UCD3138A数据手册开发板套件编程器的评估演示板及套件规格书PDF

描述 Description

UCD3138A 是一款德州仪器 (TI) 数字电源控制器，此控制器在一个单芯片解决方案内提供高集成度和优异的性能。 UCD3138A 灵活的特性使得此器件适用于广泛的电源转换应用。 此外，器件内的多种外设已经过专门优化，用于提升 AC/DC 和隔离式 DC/DC 应用性能并减少信息技术 (IT) 和网络基础设施空间内的解决方案组件数量。UCD3138A 控制器是完全可编程的解决方案，可以使用户对相关应用实现完全控制，并且能够在同类解决方案中脱颖而出。 与此同时，德州仪器 (TI) 致力于通过提供一流的开发工具来简化用户的开发工作，其中包括应用固件、Code Composer Studio™ 软件开发环境和德州仪器 (TI) 的电源开发 GUI，这使得用户能够配置和监控关键系统参数。 UCD3138A 控制器的核心是数字控制环路外设，也称作数字电源外设 (DPP)。 每个 DPP 实现一个高速数字控制环路，此环路由专用误差模数转换器 (EADC)、基于 PID 的双极点/双零点数字补偿器以及脉宽分辨率为 250ps 的 DPWM 输出组成。 此器件还包含一个 12 位、267ksps 通用 ADC，此 ADC 具有多达 14 个通道、定时器、中断控制、PMBus 以及 UART 通信端口。 此器件基于一个32 位 ARM7TDMI-S 精简指令集计算机 (RISC) 微控制器，该微控制器可执行实时监控、配置外设以及管理通信。 ARM 微控制器从可编程闪存以及片上 RAM 和 ROM 执行其程序。 除了 DPP，该控制器还新增了专用电源管理外设，不仅可在整个工作范围内保持高效率，而且兼具高集成度（可提高功率密度）、高可靠性和最低总系统成本等优点，同时还能够灵活支持大量控制方案和拓扑结构。 此类外设包括： 轻负载突发模式、同步整流、自动模式切换、输入电压前馈、铜走线电流感测、理想二极管仿真、恒定电流/恒定功率控制、同步整流软开启和关闭、峰值电流模式控制、磁通均衡、二次侧输入电压感测、高分辨率电流均流、带预偏置电压的硬件可配置软启动等。 已经针对电压模式和峰值电流模式受控相移全桥、单双相位功率因数校正 (PFC)、无桥 PFC、硬开关全桥和半桥、以及 LLC 半桥和全桥进行了拓扑支持优化。 UCD3138A 是 UCD3138 数字电源控制器的功能变型，相比 UCD3138 具有显著改进。 有关 UCD3138A 中的功能改进的完整说明，请参见。 主要改进如下： 提高了通用 ADC 在极低温度 (-40℃) 环境下的精度和性能。 UART 外设新增了基于硬件的自动波特率调整功能。 新增了同步整流死区优化硬件外设。 优势包括： 提高了效率 减小了同步整流电压应力缩短了开发周期 添加了占空比读取功能，以便改善器件在峰值电流模式下的使用。

特性 Features

• 可对多达 3 个独立反馈环路进行数字控制
• 基于 PID 的专用硬件
• 支持双极点/双零点配置
• 非线性控制

• 带和不带预偏置电压的软启动/停止
• 快速输入电压前馈硬件
• 同步整流死区优化外设，可与 UCD7138 同步整流驱动器搭配使用
• 高达 16MHz 的误差模数转换器 (EADC)
• 可配置低至 1mV/LSB 的分辨率
• 自动分辨率选择
• 高达 8 倍过度采样
• 基于硬件的取平均值操作（高达 8 倍）
• 带有 4 位抖动值的 10 位有效数模转换器 (DAC)
• 自适应采样触发器定位

• 多达 8 个高分辨率数字脉宽调制 (DPWM) 输出
• 250ps 脉宽分辨率
• 4ns 频率和相位分辨率
• 输出间的可调相移
• 配对间的可调死区
• 逐周期占空比匹配
• 高达 2MHz 的切换频率

• 可配置的 PWM 边沿运动
• 后缘调制
• 前缘调制
• 三角调制

• 可配置的反馈控制
• 电压模式
• 平均电流模式
• 峰值电流模式控制
• 恒定电流
• 恒定电源

• 可配置调制方法
• 频率调制
• 相移调制
• 脉宽调制

• 快速、自动且平滑的模式切换
• 频率调制和 PWM
• 相移调制和 PWM
• 频率调制和相移调制

• 高效和轻负载管理
• 突发模式
• 理想的二极管仿真
• 同步镇流器软打开/关闭
• 低集成电路 (IC) 待机功率

• 初级侧电压感应
• 铜走线电流感应
• 磁通均衡和相电流均衡
• 电流共享总线支持
• 平均模式或主从模式

• 特有丰富的故障保护选项
• 7 个高速模拟比较器
• 逐周期电流限制
• 可编程故障输入
• 外部故障中断功能
• 10 个数字比较器
• 可编程消隐时间

• 多个 UCD3138A 器件间的 DPWM 波形同步
• 14 通道、12 位、267ksps 通用 ADC
• 可编程平均滤波器
• 双采样保持

• 内部温度传感器
• 完全可编程的高性能 31.25MHz、32 位 ARM7TDMI-S 处理器
• 32KB 程序闪存
• 支持纠错码 (ECC) 的 2KB 数据闪存
• 4KB 数据随机存取存储器 (RAM)
• 可通过 I2C 或通用异步收发器 (UART) 实现现场固件引导加载

• 通信外设
• I2C / 电源管理总线 (PMBus)
• UCD3138RGC（64 引脚四方扁平无引线 (QFN)）上有 2 个 UART
• UCD3138ARMH（40 引脚 QFN）上有 1 个 UART

• UART 自动波特率调整
• 具有可选输入引脚的定时器捕捉功能
• 多达 5 个附加的通用定时器
• 内置安全装置：BOD 和 POR
• 64 引脚和 40 引脚 QFN 封装
• 40 引脚 QFN 封装（通过 ICP9592A T/C 认证）
• 工作温度范围：-40°C 至 125°C
• 调试接口
• Code Composer Studio （带 JTAG 接口）
• Fusion Digital Power 设计人员GUI 支持

应用范围
• 电源和电信整流器
• 功率因数校正
• 独立的 DC-DC 模块