描述 Description

UCD3138 系列是一款德州儀器 (TI) 數(shù)字電源控制器，此控制器在一個(gè)單芯片解決方案內(nèi)提供高集成度和出色性能。相對(duì)于德州儀器 (TI) 的 UCD3138x 數(shù)字電源控制器，UCD3138x 中的 UCD3138A64 可提供 64kB 程序閃存存儲(chǔ)器（UCD3138128 可提供 128KB 程序閃存存儲(chǔ)器），以及 SPI 和另一個(gè) I2C 端口等其他通信選件。利用多個(gè) 32kB 組內(nèi)的程序閃存存儲(chǔ)器，設(shè)計(jì)人員能夠在器件中實(shí)施固件的雙鏡像（例如，一個(gè)主鏡像 + 一個(gè)備用鏡像），并能夠選擇使用適當(dāng)算法從任一組中執(zhí)行。它還為處理器創(chuàng)造了獨(dú)一無二的機(jī)會(huì)來載入一個(gè)新程序并隨后執(zhí)行該程序，而不會(huì)中斷電力輸送。該特性使得最終用戶能夠現(xiàn)場(chǎng)為電源添加新 特性， 同時(shí)消除了載入新程序所需的任何停機(jī)時(shí)間。

UCD3138 系列靈活的特性使得此器件適用于廣泛的電源轉(zhuǎn)換 優(yōu)化。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。UCD3138 系列是完全可編程解決方案，此方案可以使用戶對(duì)相關(guān)應(yīng)用實(shí)現(xiàn)完全控制，同時(shí)還能夠區(qū)分他們的解決方案。與此同時(shí)，德州儀器 (TI) 致力于通過提供一流的開發(fā)工具來簡(jiǎn)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)。

控制器內(nèi)核上是數(shù)字電源外設(shè) (DPP)。每個(gè) DPP 執(zhí)行一個(gè)高速數(shù)字控制環(huán)路，此環(huán)路由一個(gè)專用誤差模數(shù)轉(zhuǎn)換器 (EADC)，一個(gè)基于 PID 的 2 極 - 2 零數(shù)字補(bǔ)償器和脈寬分辨率為 250ps 的 DPWM 輸出組成。此器件還包含一個(gè) 12 位，267ksps 通用 ADC，此 ADC 具有多達(dá) 15 個(gè)通道、定時(shí)器、中斷控制、PMBus，I2C，SPI 以及 UART 通信端口。此器件基于一個(gè)執(zhí)行實(shí)時(shí)監(jiān)控、配置外設(shè)且管理通信的 32 位 ARM7TDMI-S 精簡(jiǎn)指令集計(jì)算機(jī) (RISC) 微控制器。ARM 微控制器從可編程閃存存儲(chǔ)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(duì)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、LLC 和移相全橋模式開關(guān)、輸入電壓前饋、覆銅線跡電流感應(yīng)、理想的二極管仿真、恒定電流恒定功率控制、同步整流軟導(dǎo)通和關(guān)斷、峰值電流模式控制、磁通量均衡、次級(jí)側(cè)輸入電壓感應(yīng)、高分辨率電流共享、具有預(yù)偏置的硬件可配置軟啟動(dòng)以及幾個(gè)其他 功能。已經(jīng)針對(duì)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、有源鉗位正向轉(zhuǎn)換器、雙開關(guān)正向轉(zhuǎn)換器、以及 LLC 半橋和全橋進(jìn)行了拓?fù)渲С謨?yōu)化。

特性 Features

? UCD3138 系列的 64kB 和 128kB 程序閃存衍生器件
? 2-32kB 或 4-32kB 編程閃存存儲(chǔ)器組
? 支持從組 1 執(zhí)行，同時(shí)對(duì)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(duì)的額外通信端口
? 基于引導(dǎo)閃存的雙存儲(chǔ)器映像支持“高速”固件更新

? 可對(duì)多達(dá) 3 個(gè)獨(dú)立式反饋環(huán)路的數(shù)字控制
? 專用的基于 PID 的硬件
? 2 極 / 2 零可配置、非線性控制

? 高達(dá) 16MSPS 誤差 A/D 轉(zhuǎn)換器 (EADC)
? 可配置分辨率（最小值：1mV/LSB）
? 高達(dá) 8 倍過采樣和自適應(yīng)采樣定位
? 基于硬件的取平均值操作（高達(dá) 8x）
? 14 位高效參考數(shù)模轉(zhuǎn)換器 (DAC)

? 高達(dá) 8 個(gè)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
? 可調(diào)相移和死區(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
? 實(shí)時(shí)時(shí)鐘 (RTC) 支持
? 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(dòng)和平滑模式開關(guān)
? 頻率調(diào)制和 PWM
? 相移調(diào)制和 PWM

? 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(dòng)/關(guān)閉
? 低集成電路 (IC) 待機(jī)功率

? 初級(jí)側(cè)電壓感應(yīng)
? 電流共享（平均 & 主/從）
? 特有豐富的故障保護(hù)選項(xiàng)
? 7 個(gè)模擬 / 4 個(gè)數(shù)字比較器，
? 逐周期電流限制
? 可編程消隱時(shí)間和故障計(jì)數(shù)
? 外部故障輸入

? 多個(gè) UCD3138x 器件間的 DPWM 波形同步
? 15 通道，12 位，267ksps 通用 ADC
? 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(cuò)碼 (ECC) 的 2kB 數(shù)據(jù)閃存
? 8kB 數(shù)據(jù) RAM
? 4kB 引導(dǎo) ROM 支持固件引導(dǎo)加載

? 通信外設(shè)，
? 2 個(gè) I2C/PMBus 接口
? 2 個(gè) UART，1 個(gè) SPI

? 具有可選輸入引腳的定時(shí)器捕捉
? 80 引腳四方扁平 (QFP) 封裝
? 工作溫度范圍：-40°C 至 125℃