‌UCC33020 工业级隔离DC/DC电源模块技术文档总结

UCC33020是一款工业DC/DC电源模块，采用集成变压器技术，旨在提供1.0W的隔离输出功率。它可以支持 3.0V 至 5.5V 的输入电压工作范围，并调节 5.0V 输出电压，可选余量为 5.5V。

该UCC33020采用专有的变压器架构，可实现 3kVRMS 隔离额定值，同时支持低 EMI 和出色的负载调节。
*附件：ucc33020.pdf

该UCC33020集成了保护功能，以提高系统稳健性，例如带故障报告机制的使能引脚、短路保护和热关断。

该UCC33020采用小型化薄型VSON（4.0mm×5.00mm）封装，高度为1.00mm，>游隙和爬电距离为4.1mm。

特性

• 1.0W最大输出功率
• 3.0V 至 5.5V 输入电压工作范围
• 5.0V、5.5V稳压可选输出电压
  • 5.0V：200mA 可用负载电流
• 0.5% 典型负载调节
• 4mV/V典型线路调节
• 坚固的隔离屏障：
  • 隔离等级：3kVRMS
  • 浪涌能力：6.5kVPK
  • 工作电压：1159VPK
  • 200V/ns 共模瞬态抗扰度
• 采用集成变压器技术的功率密集隔离式 DC/DC 模块
• 自适应扩频调制 （SSM）
• 符合 CISPR-32 B 类排放标准
• 强磁场抗扰度
• 过载和短路保护
• 热关断
• 低浪涌电流软启动
• 使能引脚，带故障报告机制
• 计划中的安全相关认证：
  • DIN EN IEC 60747-17 （VDE 0884-17）
  • UL 1577 / CSA 组件识别计划
  • IEC 62368-1 和 IEC 60601-1 认证
• 扩展温度范围：–40°C 至 125°C
• VSON-12（4.0mm × 5.00mm）封装

参数

方框图

‌1. 产品概述‌
UCC33020是德州仪器（TI）推出的超小型、高集成度工业级隔离DC/DC模块，具有以下核心特性：

• ‌功率输出‌：最大1.0W，支持5.0V/5.5V可调输出电压（通过SEL引脚选择）。
• ‌输入范围‌：3.0V至5.5V宽输入电压，适应多种工业场景。
• ‌隔离性能‌：3kVRMS基础隔离等级，6.5kVPK浪涌能力，200V/ns共模瞬态抗扰度。
• ‌封装‌：VSON-12（4.0mm × 5.00mm）超薄封装，高度仅1.05mm。

‌2. 关键特性‌

• ‌高效低EMI‌：自适应扩频调制（SSM）技术，符合CISPR-32 Class B电磁兼容标准。
• ‌保护机制‌：
  • 过载/短路保护
  • 热关断（-40°C至125°C工作温度）
  • 低浪涌电流软启动
  • 带故障报告的使能引脚（EN/FLT）
• ‌认证计划‌：支持DIN EN IEC 60747-17、UL 1577、IEC 62368-1及IEC 60601-1等安全认证。

‌3. 典型应用‌

• 工厂自动化PLC模块
• 电动汽车充电基础设施
• 数字隔离器、RS-485/CAN通信的隔离偏置电源
• E-mode GaN器件的隔离供电

‌4. 功能描述‌

• ‌软启动‌：通过渐进式占空比控制实现平滑启动，避免输入浪涌电流。
• ‌输出稳压‌：采用迟滞控制模式，负载调节率典型值0.5%，线性调节率4mV/V。
• ‌故障处理‌：支持输入欠压/过压锁存、输出欠压/过压保护，并通过EN/FLT引脚报告故障（低电平脉冲200μs）。

‌5. 设计要点‌

• ‌布局建议‌：输入/输出需就近放置陶瓷去耦电容（如10μF+15nF组合），GND引脚需充分铺铜散热。
• ‌热管理‌：无散热焊盘，依赖PCB铜箔散热，建议通过多过孔连接内部地层。

‌6. 性能参数‌

• ‌效率‌：52%（5V输入，5V/200mA输出）。
• ‌隔离参数‌：
  • 外部爬电距离>4.1mm
  • 内部绝缘间隙>50μm
  • 屏障电容<3pF（输入至输出）。