描述 Description

UCD3138064A 是一款德州儀器 (TI) 數(shù)字電源控制器，此控制器在一個單芯片解決方案內(nèi)提供高集成度和優(yōu)異的性能。相對于德州儀器 (TI) 的 UCD3138 數(shù)字電源控制器 ()，UCD3138064A 可提供 64kB 閃存程序存儲器（UCD3138 可提供 32kB 閃存程序存儲器），以及 SPI 和 I2C 端口等附加通信選件。2-32kB 組內(nèi)的 64kB 程序閃存存儲器的可用性使得設(shè)計人員能夠在器件中執(zhí)行固件的雙鏡像（例如，一個主鏡像 + 一個備份鏡像），以及從任一使用適當(dāng)算法的組中執(zhí)行的靈活性。它還為處理器創(chuàng)造了獨(dú)一無二的機(jī)會來載入一個新程序并隨后執(zhí)行那個程序，而不會中斷電源傳送。該特性使得最終用戶能夠現(xiàn)場為電源添加新 特性， 同時消除了載入新程序所需的任何停機(jī)時間。 UCD3138064A 靈活的特性使得此器件適用于廣泛的電源轉(zhuǎn)換 應(yīng)用。此外，器件內(nèi)的多種外設(shè)已經(jīng)過專門優(yōu)化，用于提升 AC/DC 和隔離式 DC/DC 應(yīng)用 性能并減少信息技術(shù) (IT) 和網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)設(shè)施空間內(nèi)的解決方案組件數(shù)量。UCD3138064A 是完全可編程的解決方案，可以使用戶對相關(guān)應(yīng)用實(shí)現(xiàn)完全控制，并且能夠在同類解決方案中脫穎而出。與此同時，德州儀器 (TI) 致力于通過提供一流的開發(fā)工具來簡化用戶的開發(fā)工作，其中包括應(yīng)用固件、Code Composer StudioTM 軟件開發(fā)環(huán)境和德州儀器 (TI) 的整合電源開發(fā) GUI，這使得用戶能夠配置和監(jiān)控關(guān)鍵系統(tǒng)參數(shù)。UCD3138064A 控制器的核心是數(shù)字電源外設(shè) (DPP)。每個 DPP 實(shí)現(xiàn)一個高速數(shù)字控制環(huán)路，此環(huán)路由專用誤差模數(shù)轉(zhuǎn)換器 (EADC)、基于 PID 的雙極點(diǎn)/雙零點(diǎn)數(shù)字補(bǔ)償器以及脈寬分辨率為 250ps 的 DPWM 輸出組成。此器件還包含一個 12 位、267ksps 通用 ADC，此 ADC 具有多達(dá) 14 個通道、定時器、中斷控制、PMBus、I2C 以及 UART 通信端口。此器件基于一個32 位 ARM7TDMI-S 精簡指令集計算機(jī) (RISC) 微控制器，該微控制器可執(zhí)行實(shí)時監(jiān)控、配置外設(shè)以及管理通信。ARM 微控制器從可編程閃存存儲器以及片載 RAM 和 ROM 里執(zhí)行它的程序。除了 DPP，特定電源管理外設(shè)已被添加以便在全部運(yùn)行范圍內(nèi)啟用高效、針對增加的功率密度的高集成度、可靠性、和最低總體系統(tǒng)成本以及支持最廣泛控制體系和拓?fù)鋽?shù)量的高靈活性。此類外設(shè)包括：輕負(fù)載突發(fā)模式、同步整流、自動模式切換、輸入電壓前饋、銅走線電流感測、理想二極管仿真、恒定電流/恒定功率控制、同步整流軟開啟和關(guān)閉、峰值電流模式控制、磁通均衡、二次側(cè)輸入電壓感測、高分辨率電流均流、帶預(yù)偏置電壓的硬件可配置軟啟動 等。已經(jīng)針對電壓模式和峰值電流模式受控相移全橋、單雙相位功率因數(shù)校正 (PFC)、無橋 PFC、硬開關(guān)全橋和半橋、以及 LLC 半橋和全橋進(jìn)行了拓?fù)渲С謨?yōu)化。 UCD3138064A 是 UCD3138064 數(shù)字電源控制器的功能變型，相比 UCD3138064 具有顯著改進(jìn)。有關(guān) UCD3138064A 中的功能改進(jìn)的完整說明，請參見。主要改進(jìn)如下： 提高了通用 ADC 在極低溫度 (-40℃) 環(huán)境下的精度和性能。 UART 外設(shè)新增了基于硬件的自動波特率調(diào)整功能。 新增了同步整流死區(qū)優(yōu)化硬件外設(shè)。優(yōu)勢包括： 提高了效率 減小了同步整流電壓應(yīng)力縮短了開發(fā)周期 添加了占空比讀取功能，以便改善器件在峰值電流模式下的使用。

特性 Features

? UCD3138 系列的 64kB 程序閃存衍生器件
? 2-32kB 程序閃存存儲器組
? 支持從組 1 執(zhí)行，同時對其它組進(jìn)行編程
? 在不關(guān)閉電源的情況下，能夠更新固件
? 與 UCD3138 (+1 SPI，+1 I2C) 相對的額外通信端口
? 與 UCD3138 (SLUSAP2B) 引腳到引腳兼容。

? 可對多達(dá) 3 個獨(dú)立式反饋環(huán)路的數(shù)字控制
? 專用的基于 PID 的硬件
? 支持雙極點(diǎn)/雙零點(diǎn)配置
? 非線性控制

? 帶和不帶預(yù)偏置電壓的軟啟動/停止
? 快速輸入電壓前饋硬件
? 同步整流死區(qū)優(yōu)化外設(shè)，可與 UCD7138 同步整流驅(qū)動器搭配使用
? 高達(dá) 16MHz 誤差數(shù)模 (A/D) 轉(zhuǎn)換器 (EADC)
? 可配置低至 1mV/LSB 的分辨率
? 高達(dá) 8 倍過采樣
? 基于硬件的取平均值操作（高達(dá) 8 倍）
? 帶有 4 位抖動值的 14 位有效數(shù)模轉(zhuǎn)換器 (DAC)
? 自適應(yīng)觸發(fā)定位

? 高達(dá) 8 個高分辨率數(shù)字脈寬已調(diào)制 (DPWM) 輸出
? 脈寬分辨率為 250ps
? 4ns 頻率和相位分辨率
? 輸出間的可調(diào)相移
? 配對間的可調(diào)死區(qū)
? 逐周期占空比匹配
? 高達(dá) 2MHz 開關(guān)頻率

? 可配置后緣/前緣/三角調(diào)制
? 可配置的反饋控制
? 電壓、平均電流和峰值電流模式控制
? 恒定電流、恒定功率

? 可配置 FM，相移調(diào)制和脈寬調(diào)制 (PWM)
? 快速，自動和平滑模式開關(guān)
? 頻率調(diào)制和 PWM
? 相移調(diào)制和 PWM
? 頻率調(diào)制和相移調(diào)制

? 高效和輕負(fù)載管理
? 突發(fā)模式
? 理想的二極管仿真
? 同步鎮(zhèn)流器軟啟動/關(guān)閉
? 低集成電路 (IC) 待機(jī)功率

? 初級側(cè)電壓感應(yīng)
? 磁通和相位電流均衡
? 電流共享（平均 & 主/從）
? 特有豐富的故障保護(hù)選項
? 7 個模擬比較器/4 個數(shù)字比較器
? 逐周期電流限制
? 可編程消隱時間和故障計數(shù)
? 外部故障輸入

? 多個 UCD3138064A 器件間的 DPWM 波形同步
? 14 通道，12 位，267ksps 通用 ADC，此 ADC 具有集成的
? 可編程平均濾波器
? 雙采樣保持

? 內(nèi)部溫度傳感器
? 完全可編程高性能 31.25MHz，32 位 ARM7TDMI-S 處理器
? 64kB 程序閃存（2-32kB 組）
? 具有糾錯碼 (ECC) 的 2kB 數(shù)據(jù)閃存
? 4kB 數(shù)據(jù) RAM
? 8kB 引導(dǎo) ROM
? 可通過 I2C 或通用異步收發(fā)器 (UART) 實(shí)現(xiàn)現(xiàn)場固件引導(dǎo)加載

? 通信外設(shè)
? 1 - I2C/PMBus，1 - I2C （只適用于主控模式）
? 2 - UART
? 1 - SPI

? UART 自動波特率調(diào)整
? 具有可選輸入引腳的定時器捕捉
? 內(nèi)置安全裝置：欠壓檢測 (BOD) 和加電復(fù)位 (POR)
? 64 引腳四方扁平無引線 (QFN) 和 48 引腳 QFN 封裝
? 運(yùn)行溫度：-40°C 至 125°C
? 調(diào)試接口
? Code Composer StudioTM（JTAG 接口）
? Fusion Digital PowerTM Designer GUI 支持

應(yīng)用 Application

電源和電信整流器
功率因數(shù)校正
獨(dú)立的DC-DC模塊