SLUUCI9A 全文精译 —《Using the UCC28781EVM-053 零电压开关反激变换器用户指南》
原文:TI SLUUCI9A《Using the UCC28781EVM-053 Zero-Voltage-Switching Flyback Converter User's Guide》(封面题 Using the UCC28781EVM-053 60-W, 15-V ZVS-Flyback Converter;SLUUCI9A − 2022 年 1 月 − 2022 年 12 月修订为 A 版),共 27 页。「原文 PDF:90_资料源/UCC28781_EVM手册.pdf」 本篇为全文忠实精译:覆盖原文全部 12 章、全部 8 张表(表 4-1/4-2/7-1/8-1/8-2/8-3/9-1/11-1)、效率实测数据 60 行、物料清单(Bill of Materials, BOM)全表 88 行、全部图(图 3-1~图 10-4)逐图注明。原理图/照片/波形/热成图为位图:分块导读与关键读数由译者依原 PDF 图面与文字层整理,均加〔译注〕。版权归 Texas Instruments(© 2022)。
本篇与库内文档的关系
- 01_规格书全译:UCC28781 数据手册 SLUSEP2 全译——芯片电气特性、式 1~53、§8 设计流程;00 篇 §10 所引“60 W EVM 设计例”即本篇这块板。
- 04_典型应用与设计计算:编号设计计算(含 65 W GaN 例),其“EVM 对照”栏引用的变压器 160 µH/6.6:1:1、RTZ 169 kΩ 等设计值在本篇以实物 BOM 与实测数据印证。
- 本篇(05):设计例的实物落地——评估板(Evaluation Module, EVM)的连接方法、测试装置、逐点实测效率/待机/纹波/瞬态/温升、变压器规格与完整 BOM。03 篇“设计值”对本篇“实测值”的交叉校验见各〔交叉校验〕译注及文末汇总表。
译注约定
- 图 3-1/3-2(板照)、图 5-1~5-3(原理图)、图 7-1/7-2(测试框图)、图 8-1~8-4(曲线)、图 8-5~8-13(示波器截图)、图 8-14~8-21(热成像)、图 9-1(变压器绕组图)、图 10-1~10-4(装配/布局)均为位图:凡原文标题/文字层给出读数者照录,其余注明“见原 PDF 图 N”。
- 原文疑误照录:表 8-1 的 VOUT = 14.090、表 8-2 的 VOUT = 19.919 与 14.020 经原 PDF 复核为 TI 印刷原文(非提取乱码),但与其自身 PIN/效率不自洽,见〔译注〕;图 8-8 标题拼写“Typcial”为原文笔误照录;§2 联系网址“http://support/ti./com”为原文笔误(应为 support.ti.com)。
- 单位与字形:原文 µF/mH 等以 Symbol 字体排版,本篇按 BOM 料号复核还原;阻值记法“15”“402”“511”为 Ω(原文记法照录)。
- 术语首次中英并注:零电压开关反激(Zero-Voltage-Switching Flyback, ZVSF)、同步整流管(Synchronous-Rectifier FET, SR-FET)、X 电容放电(X-Capacitor Discharge, XCD)、自适应幅度调制(Adaptive Amplitude Modulation, AAM)、自适应突发模式(Adaptive Burst Mode, ABM)、低功率模式(Low Power Mode, LPM)、待机功率模式(Standby Power Mode, SBP1/SBP2)、过功率保护(Over-Power Protection, OPP)、四点平均效率(4-point average efficiency)、数字万用表(DMM)、共模扼流圈(common-mode choke)、断拆槽(break-away slots)、负温度系数热敏电阻(NTC)。
1 引言(Introduction)
UCC28781EVM-053 是一款 60 W、15 V 评估模块,采用 UCC28781-Q1 控制器,用于评估高压直流输入的**零电压开关反激(ZVSF)**变换器,可用作牵引逆变器(traction inverter)等应用的偏置电源。本 EVM 仅用于评估,不构成最终产品。
EVM 把 50~500 V 直流输入变换为隔离 15 V 输出。输入 250~500 V 时输出电流额定最大 4 A;输入 50~250 V 时降额至最大 2 A。过功率能力约为额定功率的 133%,限时 160 ms。〔译注·交叉校验〕“133%/160 ms”与表 4-1 的 PO(OPP) = 70 W(≈117% 满载)口径不同:前者应指峰值功率能力(PPL),后者为 OPP 计时阈值——两级功率链见 03 篇 Step 6;tOPP = 160 ms 两处一致。
把整流-交流(Rectified-AC)部分接到直流输入端后,本 EVM 也可由 90~264 VRMS 的隔离交流电源供电(见 §6.3)。
2 TI 高压评估模块(TI HV EVM)通用用户安全指南
警告(WARNING) 始终遵守 TI 的设置与应用说明,包括所有接口元件均须在其推荐电气额定电压与功率限值内使用;始终采取电气安全预防措施,确保你本人及周围人员的人身安全。更多信息请联系 TI 产品信息中心(原文网址“http://support/ti./com”,〔译注〕为原文笔误,应为 support.ti.com)。保存所有警告与说明以备日后参考。 警告 不遵守警告与说明可能因电击与灼伤危害导致人身伤害、财产损失或死亡。
“TI HV EVM”指通常以开框、无外壳印制电路板组件形式提供的电子器件,严格限于开发实验室环境、仅限经培训且具备高压电路电气安全风险专业知识与能力的合格专业人员使用;TI 严格禁止任何其他用途,不具备资质者应立即停止使用。
- 工作区安全:a. 保持工作区清洁有序;b. 电路通电期间必须有合格观察员在场;c. 通电区域必须设有效隔离屏障与标识,表明存在可触及高压,防无意接触;d. 开发环境中所有超过 50 Vrms/75 VDC 的接口电路、电源、评估模块、仪器、示波器及相关设备,电气上必须位于带紧急断电(Emergency Power Off, EPO)保护的电源排插内;e. 使用稳定不导电的工作台面;f. 用足够绝缘的夹具与导线连接探头与仪器,尽可能避免徒手测试。
- 电气安全(预防性工程惯例:始终假定整个 EVM 可能存在完全可触及的带电高压):a. 任何电气或诊断测量前,先给 EVM 及其所有输入、输出与电负载断电,并再次确认已安全断电;b. 确认断电后再进行电路配置、接线、测量设备连接等操作——期间仍假定 EVM 与仪器可能带电;c. 准备就绪后按规定方式通电。
- 人身安全:穿戴个人防护装备(如乳胶手套或带侧护板护目镜),或将 EVM 置于带联锁的合格透明塑料箱内防意外触碰。
警告 EVM 通电期间,切勿触摸 EVM 或其电路——可能处于可致电击危害的高压。
安全使用限制:EVM 不得用作生产设备的全部或一部分。
3 EVM 描述(Description of EVM)
UCC28781EVM-053 为 4 层印制电路板:通孔元件在顶面、贴片元件在底面;实际变换电路位于断拆槽之内。输入/输出接线端子排布置在槽外,以免在功率密度评估时把它们计入在内;使能/禁用 XCD 功能的跳线也在槽外——仅供评估之用。
底面的电阻 R33、R34、R35 并接于母线电容 C2,在拔除交流输入且“整流-交流输出”未接负载时快速泄放高压。真实设计通常不这样用,其损耗应从实测输入功率中扣除。
主要器件为零电压开关反激控制器 UCC28781-Q1 与驱动 SR-FET 的隔离驱动器 UCC5304。上电前请完整阅读本指南。 图 3-1 UCC28781EVM-053 顶视图(照片,见原 PDF 图 3-1,第 4 页);图 3-2 底视图(见原 PDF 图 3-2,第 4 页)。
4 EVM 电气性能规格
表 4-1 直流输入下的 EVM 性能(1)(主开关 = Si MOSFET)
| 参数 | 测试条件 | MIN | TYP | MAX | 单位 |
|---|---|---|---|---|---|
| 输入特性 VIN 输入线电压(DC) | 50 | 400 | 500 | V | |
| PSTBY(5) 空载输入功率,VO = 15 V | VIN = 500 VDC,IO = 0 A | 47 | mW | ||
| PSTBY | VIN = 250 VDC,IO = 0 A | 36 | mW | ||
| 输出特性 VO 稳态输出电压 | VIN = 250~500 VDC,0 A ≤ IO ≤ IO(FL_HI);VIN = 50~250 VDC,0 A ≤ IO ≤ IO(FL_LO) | 14.7 | 15 | 15.3 | V |
| IO(FL_HI) 高输入区间满载额定输出电流 | VIN = 250~500 VDC | 4 | A | ||
| IO(FL_LO) 低输入区间满载额定输出电流 | VIN = 50~250 VDC | 2 | A | ||
| VO_PP 输出纹波电压(峰-峰),高输入区间 | VIN = 250~500 VDC,0 A ≤ IO ≤ IO(FL_HI) | 350 | 500 | mVpp | |
| VO_PP 输出纹波电压(峰-峰),低输入区间 | VIN = 50~250 VDC,0 A ≤ IO ≤ IO(FL_LO) | 200 | 300 | mVpp | |
| PO(OPP) (4) 过功率保护阈值 | VIN = 50~500 VDC | 70 | W | ||
| tOPP (4) 过功率保护持续时间 | VIN = 50~500 VDC,PO > PO(OPP) | 160 | ms | ||
| ΔVO 负载阶跃输出电压瞬态偏差 | IO 在 0 A 与 IO(FL_HI) 间以 100 Hz 阶跃;VIN = 250~500 VDC | −1300 | +700 | mVpk | |
| 系统特性 ηFL 满载效率(2) | VIN = 500 VDC,IO = IO(FL_HI) | 0.932 | |||
| ηFL | VIN = 250 VDC,IO = IO(FL_LO) | 0.937 | |||
| ηavg 四点平均效率(2)(3) | VIN = 500 VDC,IO(FL_HI) 区间 | 0.905 | |||
| ηavg | VIN = 250 VDC,IO(FL_LO) 区间 | 0.919 | |||
| η10% 10% 负载效率(2) | VIN = 500 VDC,IO = 10%×IO(FL_HI) | 0.808 | |||
| η10% | VIN = 250 VDC,IO = 10%×IO(FL_LO) | 0.835 | |||
| TAMB 环境工作温度范围 | VIN = 50~500 VDC,IO = 0~IO(FL) | 25 | °C |
脚注:(1) 本表性能基于单块电路板的测试结果,DC 输入与 AC 输入各自给出。(2) 运行 ≥30 分钟后测得;效率结果不含外部输入/输出电缆损耗。(3) 四个负载点(IO = IO(FL) 的 100%/75%/50%/25%)的平均效率。(4) UCC28781A 不具备 OPP 功能。(5) 待机输入功率在 XCD 功能禁用状态下测得。(两表通用)
表 4-2 交流输入下的 EVM 性能(1)(主开关 = Si MOSFET)
| 参数 | 测试条件 | MIN | NOM | MAX | 单位 |
|---|---|---|---|---|---|
| 输入特性 VIN 输入交流线电压(RMS) | 90 | 115 / 230 | 264 | V | |
| fLINE 输入交流线频率 | 47 | 50 / 60 | 63 | Hz | |
| PSTBY(5) 空载输入功率,VO = 15 V | VIN = 230 VRMS,IO = 0 A | 42 | mW | ||
| PSTBY | VIN = 115 VRMS,IO = 0 A | 36 | mW | ||
| 输出特性 VO 稳态输出电压 | VIN = 180~264 VRMS,0 A ≤ IO ≤ IO(FL_HI);VIN = 90~180 VRMS,0 A ≤ IO ≤ IO(FL_LO) | 14.7 | 15 | 15.3 | V |
| IO(FL_HI) 高输入区间满载额定输出电流 | VIN = 180~264 VRMS | 4 | A | ||
| IO(FL_LO) 低输入区间满载额定输出电流 | VIN = 90~180 VRMS | 2 | A | ||
| PO(OPP) (4) 过功率保护阈值 | VIN = 90~264 VRMS | 70 | W | ||
| tOPP (4) 过功率保护持续时间 | VIN = 90~264 VRMS,PO > PO(OPP) | 160 | ms | ||
| ΔVO 负载阶跃输出电压瞬态偏差 | IO 在 0 A 与 IO(FL_HI) 间以 100 Hz 阶跃;VIN = 180~264 VRMS | −1300 | +700 | mVpk | |
| 系统特性(6) ηFL 满载效率(2) | VIN = 230 VRMS,IO = IO(FL_HI) | 0.9336 | |||
| ηFL | VIN = 115 VRMS,IO = IO(FL_LO) | 0.9271 | |||
| ηavg 四点平均效率(2)(3) | VIN = 230 VRMS,IO(FL_HI) 区间 | 0.9213 | |||
| ηavg | VIN = 115 VRMS,IO(FL_LO) 区间 | 0.9150 | |||
| η10% 10% 负载效率(2) | VIN = 230 VRMS,IO = 10%×IO(FL_HI) | 0.8684 | |||
| η10% | VIN = 115 VRMS,IO = 10%×IO(FL_LO) | 0.8480 | |||
| TAMB 环境工作温度范围 | VIN = 90~264 VRMS,IO = 0~IO(FL) | 25 | °C |
(6) 系统特性不含并接于母线电容 C2 的泄放电阻 R33、R34、R35 的功率损耗。
〔译注·交叉校验〕① 待机 42 mW(230 Vac)/36 mW(115 Vac,XCD 禁用)与 README/02 篇引 DS 的数值完全一致;满载 0.9336 @230 Vac 即库内引用的“93.36% @230 VAC”。② OPP 70 W 上限与 03 篇 DS 反推值 67.5 W 量级一致(口径:EVM 规格上限 vs 设计计算值)。③ 输入下限 50 VDC 为 A 版修订值(修订史:由 40 V 改 50 V);原理图 J3 丝印仍标“40~500VDC”(旧版残留,图 5-1)。④ §6.3 正文称交流频率 50~60 Hz,本表规格 47~63 Hz,以表为准。
5 EVM 原理图



原理图分块导读(〔译注〕译者依原 PDF 图面、文字层与 BOM 整理;位号值与 BOM 逐行对应,引脚级连接以原图为准):
| 功能块 | 主要位号与值 |
|---|---|
| 交流输入与整流 | F1 3.15 A 保险丝;J1(AC INPUT 90~264 VAC 50/60 Hz;TP1 LINE/TP2 NEUTRAL);C3 0.33 µF X2 薄膜;L1 2.3 mH 共模扼流圈(RLTI-1387);DB1 600 V/4 A 整流桥(Z4DGP406L-HF);C1 15 µF/400 V、C2 82 µF/400 V 母线电解;R33/R34/R35 220 k 泄放;C20 2200 pF Y1 电容;L2 32 µH 环形线滤波(WE-FI 7447052) |
| 直流输入与 XCD | J2(RECTIFIED AC OUTPUT)/J3(DC INPUT 40~500VDC〔译注〕丝印为旧版下限);J5 三针跳线:“XCD DISABLED”位(2-3)/“XCD ENABLED”位(2-1),短接帽 SH-J1;X 电容放电电路:Q4 BSS126H6327XTSA2(100 V 耗尽型)+ R10 1.0 M |
| 主开关与 ZVS 网络 | Q1 IPD80R600P7ATMA1(800 V 主开关,DPAK,栅极串 R15 100 Ω);Q2 CPC3982TTR(800 V 耗尽型,SWS/ZVS 检测支路)+ R24 1.0 M + D6 18 V TVS;R28 0.68 Ω、R21 0.22 Ω 电流检测;R18 511 Ω + C24 22 pF(线补偿/滤波,〔译注〕拓扑以原图为准;两检流电阻并联 ≈0.166 Ω,与 03 篇 DS 设计例 RCS ≈ 0.18 Ω 量级一致) |
| 变压器与钳位吸收 | T1 160 µH,P:S:A = 6.6:1:1(RLTI-1431,详见 §9);D3 200 V 超快恢复(辅路整流)+ C22 22 µF(VDD/VAUX 偏置);D8 1000 V、D1/D2 600 V;D9 150 V TVS + R2 470 k + C6 1000 pF;D10 120 V TVS + C16 1500 pF;C15、R12 不装(DNP) |
| 同步整流与输出 | Q3 BSC093N15NS5ATMA1(150 V/87 A SR-FET,PG-TDSON-8,栅极 R7 15 Ω);U2 UCC5304DWV 隔离驱动器(VCCI 侧 C11 0.1 µF,VDD 侧 C8 10 µF,D7 40 V 肖特基,RUN/SR_DRV/SRDRV 信号);输出 C9、C26 22 µF + C7 680 µF 铝聚合物;J4(DC OUTPUT 15 V, up to 4A;TP4 VOUT/TP3 GND_S) |
| 控制器核心(图 5-2) | U1 UCC28781QRTWRQ1(WQFN-24);RTZ R8 169 k;RDM R9 93.1 k;VS 采样 R20 15.4 k/R23 6.98 k;SWS C14 330 pF;CS R19 402 Ω + C21 100 pF;FLT R1 4.22 k + RT1 47 k NTC + C19 100 pF;IPC 支路 R37/R38 各 2.10 k + D11 75 V;RUN/BUR 支路 R13 39.2 k + C13 330 pF、R14 191 k + C23 1 µF、D12 27 V、D13 39 V;REF R17 0 Ω + C12 1 µF;VDD C10 10 µF + C17 0.1 µF(C18 22 µF DNP);CS 脚预留 R6 1.0 M(DNP);GTP1~GTP3 测试脚;AGND/PGND/Thermal Pad;Q5 MMST3906 PNP、R39 27.4 k、R40 1.00 k、R41 10.0 k(REF/VAUX 偏置管理网络,〔译注〕R39 27.4 k 与 00 篇引 DS 版“SWS 串联电阻 R108”同值,疑同一功能) |
| 反馈(图 5-3) | 输出分压 R25 150 k(串 R36 102 Ω,图注“VOUT Trim”)/R31 30.0 k 接 U3 ATL431AIDBZR → VOUT = 2.5 V×(1 + 150.102 k/30 k) ≈ 15.01 V;U4 TLP383(GR-TPL,E 光耦(OPTO_C → 控制器 FB,FB 侧 R30 20.0 k);补偿:C25 0.015 µF、R26 15.0 k + R27 511、C27 0.01 µF + R29 10.0 k、R32 5.62 k;C28 22 pF(DNP);R22 0 Ω + TP5(VOUT_A 环路注入口) |
〔交叉校验〕RTZ 169 k/RDM 93.1 k/VS 15.4 k+6.98 k/CS 402 Ω+100 pF/VDD 10 µF+0.1 µF/FB 191 k+1 µF+27 V 与 00 篇引 DS 图 10-3 完全一致;三处差异:R1(本篇 4.22 k vs DS 版 3.32 k)、C12(1 µF vs 0.22 µF)、R17(0 Ω vs 1.0 M)——A 版更新过原理图与 BOM(§12),以本篇为准。
6 以直流或交流电源操作 EVM
6.1 典型应用:高压汽车牵引逆变器偏置电源;高压汽车冗余电源;高密度 AC-DC 或 DC-DC 辅助电源。
6.2 以直流电压源使用 EVM:直流输入时,交流部分应完全闲置,不与 J1、J2 作任何连接;上直流电前把 XCD 跳线(J5)置于“XCD Disabled”位。EVM 可直接由 500 V 至 <50 V 的隔离高压直流源供电;一般输入须 >100 V 方可启动,启动后可降至 <50 V;以 <250 V 输入启动时输出电流限 2 A 以下。直流源限流设为 1 A。输入 [250 V, 500 V] 可得满额定功率(60 W);[50 V, 250 V] 额定降低(30 W)——因为低输入下初级电流的 RMS 过高。
隔离直流源以低阻抗电缆(适当绝缘的 18AWG 双绞线、<1 m)接至 J3(DC INPUT 端子排)。EVM 在直流输入端的板载母线旁路电容很少,某些性能测试可在 J3 外部并联一只高压电容补足母线。轻载下直流输入电流为突发模式频率的脉冲电流,数字万用表(DMM)无法正确平均;要准确测量轻载输入电流,应在 J3 并接高压 2 µF 薄膜电容,并在直流输入回路串入 10 W、100 Ω 电阻(图 7-1),构成平滑脉冲电流的 R-C 滤波器。输出(15 V)取自 J4,接无源电阻负载或电子负载;有源负载在加载与施加扰动的方式上通常更灵活。
6.3 以交流电压源使用 EVM:可由 264 VRMS 至 90 VRMS、线频率 50~60 Hz 的隔离交流源供电(〔译注〕规格表 4-2 为 47~63 Hz,以表为准)。一般输入须 >90 VRMS 方可启动;以 <180 VRMS 启动时输出电流限 2 A 以下。180~264 VRMS 可得满额定功率(60 W);90~180 VRMS 额定降低(30 W),原因同上。
隔离交流源以低阻抗电缆(18AWG 双绞线、<1 m)接至 J1(AC INPUT)。EVM 提供传统全波整流滤波母线部分以便在市电下评估 ZVSF 性能;用短绝缘跳线把交流部分的输出 J2 与 J3 相连(注意极性),即可接入直流输入,连接见图 7-2。使用交流输入时,可将 XCD 跳线装到 J5“XCD ENABLED”位评估 X 电容放电功能;凡不用交流输入时务必放回“XCD DISABLED”位,否则直流工作有损坏元件风险。重新放置跳线前必须切断所有输入电源;严禁带电改变 J5 位置。输出(15 V)取自 J4,接法同 §6.2。
7 测试装置(Test Set-ups)
7.1 测试装置要求——7.1.1 直流输入。安全:本模块未封装,存在超过 50 VDC 的可触及电压。
警告 未受过电力电子操作与测试安全培训者请勿测试本模块;通电期间切勿触摸 EVM 或其电路(可致电击的高压);小心表面高温,接触可致灼伤,勿触摸;测试前完整阅读本指南。
- 电压源:线隔离直流源,功率能力 100 W,输出限流设 1 A。输入隔离变压器:若直流源对交流网电无内部安全隔离,须在其输入侧用合适额定值的 1:1 隔离变压器,初/次级绕组之间用加强绝缘、双重绝缘或带保护导体端子连接的屏蔽层隔离。
- 输出表:数字电压表、数字电流表。输入表:数字电压表、数字电流表。示波器:4 通道、500 MHz 带宽,探头耐压 600 V。输出负载:15 V 下 100 W 的电阻或电子负载。推荐线规:绝缘 18AWG。按图 7-1 连接。
警告 小心:EVM 通电时不得无人值守。!! 不得向本板直流输入施加交流电压源——将损坏 EVM!(电压源设置见上)
7.1.2 交流输入。安全:同上。输入隔离变压器:必须在 EVM 交流输入侧使用合适额定值的 1:1 隔离变压器(绕组隔离要求同上)。(警告四条同 §7.1.1。)
- 电压源:可输出 264 VRMS、功率能力 100 W 的隔离交流源或可调交流变压器。警告:X 电容放电功能使能时不得向本板施加直流电压,否则可能损坏;若必须在交流输入 J1 用直流源,上电前必须把 J5 的 XCD 跳线置于“XCD DISABLED”位;改变跳线位置前先切断 EVM 所有电源。
- 输出表:数字电压表、数字电流表。输入功率分析仪:可测 10 mW~100 W、耐压 264 VRMS;部分分析仪测 ≤5 W 输入功率时需精密分流电阻测输入电流——请阅读分析仪手册中关于满功率与待机功率的正确测量设置。做效率评估时,记得从输入功率测量值中扣除 R33、R34、R35(并接于 C2)的损耗。
- 示波器:4 通道、500 MHz,探头 600 V。输出负载:15 V/100 W。推荐线规:18AWG。按图 7-2 连接。
警告 小心:EVM 通电时不得无人值守。!! 不得向本板交流输入施加直流电压源,否则可能损坏!(见上)
7.2 测试装置图:图 7-1 直流输入测试装置图(第 12 页)——隔离直流源 → 串联 RIN 100 Ω/10 W → 电流表(IIN)→ 电压表(VIN)→ J3;J3 并联 CIN 2 µF(标注 630〔译注〕应为耐压 630 V);J4 → 电流表(IO)→ 电子负载,输出并电压表(VO);GND_S TP3 / VOUT TP4 探针点。图 7-2 交流输入测试装置图(第 12 页)——隔离交流源(N/L)→ 功率分析仪(VIN/IIN)→ J1(AC INPUT,LINE/NEUT);J2(Rectified-AC Output)→ 外接跳线(+ 接 +、− 接 −)→ J3;J4 → 电流表(IO)→ 电子负载,并电压表(VO)。


7.3 端子与测试点——表 7-1 输入/输出端子与测试点功能
| 端子/测试点 | 名称 | 说明 |
|---|---|---|
| J1-1(端子排 J1) | LINE | 初级侧交流输入“Line”(Line-1) |
| J1-2 | NEUT | 初级侧交流输入“Neutral”(Line-2) |
| J2-1(端子排 J2) | Vbulk0 | 初级侧整流滤波后正电压输出“Vbulk0”(+),来自交流源 |
| J2-2 | GND_P0 | 初级侧整流滤波后负电压输出“GND_P0”(−),来自交流源 |
| J3-1(端子排 J3) | Vbulk | 初级侧正电压输入“Vbulk”(+),来自直流源 |
| J3-2 | GND_P | 初级侧负电压输入“GND_P”(−),来自直流源 |
| J4-1(端子排 J4) | VOUT | 次级侧直流电压输出“VOUT”(+)正连接 |
| J4-2 | GND_S | 次级侧直流电压输出“GND_S”(−)负连接 |
| J5-1(3 针排针 J5) | AC-Sense | 初级侧 X 电容的检测与放电路径 |
| J5-2 | XCD | 初级侧接至 UCC28781-Q1 控制器 XCD 引脚 |
| J5-3 | GND_P | 初级侧地参考,用于禁用 XCD 功能 |
| TP1(J1-1 附近输入测试点) | LINE | 初级侧交流输入监视点——Line(Line 1) |
| TP2(J1-2 附近) | NEUT | 初级侧交流输入监视点——Neutral(Line 2) |
| TP3(J4-2 附近输出测试点) | GND_S | 次级侧直流输出监视“GND_S”(−)地参考 |
| TP4(J4-1 附近) | VOUT | 次级侧直流输出监视“VOUT”(+)正参考 |
| TP5(J4-1 附近) | VOUT_A | 次级侧直流插入点“VOUT_A”,用于小信号环路稳定性分析 |
8 性能数据与典型特性曲线
8.1 直流输入效率实测表——表 8-1 15 V 输出直流输入效率测试数据
| VIN (VDC) | PIN (W) | VOUT (V) | IOUT (A) | IOUT(%) | IOUT 点效率 | 四点平均 | 满载平均开关频率 |
|---|---|---|---|---|---|---|---|
| 500(IFL_HI 区间) | 63.990 | 14.090〔注 a〕 | 4.001 | 100% | 0.9322 | 0.9050 | 170 kHz |
| 500 | 48.464 | 14.915 | 3.002 | 75% | 0.9239 | ||
| 500 | 32.991 | 14.919 | 2.003 | 50% | 0.9058 | ||
| 500 | 17.462 | 14.925 | 1.004 | 25% | 0.8581 | ||
| 500 | 7.484 | 14.930 | 0.405 | 10% | 0.8082 | ||
| 375(IFL_HI 区间) | 63.454 | 14.911 | 4.001 | 100% | 0.9402 | 0.9234 | 165 kHz |
| 375 | 47.820 | 14.917 | 3.003 | 75% | 0.9368 | ||
| 375 | 32.377 | 14.921 | 2.003 | 50% | 0.9231 | ||
| 375 | 16.762 | 14.928 | 1.003 | 25% | 0.8936 | ||
| 375 | 6.999 | 14.933 | 0.405 | 10% | 0.8634 | ||
| 250(IFL_HI 区间) | 63.01 | 14.910 | 4.002 | 100% | 0.9470 | 0.9354 | 154 kHz |
| 250 | 47.36 | 14.920 | 3.002 | 75% | 0.9458 | ||
| 250 | 31.89 | 14.925 | 2.002 | 50% | 0.9370 | ||
| 250 | 16.44 | 14.928 | 1.004 | 25% | 0.9118 | ||
| 250 | 6.95 | 14.934 | 0.405 | 10% | 0.8711 | ||
| 250(IFL_LO 区间) | 31.89 | 14.925 | 2.002 | 100% | 0.9370 | 0.9185 | 221 kHz |
| 250 | 24.11 | 14.928 | 1.500 | 75% | 0.9287 | ||
| 250 | 16.44 | 14.928 | 1.004 | 50% | 0.9118 | ||
| 250 | 8.34 | 14.938 | 0.501 | 25% | 0.8965 | ||
| 250 | 3.65 | 14.940 | 0.204 | 10% | 0.8354 | ||
| 150(IFL_LO 区间) | 31.62 | 14.927 | 2.002 | 100% | 0.9452 | 0.9315 | 190 kHz |
| 150 | 23.79 | 14.930 | 1.500 | 75% | 0.9414 | ||
| 150 | 16.14 | 14.931 | 1.004 | 50% | 0.9291 | ||
| 150 | 8.23 | 14.934 | 0.502 | 25% | 0.9105 | ||
| 150 | 3.47 | 14.938 | 0.200 | 10% | 0.8624 | ||
| 50(IFL_LO 区间) | 32.28 | 14.925 | 2.002 | 100% | 0.9257 | 0.9271 | 86.2 kHz |
| 50 | 23.94 | 14.930 | 1.500 | 75% | 0.9357 | ||
| 50 | 15.98 | 14.933 | 1.004 | 50% | 0.9384 | ||
| 50 | 8.25 | 14.935 | 0.502 | 25% | 0.9085 | ||
| 50 | 3.51 | 14.939 | 0.204 | 10% | 0.8685 | ||
| 仅供参考:CoC Tier 2,15 V/60 W(230 VRMS)四点平均效率 ≥ 0.890;10% 负载效率 ≥ 0.790 |
〔译注 a〕原文如此(原 PDF 第 14 页确认印作 14.090):该行 PIN = 63.990 W 与效率 0.9322 反推 POUT ≈ 59.66 W → VOUT 应约 14.91 V,14.090 与之不自洽,疑为 TI 数据录入笔误(14.910 量级),照录。 〔译注 b〕DC 表各行 VOUT×IOUT/PIN 与列出效率直接吻合(如 250 V 满载 59.67/63.01 = 0.9470)——直流输入时交流部分未接入,R33~R35 无电流,无需扣泄放损耗(与表 4-2 脚注 6 对照)。
8.2 交流输入效率实测表——表 8-2 15 V 输出交流输入效率测试数据
| VIN (VRMS) | PIN (W) | VOUT (V) | IOUT (A) | IOUT(%) | IOUT 点效率 | 四点平均 | 满载平均开关频率 |
|---|---|---|---|---|---|---|---|
| 265(IFL_HI 区间) | 64.24 | 14.914 | 4.001 | 100% | 0.9319 | 0.9150 | 164 kHz |
| 265 | 48.46 | 19.919〔注 a〕 | 3.002 | 75% | 0.9282 | ||
| 265 | 32.86 | 14.922 | 2.002 | 50% | 0.9150 | ||
| 265 | 17.13 | 14.020〔注 a〕 | 1.003 | 25% | 0.8849 | ||
| 265 | 7.31 | 14.934 | 0.404 | 10% | 0.8501 | ||
| 230(IFL_HI 区间) | 64.06 | 14.911 | 4.001 | 100% | 0.9336 | 0.9213 | 161 kHz |
| 230 | 48.23 | 14.918 | 3.002 | 75% | 0.9316 | ||
| 230 | 32.59 | 14.923 | 2.002 | 50% | 0.9212 | ||
| 230 | 16.83 | 14.934 | 1.003 | 25% | 0.8987 | ||
| 230 | 7.12 | 14.934 | 0.405 | 10% | 0.8684 | ||
| 180(IFL_HI 区间) | 64.13 | 14.909 | 4.003 | 100% | 0.9320 | 0.9249 | 152 kHz |
| 180 | 48.15 | 14.918 | 3.005 | 75% | 0.9329 | ||
| 180 | 32.44 | 14.925 | 2.006 | 50% | 0.9257 | ||
| 180 | 16.53 | 14.931 | 1.000 | 25% | 0.9090 | ||
| 180 | 7.12 | 14.933 | 0.404 | 10% | 0.8599 | ||
| 180(IFL_LO 区间) | 32.44 | 14.925 | 2.006 | 100% | 0.9257 | 0.9096 | 217 kHz |
| 180 | 24.51 | 14.929 | 1.501 | 75% | 0.9181 | ||
| 180 | 16.53 | 14.931 | 1.000 | 50% | 0.9090 | ||
| 180 | 8.60 | 14.933 | 0.505 | 25% | 0.8858 | ||
| 180 | 3.88 | 14.936 | 0.208 | 10% | 0.8227 | ||
| 115(IFL_LO 区间) | 32.27 | 14.926 | 2.002 | 100% | 0.9271 | 0.9150 | 198 kHz |
| 115 | 24.20 | 14.931 | 1.501 | 75% | 0.9241 | ||
| 115 | 16.43 | 14.932 | 1.003 | 50% | 0.9135 | ||
| 115 | 8.42 | 14.936 | 0.502 | 25% | 0.8953 | ||
| 115 | 3.63 | 14.938 | 0.204 | 10% | 0.8480 | ||
| 90(IFL_LO 区间) | 32.48 | 14.927 | 2.003 | 100% | 0.9212 | 0.9121 | 162 kHz |
| 90 | 24.34 | 14.929 | 1.501 | 75% | 0.9218 | ||
| 90 | 16.50 | 14.932 | 1.005 | 50% | 0.9105 | ||
| 90 | 8.41 | 14.935 | 0.503 | 25% | 0.8949 | ||
| 90 | 3.63 | 14.939 | 0.205 | 10% | 0.8518 | ||
| 仅供参考:CoC Tier 2,15 V/60 W(230 VRMS)四点平均效率 ≥ 0.890;10% 负载效率 ≥ 0.790 |
〔译注 a〕原文如此(原 PDF 第 15 页确认):265 V 满载 VOUT ≈ 14.91 V,75% 点印作 19.919、25% 点印作 14.020,均与该行 PIN/效率不自洽(按 0.9282 反推 VOUT ≈ 14.99 V;按 0.8849 反推 ≈ 14.92 V),疑为 TI 录入笔误(1↔9 混淆),照录。 〔译注 b〕AC 表列出效率 = POUT/(PIN − P泄放),与表 4-2 脚注 6 一致:如 230 V 满载,泄放功率 ≈ (230√2)²/660 k ≈ 0.16 W,(14.911×4.001)/(64.06−0.16) = 0.9336 精确吻合;25% 点 (14.934×1.003)/(16.83−0.16) = 0.8987 亦吻合。故 AC 表若用 VOUT×IOUT/PIN 直算会系统性偏低约 0.2~0.6 个百分点,并非数据矛盾。 〔译注 c〕全表最高点 0.9470(250 VDC 满载);四点平均最高 0.9354(250 VDC,HI 区间);10% 负载最低 0.8082(500 VDC)。两条 CoC(欧盟外部电源行为准则,Code of Conduct)Tier 2 参考线均被 230 VRMS 数据覆盖(0.9213 ≥ 0.890;0.8684 ≥ 0.790)。
8.3 直流输入效率曲线(典型结果):图 8-1 四点平均效率 vs 输入电压;图 8-2 10% 负载效率 vs 输入电压;图 8-3 满载效率 vs 输入电压(均为位图曲线,见原 PDF 图 8-1~8-3,第 16 页)。

〔译注〕各点读数可由表 8-1 完整复原(50/150/250/375/500 VDC 五点)。
8.4 各工作模式的开关频率:以下 AAM、ABM、SBP2 波形中,Ch4(绿)= 变压器初级绕组电流 1 A/div,Ch2(蓝)= SR-MOSFET 的 VDS,分别为 10 V/div、20 V/div、50 V/div(均交流耦合);扫描速度分别为 10 µs/div、10 µs/div、1 µs/div。
图 8-4 满载平均开关频率 vs 直流输入电压(曲线,见原 PDF 图 8-4,第 17 页;数据点即表 8-1 末列:170/165/154/221/190/86.2 kHz)

图 8-5 AAM 模式最低开关频率 = 86.2 kHz(50 VDC 输入、100% 负载;示波器截图,见原 PDF 图 8-5)

图 8-6 ABM 模式最高开关频率 = 261.8 kHz(375 VDC 输入、25% 负载;见原 PDF 图 8-6)
图 8-7 SBP2 模式最高开关频率 = 561.8 kHz(264 VAC 输入、1% 负载;见原 PDF 图 8-7)
〔交叉校验〕86.2 kHz 与表 8-1 中 50 VDC 满载频率一致;SBP2 实测最高 561.8 kHz 为芯片能力(README 引 DS“待机突发内脉冲可达 1.5 MHz”)的实际工作点,不矛盾。
8.5 关键开关波形与各工作模式的负载电流区间:本节以 Vin = 250 VDC、IFL_HI 区间为例给出各模式典型负载电流范围(表 8-3)及各模式典型波形。模式间存在迟滞,故负载下降与负载上升的电流区间不同。AAM = 自适应幅度调制(调初级峰值电流)、ABM = 自适应突发模式、LPM = 低功率模式、SBP1/SBP2 = 第一/第二待机功率模式。
表 8-3 250 VDC 输入、输出处于 IFL_HI 区间时的工作模式与负载电流
| 模式 | AAM | ABM | LPM | SBP1 | SBP2 |
|---|---|---|---|---|---|
| 典型负载电流(递减) | 4.0 A ~ 1.3 A | 1.3 A ~ 0.41 A | 0.41 A ~ 0.22 A | 0.22 A ~ 0.09 A | 0.09 A ~ 0 A |
| 典型负载电流(递增) | 1.8 A ~ 4.0 A | 0.53 A ~ 1.8 A | 0.23 A ~ 0.53 A | 0.14 A ~ 0.23 A | 0 A ~ 0.14 A |
| 突发频率 fBUR(每包脉冲数) | 不适用 | > 25 kHz(9~2 脉冲) | 约 25 kHz(2 脉冲) | 8.5 kHz~25 kHz(2 脉冲) | < 8.5 kHz(2 脉冲) |
〔交叉校验〕fBUR 边界(>25 kHz/≈25 kHz/8.5 kHz)与每包 2~9 脉冲的自适应,与 02 篇按 DS §7 的模式机理一致。
以下波形中:Ch4(绿)= 变压器初级绕组电流 1 A/div;Ch2(蓝)= SR-MOSFET 的 VDS 20 V/div(交流耦合)。图 8-8 AAM 工作典型波形(Typcial 为原文拼写笔误;扫描 10 µs/div,第 18 页);图 8-9 ABM(10 µs/div);图 8-10 LPM(10 µs/div);图 8-11 SBP1(10 µs/div);图 8-12 SBP2(扫描 100 µs/div,第 19 页);图 8-13 SBP2——突发细节(扫描 1 µs/div)。(均见原 PDF 图 8-8~8-13。)


8.6 直流与交流输入满载(15 V、4.0 A)热成像(热像图内其余测点见原 PDF):
- 图 8-14 VIN = 500 VDC,顶面变压器绕组:104 °C;图 8-15 500 VDC,底面 VS 钳位稳压管 D12:102 °C(第 19 页)
- 图 8-16 VIN = 250 VDC,顶面变压器绕组:88.3 °C;图 8-17 250 VDC,底面 SR-FET 栅极驱动电阻 R11:86.9 °C(第 20 页)
- 图 8-18 VIN = 264 VAC,顶面变压器绕组:98.3 °C;图 8-19 264 VAC,底面 R11:93.7 °C
- 图 8-20 VIN = 180 VAC,顶面变压器绕组:91.5 °C;图 8-21 180 VAC,底面 R11:88.6 °C
〔译注〕最热点为 500 VDC 满载变压器绕组 104 °C;直流 500 V 比交流 264 V(整流后 ≈374 VDC)更热,与高线满载初级电流 RMS 更大有关(同期开关频率 170 kHz vs 164 kHz)。
9 变压器细节
本设计所用变压器(料号 RLTI-1431)绕制于 RM8 磁芯对上,由 Renco Electronics, Inc. 为本 EVM 定制。图 9-1 变压器原理图(见原 PDF 图 9-1,第 21 页):引脚 1-2 = 初级(PRIMARY),A-B = 次级(SECONDARY),5 = 屏蔽(SHIELD),6-7 = 初级辅助(PRI AUX)。

表 9-1 25 °C 下变压器规格
| 参数 | 值 | 引脚/引线 | 测试条件 |
|---|---|---|---|
| 磁化电感(µH) | 160,±5% | 2–1 | 其余全部引脚开路,150 kHz,0.1 V |
| 漏感(µH) | 3.5 max | 2–1 | A-B 短路,150 kHz,0.1 V |
| 直流电阻(Ω) | 0.24,±15% | 2–1 | — |
| 直流电阻(Ω) | 0.007 max | A–B | — |
| 直流电阻(Ω) | 0.36,±15% | 6–7 | — |
| 直流电阻(Ω) | 3.5,±15% | 7–5 | — |
| 介质耐压(VAC,60 Hz) | 3000 | 1,6 – A | 1 s,最大 1 mA |
| 匝比 | 1 : 0.151 : 0.151 | (2-1):(A-B):(6-7) | 1.0 V @ 10 kHz 加于 2–1 |
〔交叉校验〕Lm = 160 µH、漏感 ≤3.5 µH、匝比 1/0.151 = 6.62 ≈ 6.6:1:1,与 00/03 篇引 DS 的 EVM 设计例(图 5-1 中亦标 P:S:A = 6.6:1:1)完全一致;VOR ≈ 6.6×15.5 ≈ 102 V 的换算见 03 篇 Step 2。
10 EVM 装配与布局
图 10-1 EVM 装配图(顶视图,第 22 页);图 10-2 装配图(底视图,第 22 页);图 10-3 内层信号层 1(顶视,第 23 页);图 10-4 内层信号层 2(顶视,第 23 页)。(均见原 PDF。) 〔译注〕布局要点(据 §3 与图面):4 层板;通孔元件全在顶面、贴片在底面;功率变换电路收在断拆槽内;J1~J4 端子排与 XCD 跳线 J5 在槽外;R33~R35 泄放电阻位于底面 C2 旁。装配图给出各元件位号与极性。
11 物料清单(List of Materials)
UCC28781EVM-053 物料清单,对应 §5 原理图。〔译注〕D4 位号空缺(原文即无 D4,非漏译);数量 0 = 不装(DNP)。
表 11-1 UCC28781EVM-053 物料清单(第 24 页部分)
| 位号 | 数量 | 描述 | 料号 | 制造商 |
|---|---|---|---|---|
| C1 | 1 | 电容,铝电解,15 µF,400 V,±20%,AEC-Q200 Grade 2,TH | UVC2G150MPD | Nichicon |
| C2 | 1 | 电容,铝电解,82 µF,400 V,±20%,TH | 400BXW82MEFR18X25 | Rubycon |
| C3 | 1 | 电容,薄膜,0.33 µF,X2 275 VAC,±10%,TH | 890324024003 | Wurth Elektronik |
| C4, C5 | 2 | 电容,陶瓷,0.1 µF,630 V,±10%,X7R,1210 | C1210C104KBRAC7800 | Kemet |
| C6 | 1 | 电容,陶瓷,1000 pF,630 V,±10%,X7R,1206 | GRM31BR72J102KW01L | MuRata |
| C7 | 1 | 电容,铝聚合物,680 µF,20 V,±20%,0.012 Ω,TH | APSG200ELL681MJB5S | Chemi-Con |
| C8 | 1 | 电容,陶瓷,10 µF,25 V,±5%,X7R,AEC-Q200 Grade 1,1206 | C1206C106J3RACAUTO | Kemet |
| C9, C26 | 2 | 电容,陶瓷,22 µF,25 V,±10%,X7R,1210 | GRM32ER71E226KE15L | MuRata |
| C10 | 1 | 电容,陶瓷,10 µF,50 V,±10%,X5R,1206 | C3216X5R1H106K160AB | TDK |
| C11, C17 | 2 | 电容,陶瓷,0.1 µF,50 V,±20%,X7R,0402 | GRM155R71H104ME14D | MuRata |
| C12 | 1 | 电容,陶瓷,1 µF,16 V,±10%,X6S,0402 | C1005X6S1C105K050BC | TDK |
| C13, C14 | 2 | 电容,陶瓷,330 pF,50 V,±10%,X7R,0402 | GRM155R71H331KA01D | MuRata |
| C15 | 0 | 不用,0805 | GRM21AR72E102KW01D | MuRata |
| C16 | 1 | 电容,陶瓷,1500 pF,250 V,±10%,X7R,0805 | GRM21AR72E152KW01D | MuRata |
| C18 | 0 | 不用,1210 | GMK325BJ226MM-P | Taiyo Yuden |
| C19, C21 | 2 | 电容,陶瓷,100 pF,50 V,±5%,C0G/NP0,0402 | GRM1555C1H101JA01D | MuRata |
| C20 | 1 | 电容,陶瓷,2200 pF,X1 400 VAC/Y1 400 VAC,±20%,Y5V,D9×L13 mm | C921U222MVVDBA7317 | Kemet |
| C22 | 1 | 电容,陶瓷,22 µF,35 V,±20%,X5R,1210 | GMK325BJ226MM-P | Taiyo Yuden |
| C23 | 1 | 电容,陶瓷,1 µF,35 V,±10%,X7R,AEC-Q200 Grade 1,0603 | CGA3E1X7R1V105K080AC | TDK |
| C24 | 1 | 电容,陶瓷,22 pF,50 V,±5%,C0G/NP0,AEC-Q200 Grade 1,0402 | GCM1555C1H220JA16D | MuRata |
| C25 | 1 | 电容,陶瓷,0.015 µF,50 V,±10%,X7R,0402 | GRM155R71H153KA12D | MuRata |
| C27 | 1 | 电容,陶瓷,0.01 µF,50 V,±10%,X7R,0402 | GRM155R71H103KA88D | MuRata |
| C28 | 0 | 不用,0402 | GCM1555C1H220JA16D | MuRata |
| D1, D2 | 2 | 二极管,标准恢复整流管,600 V,0.2 A,2×1.4 mm | RFU02VSM6STR | Rohm |
| D3 | 1 | 二极管,超快整流管,200 V,1 A,3.5×1.6 mm | CSFMT104-HF | Comchip Technology |
| D5 | 1 | 二极管,特快(Ultrafast),100 V,0.25 A,SOD-323 | BAS316,115 | Nexperia |
| D6 | 1 | 二极管,TVS 双向,18 V,SOD-323 | CDSOD323-T18C | Bourns Inc. |
| D7 | 1 | 二极管,肖特基,40 V,0.2 A,SOT-323 | BAS40W-05-7-F | Diodes Inc. |
| D8 | 1 | 二极管,标准恢复整流管,1000 V,1 A,AEC-Q101,SMA | MRA4007T3G | ON Semiconductor |
| D9 | 1 | 二极管,TVS 单向,150 V,243 Vc,400 W,1.6 A,SMA | SMAJ150A | Littelfuse |
| D10 | 1 | 二极管,TVS 单向,120 V,193 Vc,400 W,2.1 A,SMA | SMAJ120A | Littelfuse |
| D11 | 1 | 二极管,开关管,75 V,0.3 A,SOD-523 | 1N4148X-TP | Micro Commercial Components |
| D12 | 1 | 二极管,稳压(齐纳),27 V,300 mW,AEC-Q101,SOD-323 | SZMM3Z27VST1G | ON Semiconductor |
| D13 | 1 | 二极管,稳压(齐纳),39 V,350 mW,AEC-Q101,SOD-523 | BZT585B39T-7 | Diodes Inc. |
| DB1 | 1 | 二极管,P-N 整流桥,600 V,4 A,Z4-D | Z4DGP406L-HF | Comchip Technology |
| F1 | 1 | 保险丝,3.15 A,250 VAC/VDC,TH | 39213150000 | Littelfuse |
| H1, H2, H3, H4 | 4 | 机制螺钉,圆头,#4-40 × 1/4,尼龙,十字盘头 | NY PMS 440 0025 PH | B&F Fastener Supply |
表 11-1(续,第 25 页部分)
| 位号 | 数量 | 描述 | 料号 | 制造商 |
|---|---|---|---|---|
| H5, H6, H7, H8 | 4 | 支撑柱,六角,0.5"L #4-40 尼龙 | 1902C | Keystone Electronics |
| J1, J2, J3, J4 | 4 | 端子排,5.08 mm,2×1,黄铜,TH | ED120/2DS | On-Shore Technology |
| J5 | 1 | 排针,100 mil,3×1,镀金,TH | TSW-103-07-G-S | Samtec |
| L1 | 1 | 共模扼流圈,2.3 mH ±35%,0.6×0.38×0.75 in | RLTI-1387 | Renco |
| L2 | 1 | WE-FI 引线环形线滤波电感 | 7447052 | Wurth Electronik |
| Q1 | 1 | MOSFET,N 沟,800 V,8 A,DPAK | IPD80R600P7ATMA1 | Infineon Technologies |
| Q2 | 1 | MOSFET,N 沟,耗尽型,800 V,SOT-23 | CPC3982TTR | IXYS |
| Q3 | 1 | MOSFET,N 沟,150 V,87 A,PG-TDSON-8 | BSC093N15NS5ATMA1 | Infineon Technologies |
| Q4 | 1 | MOSFET,N 沟,耗尽型,100 V,0.17 A,AEC-Q101,SOT-23 | BSS126H6327XTSA2 | Infineon Technologies |
| Q5 | 1 | 三极管,PNP,40 V,0.2 A,AEC-Q101,SOT-323 | MMST3906-7-F | Diodes Inc. |
| R1 | 1 | 电阻,厚膜,4.22 kΩ,1%,0.063 W,100 ppm/°C,0402 | CRCW04024K22FKED | Vishay |
| R2 | 1 | 电阻,470 k,5%,0.125 W,AEC-Q200 Grade 0,0805 | CRCW0805470KJNEA | Vishay-Dale |
| R3, R4 | 2 | 电阻,13 k,5%,0.25 W,AEC-Q200 Grade 0,1206 | CRCW120613K0JNEA | Vishay-Dale |
| R5, R7 | 2 | 电阻,15(Ω),5%,0.125 W,AEC-Q200 Grade 0,0805 | CRCW080515R0JNEA | Vishay-Dale |
| R6 | 0 | 不用,0402 | CRCW04021M00JNED | Vishay-Dale |
| R8 | 1 | 电阻,169 k,1%,0.063 W,AEC-Q200 Grade 0,0402 | CRCW0402169KFKED | Vishay-Dale |
| R9 | 1 | 电阻,93.1 k,1%,0.063 W,AEC-Q200 Grade 0,0402 | CRCW040293K1FKED | Vishay-Dale |
| R10, R24 | 2 | 电阻,1.0 M,5%,0.063 W,AEC-Q200 Grade 0,0402 | CRCW04021M00JNED | Vishay-Dale |
| R11 | 1 | 电阻,10(Ω),5%,0.063 W,AEC-Q200 Grade 0,0402 | CRCW040210R0JNED | Vishay-Dale |
| R12 | 0 | 不用,1206 | CRCW120610R0JNEA | Vishay-Dale |
| R13 | 1 | 电阻,39.2 k,1%,0.063 W,AEC-Q200 Grade 0,0402 | CRCW040239K2FKED | Vishay-Dale |
| R14 | 1 | 电阻,191 k,1%,0.063 W,AEC-Q200 Grade 0,0402 | CRCW0402191KFKED | Vishay-Dale |
| R15 | 1 | 电阻,100(Ω),5%,0.125 W,AEC-Q200 Grade 0,0805 | CRCW0805100RJNEA | Vishay-Dale |
| R16, R29, R41 | 3 | 电阻,10.0 k,1%,0.063 W,AEC-Q200 Grade 0,0402 | CRCW040210K0FKED | Vishay-Dale |
| R17 | 1 | 电阻,0 Ω,0%,0.2 W,AEC-Q200 Grade 0,0402 | CRCW04020000Z0EDHP | Vishay-Dale |
| R18, R27 | 2 | 电阻,511(Ω),1%,0.063 W,AEC-Q200 Grade 0,0402 | CRCW0402511RFKED | Vishay-Dale |
| R19 | 1 | 电阻,402(Ω),1%,0.063 W,AEC-Q200 Grade 0,0402 | CRCW0402402RFKED | Vishay-Dale |
| R20 | 1 | 电阻,15.4 k,1%,0.063 W,AEC-Q200 Grade 0,0402 | CRCW040215K4FKED | Vishay-Dale |
| R21 | 1 | 电阻,0.22 Ω,1%,0.5 W,1210 | MCR25JZHFLR220 | Rohm |
| R22 | 1 | 电阻,0 Ω,5%,0.063 W,0402 | RC0402JR-070RL | Yageo America |
| R23 | 1 | 电阻,6.98 k,1%,0.063 W,AEC-Q200 Grade 0,0402 | CRCW04026K98FKED | Vishay-Dale |
| R25 | 1 | 电阻,150 k,1%,0.1 W,AEC-Q200 Grade 0,0402 | ERJ-2RKF1503X | Panasonic |
| R26 | 1 | 电阻,15.0 k,1%,0.063 W,AEC-Q200 Grade 0,0402 | CRCW040215K0FKED | Vishay-Dale |
| R28 | 1 | 电阻,0.68 Ω,1%,0.125 W,AEC-Q200 Grade 0,0805 | ERJ-6RQFR68V | Panasonic |
| R30 | 1 | 电阻,20.0 k,1%,0.063 W,AEC-Q200 Grade 0,0402 | CRCW040220K0FKED | Vishay-Dale |
| R31 | 1 | 电阻,30.0 k,1%,0.063 W,AEC-Q200 Grade 0,0402 | CRCW040230K0FKED | Vishay-Dale |
| R32 | 1 | 电阻,5.62 k,1%,0.063 W,AEC-Q200 Grade 0,0402 | CRCW04025K62FKED | Vishay-Dale |
| R33, R34, R35 | 3 | 电阻,220 k,5%,0.25 W,AEC-Q200 Grade 0,1206 | CRCW1206220KJNEA | Vishay-Dale |
| R36 | 1 | 电阻,102(Ω),1%,0.063 W,AEC-Q200 Grade 0,0402 | CRCW0402102RFKED | Vishay-Dale |
| R37, R38 | 2 | 电阻,2.10 k,1%,0.063 W,AEC-Q200 Grade 0,0402 | CRCW04022K10FKED | Vishay-Dale |
| R39 | 1 | 电阻,27.4 k,1%,0.063 W,AEC-Q200 Grade 0,0402 | CRCW040227K4FKED | Vishay-Dale |
| R40 | 1 | 电阻,1.00 k,1%,0.063 W,AEC-Q200 Grade 0,0402 | CRCW04021K00FKED | Vishay-Dale |
| RT1 | 1 | 热敏电阻 NTC,47 kΩ,5%,0603 | NCP18WB473J03RB | MuRata |
表 11-1(续,第 26 页部分)
| 位号 | 数量 | 描述 | 料号 | 制造商 |
|---|---|---|---|---|
| SH-J1 | 1 | 短接帽,100 mil,镀锡,黑色 | SNT-100-BK-T-H | Samtec |
| T1 | 1 | 变压器,反激,用于 UCC28781EVM-053 | RLTI-1431 | Renco |
| TP1, TP3 | 2 | 测试点,多用途,黑色,TH | 5011 | Keystone Electronics |
| TP2, TP4, TP5 | 3 | 测试点,多用途,白色,TH | 5012 | Keystone Electronics |
| U1 | 1 | 零电压开关反激控制器,带专用同步整流栅驱动 | UCC28781QRTWRQ1 | Texas Instruments |
| U2 | 1 | 4 A/6 A 单通道加强隔离栅极驱动器,高抗噪,DWV0008A(SOIC-8) | UCC5304DWV | Texas Instruments |
| U3 | 1 | 2.5 V 低 Iq 可调精密并联稳压器,DBZ0003A(SOT-23-3) | ATL431AIDBZR | Texas Instruments |
| U4 | 1 | 光电隔离器,晶体管输出,5000 Vrms,1 通道,6-SO | TLP383(GR-TPL,E | Toshiba |
〔译注〕L2 的 BOM 行未给感量,原理图标 32 µH;C18 与 C22 料号相同(GMK325BJ226MM-P),C18 不装;U4 料号末尾“,E”与括号为原文写法(东芝订货编码含后缀)。
12 修订历史
注:先前版本的页码可能与当前版本不同。从修订 *(2022 年 1 月)到修订 A(2022 年 12 月):图像更新为 Rev B 板并删除返工(rework)相关引用(p4);输入线电压由 40 V 改为 50 V(p5);更新 3 幅原理图(p7);更改 250 V LO 区间的 Iout%(p14);新增 180 VAC 数据(p15);更新 4 幅 PCB 图像(p22);BOM 更新以匹配更新后的原理图(p24)。
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交叉校验汇总(EVM 实测 vs 库内 00/03 篇设计值)
| 项目 | 00/03 篇(DS SLUSEP2) | 本篇(SLUUCI9A 实测) | 结论 |
|---|---|---|---|
| 变压器 Lm / 漏感 / 匝比 | 160 µH / ≤3.5 µH / 6.6:1:1 | 160 µH ±5% / 3.5 µH max / 1:0.151:0.151(=6.6:1:1) | ✅ 一致 |
| RTZ / RDM | 169 kΩ / 93.1 kΩ | R8 169 k / R9 93.1 k | ✅ 一致 |
| VS 分压 / CS | 15.4 k+6.98 k / 402 Ω+100 pF | R20/R23 同值;R19 402+C21 100 pF | ✅ 一致 |
| FLT 串联电阻 | 3.32 k(DS 版图 10-3) | R1 = 4.22 k | ⚠️ 不一致——A 版改板所致,以本篇为准 |
| REF 电容/电阻 | 0.22 µF / 1.0 M | C12 = 1 µF、R17 = 0 Ω(1.0 M 移作 CS 脚 DNP 位 R6) | ⚠️ 不一致——同上 |
| 主开关 / SR 管 / QS | IPD80R600P7 / BSC093N15NS5 / CPC3982 | 同(Q1/Q3/Q2) | ✅ 一致 |
| 满载效率 @230 Vac | 93.36%(DS 表 8-1 引用) | 0.9336(表 8-2/表 4-2) | ✅ 一致 |
| 待机功率 | <45 mW(230 Vac 42 / 115 Vac 36 mW,XCD 禁用) | 42/36 mW(表 4-2,XCD 禁用) | ✅ 一致 |
| OPP | 计算例 PO(OPP) ≈ 67.5 W @160 ms | 规格上限 70 W,tOPP = 160 ms | ✅ 量级一致(口径:反推值 vs 规格上限;UCC28781A 无 OPP) |
| 模式体系 | AAM→ABM→LPM→SBP1→SBP2,fBUR 8.5/25 kHz 界 | 表 8-3 实测区间与 fBUR 边界同 | ✅ 一致 |
| SBP2 内脉冲频率 | 芯片能力至 1.5 MHz | 实测最高 561.8 kHz(264 Vac、1% 负载) | ✅ 不矛盾(工作点 < 上限) |
译者附注(存疑点清单)
- 表 8-1 的 14.090、表 8-2 的 19.919/14.020 三处 VOUT 经原 PDF 复核为原文如此,数学反推均指向 14.9 量级,判定为 TI 原始排版/录入笔误,已照录并标注;除此之外全部 60 行效率数据经 VOUT×IOUT(及 AC 侧扣泄放功耗)复核自洽。
- AC 表效率含 R33~R35 泄放损耗扣除(脚注 6),DC 表不含——口径差异已在 §8.1/§8.2 译注给出验证算式,跨方案对比时须注意。
- 原理图分块导读中 Q2/D5/D6(SWS 网络)、R13/R14(RUN/BUR 网络)、Q5/R39/R40/R41(REF/VAUX 网络)的引脚级连接由图面判读,个别归属标注“以原图为准”;与 00 篇引 DS 版原理图的三处元件差异(R1/C12/R17)已列于汇总表。
- 位号体系为原文原样:D4 空缺、C9 与 C26 同值并联;BOM 未含 J3 外接的 CIN(2 µF/630 V)与 RIN(100 Ω/10 W)——二者为测试装置外部件(图 7-1),非板载元件。
- 其他原文笔误/旧标注:§6.2“500 V down to <50 V”与“>100 V 方可启动、启动后可降至 <50 V”为原文并列表述;J3 丝印“40~500VDC”为 A 版改 50 V 前旧标注;§2 网址“http://support/ti./com”;图 8-8 标题“Typcial”。
上一级:UCC28781