UCC14240-Q1 汽车类 2.0W、24Vin、25Vout 高密度 > 3kVRMS 隔离式直流/直流模块数据手册

UCC14240-Q1 是一款符合汽车标准的高隔离电压 DC/DC 电源模块，旨在为 IGBT 或 SiC 栅极驱动器供电。UCC14240-Q1 将变压器和 DC/DC 控制器与专有架构集成在一起，以实现高效率和极低辐射。高精度输出电压提供更好的通道增强，以实现更高的系统效率，而不会对功率器件门造成过大的压力。
*附件：ucc14240-q1.pdf

UCC14240-Q1 以高效率提供高达 2.0 W（典型值）的隔离输出功率。该模块需要最少的外部元件，包括片上器件保护，提供额外的功能，如输入欠压锁定、过压锁定、输出电压电源正常比较器、过热关断、软启动超时、可调隔离式正负输出电压、使能引脚和开漏输出电源正常引脚。

特性

• 带隔离变压器的完全集成的高密度隔离式 DC/DC 模块
• 用于驱动的隔离式 DC/DC：IGBT、SiC FET
• 输入电压范围：21 V 至 27 V，绝对最大值为 32 V
• T 时输出功率为 2.0W 一个 ≤ 85°C，T 时> 1.5 W 一个 = 105 °C
• 可调 （VDD – VEE） 输出电压（使用外部电阻器）：18 V 至 25 V，在整个温度范围内调节精度为 ±1.3%
• 可调 （COM – VEE） 输出电压（带外部电阻器）：从 2.5 V 到 （VDD – VEE），在整个温度范围内±1.3% 的调节精度
• 采用扩频调制和集成变压器设计，电磁辐射低
• 使能、电源正常、UVLO、OVLO、软启动、短路、功率限制、欠压、过压和过热保护
• CMTI > 150 kV/μs
• 符合 AEC-Q100 标准，适用于汽车应用
  • 温度等级 1：–40°C ≤ T J ≤ 150°C
  • 温度等级 1：–40 °C ≤ T 一个 ≤ 125°C
• 功能安全
  • 提供有助于功能安全系统设计的文档
• 计划中的安全相关认证：
  • 4243-伏PK基本隔离符合 DIN EN IEC 60747-17 （VDE 0884-17）
  • 3000 伏RMS隔离 1 分钟，符合 UL1577 标准
  • 基本绝缘符合 CQC GB4943.1
• 36 引脚、宽 SSOP 封装

参数

方框图

1. 产品概述

UCC14240-Q1 是一款专为汽车行业设计的高隔离电压DC/DC电源模块，适用于IGBT或SiC FET门极驱动供电。该模块集成了变压器和DC/DC控制器，具有高密度、高效率和低电磁辐射的特点。

2. 主要特性

• ‌高隔离电压‌：提供大于3 kV RMS的隔离电压，满足汽车应用的安全要求。
• ‌宽输入电压范围‌：支持21 V至27 V的输入电压，绝对最大值为32 V。
• ‌可调输出电压‌：
  • (VDD – VEE) 输出电压可调范围：18 V至25 V，调节精度±1.3%。
  • (COM – VEE) 输出电压可调范围：2.5 V至(VDD – VEE)，调节精度±1.3%。
• ‌高功率密度‌：在TA ≤ 85°C时提供2.0 W的输出功率，TA = 105°C时提供大于1.5 W的输出功率。
• ‌多种保护功能‌：包括输入欠压锁定(UVLO)、过压锁定(OVLO)、软启动、短路保护、功率限制、过温保护等。
• ‌AEC-Q100认证‌：适用于汽车应用，满足功能安全要求。

3. 应用领域

• 混合动力、电动和动力传动系统（EV/HEV）
• 车载充电器（OBC）和无线充电器
• DC/DC转换器
• 电网基础设施
• 电机驱动
• 工业运输

4. 功能描述

• ‌集成变压器‌：减少外部元件数量，提高系统可靠性。
• ‌双输出‌：提供VDD-VEE和COM-VEE两个隔离输出，满足不同应用需求。
• ‌软启动功能‌：限制启动时的输入浪涌电流，保护电源和负载。
• ‌过温保护‌：在结温超过设定值时自动关闭输出，防止过热损坏。
• ‌故障保护‌：包括输出过压、欠压、短路等故障保护，确保系统安全。

5. 电气特性

• ‌工作温度范围‌：结温-40°C至150°C，环境温度-40°C至125°C。
• ‌开关频率‌：10 MHz至16 MHz，根据输入电压自动调节。
• ‌效率‌：高效率设计，减少能量损耗。
• ‌低电磁辐射‌：采用扩展频谱调制和集成变压器设计，降低电磁干扰。

6. 典型应用

数据手册提供了典型应用电路，包括输入/输出电容、反馈电阻、限流电阻等元件的选择和连接方式。同时，还提供了系统示例，展示了如何将UCC14240-Q1与微控制器和IGBT/SiC FET门极驱动器结合使用。

7. 设计指南

• ‌电容选择‌：推荐使用低ESR的陶瓷电容作为输入和输出电容，以减小纹波电压和提高稳定性。
• ‌反馈电阻选择‌：根据所需的输出电压调节反馈电阻的分压比。
• ‌限流电阻选择‌：根据(COM – VEE)输出负载电流需求选择合适的限流电阻值。
• ‌布局建议‌：提供了PCB布局指南，包括电容放置位置、地线处理、热设计等方面的建议。

8. 开发支持

• 提供WEBENCH® Power Designer工具，支持自定义设计和仿真。
• 详细的数据手册和应用笔记，帮助用户快速上手。
• TI E2E™支持论坛提供技术支持和设计帮助。

9. 订购信息

UCC14240-Q1提供36引脚的SSOP封装选项，可通过TI官网或授权分销商订购。

10. 注意事项

• 在设计和使用过程中，请严格遵守数据手册中的规格和要求。
• 确保输入/输出电容、反馈电阻、限流电阻等元件的选择和布局符合设计指南。