - Part 15合規(guī)的設(shè)備需遵守相關(guān)規(guī)定。在加拿大，帶有無線電發(fā)射器和可拆卸天線的評估模塊需符合Industry Canada的相關(guān)規(guī)定。在日本，使用評估模塊需遵守日本電波法的相關(guān)規(guī)定，如在屏蔽室使用、獲得實驗電臺許可證或技術(shù)標準合規(guī)認證等。

EVM使用限制和警告

評估模塊不能用于功能安全和安全關(guān)鍵評估，用戶在使用前必須閱讀并遵守TI提供的用戶指南和相關(guān)文檔，操作時需在TI推薦的規(guī)格和環(huán)境條件下進行，確保使用過程中的安全。用戶需自行承擔(dān)評估模塊使用過程中的相關(guān)責(zé)任和義務(wù)，包括遵守法律法規(guī)、正確處理和回收模塊等。

信息準確性和免責(zé)聲明

TI盡量提供準確的評估模塊信息，但不保證其網(wǎng)站上關(guān)于評估模塊的描述、可用性等信息的準確性、完整性、可靠性和及時性。評估模塊及其相關(guān)設(shè)計材料按“現(xiàn)狀”提供，TI不承擔(dān)其他明示或暗示的保證責(zé)任。

用戶賠償義務(wù)和陳述

用戶需為因不遵守條款和條件使用評估模塊而產(chǎn)生的所有索賠、損失、費用等承擔(dān)賠償責(zé)任，無論這些索賠是基于何種法律理論。

損害賠償和責(zé)任限制

TI對因使用評估模塊而產(chǎn)生的特殊、間接、懲罰性等損害不承擔(dān)責(zé)任，且TI的總責(zé)任不超過用戶為特定模塊支付的總金額。

退貨政策

除特殊情況外，TI不提供退款、退貨或換貨服務(wù)。如果用戶認為訂單收費有誤或交付違反訂單規(guī)定，可聯(lián)系TI。退款將在退回組件后的30個工作日內(nèi)全額支付，不包括郵費和包裝費用。

適用法律

這些條款和條件受德克薩斯州法律管轄，相關(guān)糾紛的非專屬管轄權(quán)在德克薩斯州的法院。

十二、總結(jié)

UCC28704EVM - 724評估模塊為電子工程師提供了一個評估USB適配器性能的有效工具。通過詳細了解其安全注意事項、電氣性能、測試設(shè)置和各項性能數(shù)據(jù)，工程師可以更好地進行USB適配器的設(shè)計和優(yōu)化。同時，遵守相關(guān)的標準條款和條件，確保使用過程的合法性和安全性。你在使用這個評估模塊的過程中遇到過哪些問題呢？歡迎在評論區(qū)分享你的經(jīng)驗和見解。