Texas Instruments UCC14131EVM-070评估模块是一个用于评估UCC14131-Q1直流/直流转换器模块性能的平台。UCC14131-Q1采用3.5mm薄型宽体SOIC集成封装，提供1.5W的5kVRMS隔离电源。

数据手册：*附件：Texas Instruments UCC14131EVM-070评估模块数据手册.pdf

TI UCC14131EVM-070评估模块的工作电压范围为11.5VIN至14V IN ，配置为12V和5V双正输出。UCC14131EVM-070支持高压、工业和汽车逆变器、电池管理系统、充电站和各种隔离设备应用中使用的GaN、Si、SiC和IGBT栅极驱动器IC所需的典型偏置电源电压。

特性

• UCC14131-Q1 1.5W直流/直流转换器模块，具有双正12V和5V输出电压，用于GaN、Si、SiC和IGBT栅极驱动器IC偏置
• 变压器、功率级和控制，完全集成到薄型、12.8mm x 7.55mm x 3.55mm宽体、36引脚SOIC封装中
• 符合AEC-Q100标准，额定功率高达105°C，隔离电容为3.5pF，具有SSM频率调制和低电磁辐射
• 5kVRMS隔离、输入OVP、输出OCP、功率限制、电源良好、使能和集成软启动
• 该评估模块可在简单易用的测试平台中演示对于GaN、Si、SiC和IGBT栅极驱动偏置应用最重要的特性

布局

UCC14131EVM-070评估模块技术深度解析

一、产品核心特性与创新架构

UCC14131EVM-070是德州仪器(TI)推出的高集成度隔离电源评估模块，专为汽车和工业应用中的GaN及栅极驱动IC偏置设计。该模块采用突破性设计：

• ‌双输出拓扑‌：提供18V(VDD)和-4V(VEE)双极性输出，完美适配牵引逆变器需求
• ‌集成变压器技术‌：内置高频变压器，尺寸仅36引脚SSOP封装，消除对外部笨重变压器的依赖
• ‌强化隔离性能‌：通过5kVRMS隔离认证（符合VDE 0884-17标准）和AEC-Q100汽车级认证
• ‌智能保护机制‌：集成输出过压(OVP)、欠压(UVP)和过热保护三重防护

二、关键电气参数

参数	规格值	测试条件
输入电压范围	13.5-16.5V	持续工作电压范围
最大输出功率	1.5W	VDD-VEE输出
转换效率	>90%	典型工作条件下
开关频率	14.53MHz	原边开关频率
工作温度范围	-40°C至125°C	工业级可靠性

三、评估模块硬件设计

1. 接口配置方案

• ‌电源输入‌：J4端子支持10-20V直流输入（推荐12V）
• ‌控制接口‌：
  • J1：3.3-5V偏置电源输入
  • J2：使能信号(ENA)控制端
• ‌输出配置‌：J3提供三线制输出(VDD/COM/VEE)

2. 关键电路设计

‌反馈网络精密调节‌：

• VDD调节：R4(42.2kΩ) + R5(49.9kΩ)分压网络
• VEE调节：R6(11.1kΩ) + R7(49.9kΩ)分压网络
• 高频滤波：C13/C14(330pF)陶瓷电容

‌保护电路设计‌：

• RLIM引脚(32脚)限制COM节点充放电电流
• PG引脚(3脚)提供电源良好状态指示

四、典型应用场景

1. 电动汽车牵引逆变器系统

‌设计要点‌：

• 启用EN跳线(SH-J1置ON)
• 输出端配置10μF+0.1μF去耦电容组合
• COM节点直接连接栅极驱动IC参考地

2. 工业电机驱动方案

‌优化设计建议‌：

1. 热管理：U1底部添加散热焊盘(θJA=31.5°C/W)
2. EMI抑制：保持原边GNDP与副边VEE严格隔离
3. 诊断功能：通过PG信号实现系统级保护联动

五、测试与评估方法

1. 基础测试流程

1. 连接15V电源至J4端子
2. 接入5V偏置电源至J1
3. 配置SH-J1跳线至EN ON位置
4. 使用电子负载模拟实际工作条件

2. 关键性能测试

• ‌效率测试‌：VIN=12V时最高效率达45.52%（IVDD=124mA）
• ‌纹波测量‌：典型值VDDAC=115mV(pk-pk)
• ‌启动特性‌：软启动时间16ms（IVDD=130mA时）

六、PCB设计规范

1. ‌层叠结构‌：四层FR4板，2oz铜厚全层
2. ‌隔离设计‌：
   • 原边与副边保持8mm爬电距离
   • 敏感信号走线远离高频开关节点
3. ‌热设计‌：
   • 功率地(PGND)使用实心铜箔
   • U1底部设置密集过孔阵列

七、安全注意事项

1. ‌操作警告‌：
   • 满负载时模块表面温度可达67°C
   • 禁止将COM节点连接至大地
2. ‌ESD防护‌：
   • 操作时需佩戴防静电手环
   • 存储时保持于防静电袋中
3. ‌输入保护‌：
   • 建议在VIN端添加TVS管抑制瞬态