UCC27532EVM - 538评估模块使用指南

在电子设计领域，对于新型器件的评估和测试是非常重要的环节。今天我们就来详细了解一下德州仪器（TI）的UCC27532EVM - 538评估模块，它为UCC27532DBV驱动设备提供了一个便捷的测试平台。

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一、安全注意事项

1.1 工作区域安全

工作区域的安全是首要考虑的因素。保持工作区域的干净和整洁，避免杂物干扰操作。在电路通电时，必须有合格的观察者在场，以便及时应对可能出现的问题。同时，在TI HV EVM及其接口电子设备通电的区域，要设置有效的屏障和标识，提醒可能存在的高电压风险。所有超过50 VRMS/75 VDC的开发环境相关设备，都应放置在受保护的紧急电源关闭（EPO）保护电源板内，确保在紧急情况下能迅速切断电源。此外，使用稳定且不导电的工作表面，以及绝缘良好的夹具和电线连接测量探头和仪器，尽量避免徒手测试。

1.2 电气安全

在进行任何电气或诊断测量之前，务必先将TI HV EVM及其所有输入、输出和电气负载断电，并重新确认电源已安全切断。在确认EVM断电后，进行必要的电路配置、布线和测量设备连接等操作时，仍要假设EVM电路和测量仪器带电。一旦EVM准备就绪，再按预期通电。需要特别注意的是，在EVM通电时，切勿触摸EVM或其电路，以免发生电击危险。

1.3 个人安全

为了保护自身安全，要佩戴个人防护设备，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，防止意外触碰。

1.4 安全使用限制

EVM不能作为生产单元的全部或部分使用，它仅用于评估和测试。

二、模块介绍

2.1 基本信息

UCC27532EVM - 538是一个完全隔离的栅极驱动器子卡，尺寸为1.475英寸 x 1.320英寸，由两个外部电源（10 V和12 V）供电。它的所有输入和输出都通过标准的6针和3针、100密耳连接器引出，可以直接插入功率级板，用于评估作为隔离驱动器在功率转换器应用中的性能。该模块可提供20 V至 - 5 V的输出差分栅极驱动，适用于驱动具有负关断电压的SiC功率MOSFET和Si IGBT，能够跨隔离边界提供驱动信号，驱动低侧或高侧开关。

2.2 特点

• 输入输出隔离：适用于SiC MOSFET和IGBT驱动，具有良好的隔离性能。
• 负栅源电压：可提供 - 5 V的栅源电压（VGE），满足特定应用需求。
• 可作为高低侧驱动器：具有隔离输入，可作为高侧或低侧驱动器使用。
• 小巧设计：采用标准跳线（位于底部，便于插入），方便与其他设备连接。

2.3 典型应用

该模块的应用范围广泛，包括IGBT和新兴功率器件（如SiC MOSFET）的栅极驱动、开关模式电源、DC - DC转换器、太阳能逆变器、电机控制、UPS、HEV和EV充电器、家用电器以及可再生能源功率转换等领域。

2.4 电气性能规格

2.4.1 供电

UCC27532EVM - 538由两个外部电源供电：VCC_HIGH（10 V）和VCC_LOW（12 V）。VCC_HIGH输入到隔离的非稳压DC - DC转换器RP1212D（X2），产生相对于SOURCE的20 V电压；VCC_LOW输入到另一个隔离的非稳压DC - DC转换器RP1205S（X1），产生相对于SOURCE的 - 5 V电压。这两个电压的总差分25 V为UCC27352DBV设备供电，使GATE输出相对于EVM的SOURCE引脚在 - 5 V至20 V之间摆动。

2.4.2 PWM输入

UCC27532具有非反相输入到输出逻辑。PWM输入信号通过INPUT_HIGH引脚输入到光耦合器，隔离输入信号后供UCC27532DBV使用。将INPUT_HIGH拉高会使UCC27532的输出（GATE引脚）开启，拉低则关闭输出。

2.4.3 浮动信号节点

UCC27532DBV的输入引脚（IN，引脚#2）有一个内部下拉电阻。如果该节点浮空，IN引脚会被拉低，从而使输出GATE引脚也为低电平。使能引脚（EN，引脚#1）内部上拉到VDD，UCC27532的输出默认是使能的。在EVM中，UCC27532的使能引脚处于浮空状态。

三、测试设置

3.1 测试设备

在进行测试之前，需要准备好相应的测试设备。由于该评估模块未封装，未经过功率电子设备处理和测试安全培训的人员请勿进行测试。建议使用绝缘的24 AWG或更粗的外部电线。测试设备包括：

• 双路直流电源：能够提供至少12 V和10 V的电压，电流限制为1 A。
• 信号发生器：能够产生至少一个单端CMOS类型的PWM输入信号。
• 示波器：至少具有两个模拟通道，带宽为100 MHz，配备能够处理50 V的高阻抗探头。
• 电压表：用于监测输入直流电压或EVM周围的其他节点电压（如果直流电源能够监测自身的电压和电流水平，则可以省略）。
• 输出负载：如1.8 nF的电容器。

3.2 推荐测试设置

按照推荐的测试设置图进行连接，确保各个设备之间的连接正确。同时，要注意测试环境的温度应保持在室温，并且在无人看管时不要让EVM通电。

3.3 测试点和跳线列表

每个测试点和跳线都有其特定的功能，具体如下表所示：	JUMPER	NAME/NODE	DESCRIPTION
J1.1	VCC_HIGH	10 - V正输入，为EVM供电
J1.2	VCC_HIGH_RTN	10 - V负输入，为EVM供电
J1.3	INPUT_HIGH	PWM正输入端子
J1.4	INPUT_LOW	PWM负输入端子
J1.5	VCC_LOW	12 - V正输入，为EVM供电
J1.6	VCC_LOW_RTN	12 - V负输入，为EVM供电
J2	GATE	输出到GATE
J3	SOURCE	输出到SOURCE

四、测试程序

4.1 输入到输出测试

按照以下步骤进行输入到输出的测试：

1. 在GATE和SOURCE之间的输出端放置一个1.8 nF的电容器。
2. 在VCC_LOW和VCC_LOW_RTN之间施加12 V电压，设置电流限制低于1 A。
3. 在VCC_HIGH和VCC_HIGH_RTN之间施加10 V电压，设置电流限制低于1 A。
4. 调整信号发生器，产生2.75 V至5.5 V之间的信号，驱动到50 Ω终端，频率为20 kHz，占空比为50%。
5. 将输入信号施加到INPUT_HIGH，参考INPUT_LOW。
6. 可以分别在J1连接器的INPUT_HIGH和INPUT_LOW引脚以及J2和J3连接器的GATE和SOURCE引脚之间测量输入和输出波形。

五、性能数据和典型曲线

5.1 传播延迟、上升和下降时间结果

测试结果显示，输出的传播延迟（导通）为215 ns，传播延迟（关断）为135 ns，上升时间为29.2 ns，下降时间为17.6 ns。这些数据对于评估模块的性能非常重要，工程师可以根据这些数据来判断模块是否满足实际应用的需求。

六、EVM组装图和PCB布局

UCC27532EVM - 538的印刷电路板设计尺寸为L × W = 2.000英寸 x 1.850英寸，采用FR4或兼容材料，两层板，每层1盎司铜。通过组装图和PCB布局图，工程师可以更好地了解模块的结构和布线，为进一步的设计和优化提供参考。

七、材料清单

该模块的材料清单详细列出了各个组件的信息，包括元件编号、数量、描述、零件编号和制造商等。这对于采购和组装模块非常有帮助，工程师可以根据清单准确地获取所需的元件。

八、标准条款和条件

8.1 交付和使用限制

TI按照规定的条款和条件向用户交付评估模块。EVM仅用于产品或软件开发人员在研发环境中对TI半导体产品进行可行性评估、实验或科学分析，不能直接或间接组装到任何成品中，也不能用于消费或家庭用途，不得进行商业销售、再许可、租赁等操作。

8.2 有限保修和相关补救措施

TI保证EVM在交付给用户后的90天内符合其公布的规格。但对于因疏忽、滥用、不当安装或测试等非TI原因造成的缺陷，以及用户对EVM进行的任何更改或修改，TI不承担责任。如果EVM不符合保修规定，TI的唯一责任是选择修理、更换或为用户账户贷记相应金额。

8.3 监管通知

不同国家和地区对EVM有不同的监管要求。在美国，未获得FCC批准的EVM在组装后若要销售或推广，必须先获得所有必要的FCC设备授权；标注为FCC Part 15合规的EVM需要遵守相关规定，避免产生有害干扰。在加拿大，具有无线电发射器或可拆卸天线的EVM需要遵守Industry Canada的相关规定。在日本，EVM进入日本可能未获得TI认证符合日本无线电法技术法规，用户需要根据相关规定采取相应措施。

8.4 EVM使用限制和警告

EVM不能用于功能安全和/或安全关键评估，用户在使用前必须阅读并遵守TI提供的用户指南和其他相关文档中的警告和限制通知。用户应在TI推荐的规格和环境条件下操作EVM，确保接口设计具有适当的隔离和安全措施，以减少电击危险。同时，用户要自行承担确定EVM是否符合相关法律法规的责任，并负责正确处理和回收EVM。

8.5 信息准确性和免责声明

TI尽量提供准确的EVM信息，但不保证其网站上的EVM描述、可用性或其他信息的准确性、完整性、可靠性、及时性或无错误。EVM及其相关设计材料按“现状”提供，TI不承担其他明示或暗示的保证责任。

8.6 用户赔偿义务和责任限制

用户有义务为TI及其许可方和代表辩护、赔偿并使其免受因不遵守条款和条件而产生的任何索赔、损害、损失、费用和责任。TI在任何情况下都不对特殊、间接、惩罚性、附带性、后果性或示例性损害承担责任，其总责任不超过用户为特定单元支付给TI的总金额。

8.7 退货政策

除非另有规定，TI不提供退款、退货或换货服务。如果包装已打开、EVM损坏或无法重新销售，则不接受退货。如果用户认为被错误收费或交付违反订单，应联系TI。所有退款将在组件退回后的30个工作日内全额退还，不包括邮费或包装费用。

8.8 适用法律

这些条款和条件受德克萨斯州法律管辖，相关争议的非专属管辖权位于德克萨斯州的法院。

通过以上对UCC27532EVM - 538评估模块的详细介绍，相信电子工程师们对该模块有了更深入的了解。在实际应用中，一定要严格遵守安全注意事项和相关条款，确保测试和设计工作的顺利进行。大家在使用过程中遇到过哪些问题呢？欢迎在评论区分享交流。