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UCD3138128A UCD3138xA 用于隔離電源的高度集成數(shù)字控制器

數(shù)據(jù):

描述

UCD3138xA是德州儀器(TI)的數(shù)字電源控制器,可在單芯片解決方案中提供卓越的集成度和性能。與UCD3138A中的32 kB相比,UCD3138128A提供128 kB的程序閃存。它還提供了其他通信選項(xiàng),如SPI和第二個(gè)I 2 C /PMBus端口。多個(gè)32 kB存儲(chǔ)區(qū)中程序閃存的可用性使設(shè)計(jì)人員能夠在器件中實(shí)現(xiàn)固件的雙重映像(即一個(gè)主映像+一個(gè)備用映像),并提供從任一存儲(chǔ)區(qū)執(zhí)行的選項(xiàng)。算法。它還為處理器創(chuàng)建了一個(gè)獨(dú)特的機(jī)會(huì),可以在不中斷電源傳輸?shù)那闆r下加載新程序并隨后執(zhí)行該程序。此功能允許最終用戶在現(xiàn)場(chǎng)為電源添加新功能,同時(shí)消除加載新程序所需的任何停機(jī)時(shí)間。

UCD3138xA系列的靈活性使其適用于廣泛各種電源轉(zhuǎn)換應(yīng)用。此外,器件內(nèi)部的多個(gè)外設(shè)經(jīng)過專門優(yōu)化,可提高AC /DC和隔離式DC /DC應(yīng)用的性能,并減少IT和網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)架構(gòu)空間中的解決方案組件數(shù)量。 UCD3138xA系列是一款完全可編程的解決方案,可讓客戶完全控制其應(yīng)用,并為許多解決方案提供充足的靈活性。與此同時(shí),TI致力于通過提供一流的開發(fā)工具來簡(jiǎn)化客戶的開發(fā)工作,包括應(yīng)用程序固件,Code Composer Studio TM 軟件開發(fā)環(huán)境以及TI的Fusion Power Development GUI,可為客戶提供支持配置和監(jiān)視關(guān)鍵系統(tǒng)參數(shù)。

控制器的核心是數(shù)字電源外設(shè)(DPP)。每個(gè)DPP都實(shí)現(xiàn)了一個(gè)高速數(shù)字控制環(huán)路,包括一個(gè)專用的誤差模數(shù)轉(zhuǎn)換器(EADC),一個(gè)基于PID的2極點(diǎn) - 2個(gè)零數(shù)字補(bǔ)償器和DP脈沖輸出,脈沖寬度分辨率為250 ps。該器件還包含一個(gè)12位,539 ksps通用ADC,具有多達(dá)15個(gè)通道,定時(shí)器,中斷控制,PMBus,I 2 C,SPI和UART通信端口。該器件基于32位ARM7TDMI-S RISC微控制器,可執(zhí)行實(shí)時(shí)監(jiān)控,配置外設(shè)和管理通信。 ARM微控制器用可編程閃存以及片上RAM和ROM執(zhí)行程序。

除了DPP之外,還增加了特定的電源管理外設(shè),以實(shí)現(xiàn)整個(gè)工作范圍內(nèi)的高效率,高集成度,提高功率密度,可靠性,最低的整體系統(tǒng)成本和高度靈活性,并支持最廣泛的控制方案和拓?fù)?。這些外設(shè)包括:輕載突發(fā)模式,同步整流,LLC和相移全橋模式切換,輸入電壓前饋,銅走線電流檢測(cè),理想二極管仿真,恒流恒功率控制,同步整流軟開關(guān),峰值電流模式控制,磁通平衡,二次側(cè)輸入電壓檢測(cè),高分辨率電流共享,具有預(yù)偏置的硬件可配置軟啟動(dòng),以及其他一些功能。拓?fù)渲С忠厌槍?duì)電壓模式和峰值電流模式控制的相移全橋,單相和雙相PFC,無橋PFC,硬開關(guān)全橋和半橋,有源鉗位正激轉(zhuǎn)換器,雙開關(guān)正激轉(zhuǎn)換器和LLC半橋和完整進(jìn)行了優(yōu)化UCD3138128A是UCD3138數(shù)字電源控制器的功能變體,包含對(duì)UCD3138的重大改進(jìn)。有關(guān)UCD3138128A中所做的完整更改的說明,請(qǐng)參閱UCD3138128A遷移指南。主要改進(jìn)如下:通用ADC經(jīng)過改進(jìn),可在極端低溫(-40°C)下獲得更好的精度和性能。 UART外設(shè)已經(jīng)過修改,包括基于硬件的自動(dòng)波特率調(diào)整功能。新增了一個(gè)新的同步整流器死區(qū)時(shí)間優(yōu)化硬件外設(shè)。優(yōu)點(diǎn)包括:提高效率降低同步整流器電壓應(yīng)力縮短開發(fā)周期增加了占空比讀取功能,以改善峰值電流模式下的使用。

特性

  • 128 kB UCD3138xA系列的程序閃存衍生物
    • 4-32 kB程序閃存存儲(chǔ)庫
    • 支持從1個(gè)銀行執(zhí)行,同時(shí)編程另一個(gè)
    • 在不關(guān)閉電源的情況下更新固件的能力
    • 與UCD3138xA相比的附加通信端口(+1 SPI,+ 1 + 1)< /li>
    • 基于閃存的雙內(nèi)存映像支持“即時(shí)”固件更新
  • 與UCD7138同步整流器驅(qū)動(dòng)器配合使用的同步整流器死區(qū)時(shí)間優(yōu)化外設(shè)< /li>
  • 最多3個(gè)獨(dú)立反饋循環(huán)的數(shù)字控制
    • 基于PID的專用硬件
    • 2極/2 - 零可配置,非線性控制
    • < /ul>
    • 最多16 MSPS錯(cuò)誤A /D轉(zhuǎn)換器(EADC)
      • 可配置分辨率(最小值:1 mV /LSB)
      • 最多8倍過采樣和自適應(yīng)采樣定位
      • 基于硬件的平均值(最高8倍)
      • 14位有效參考DAC
    • 最多8個(gè)高分辨率數(shù)字脈沖寬度調(diào)制(DPWM)輸出
      • 250 ps脈沖寬度分辨率
      • 4 ns頻率和相位分辨率
      • 可調(diào)節(jié)相移和死區(qū)
      • 逐周期占空比匹配
      • 高達(dá)2 MHz的開關(guān)頻率
    • 可配置尾隨/前導(dǎo)/三角調(diào)制
    • RTC支持
    • 外部晶體接口
    • 可配置反饋控制
      • 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PWM
    • 快速,自動(dòng)和平滑模式切換< ul>
    • 頻率調(diào)制和PWM
    • 相移調(diào)制和PWM
  • 高效率和輕載管理
    • 突發(fā)模式和理想二極管仿真
    • 同步整流器軟開/關(guān)
    • 低IC待機(jī)功率
  • 初級(jí)側(cè)電壓檢測(cè)
  • 當(dāng)前共享(平均和主/從)
  • 功能豐富的故障保護(hù)選項(xiàng)
    • 7個(gè)模擬/4個(gè)數(shù)字比較器,
    • 循環(huán) - 旁路電流限制
    • 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之間的DPWM波形同步器件
  • 15通道,12位,539 ksps通用ADC
  • 內(nèi)部溫度傳感器
  • 完全可編程高性能31.25 MHz,32位ARM7TDMI-S處理器
    • 128 kB程序閃存(4-32 kB Bank)
    • 2 kB帶ECC的數(shù)據(jù)閃存
    • 8 kB數(shù)據(jù)RAM
    • 8 kB Boot ROM啟用固件引導(dǎo)加載
  • 通信外設(shè),
    • 2 - I 2 C /PMBus接口
    • 2 - UART,1 - SPI
  • UART自動(dòng)波特率調(diào)整
  • 使用可選輸入引腳進(jìn)行定時(shí)器捕獲
  • 80引腳QFP封裝
  • 工作溫度:-40°C至125°C
  • 調(diào)試接口
    • 帶有JTAG接口的Code Composer Studio
    • Fusion Digital Power Designer GUI支持

參數(shù) 與其它產(chǎn)品相比?數(shù)字電源隔離式控制器

?
Number of Outputs
Frequency (Max) (kHz)
A/D Channels
Analog Comparators
Communications
Compensator
DPWM Resolution (ps)
GPIOs
No. of Digital Power Peripheral feedback loops
Non-Volatile Memory
Processor
Operating Temperature Range (C)
Pin/Package
UCD3138128A UCD3138064A UCD3138128 UCD3138A
8 ? ? 8 ? ? 8 ? ? 8 ? ?
2000 ? ? 2000 ? ? 2000 ? ? 2000 ? ?
14 ? ? 14 ? ? 14 ? ? 14 ? ?
7 ? ? 7 ? ? 7 ? ? 7 ? ?
1 SPI
2 I2C
2 PMBUS
2 UART ? ?
1 I2C
1 PMBUS
2 UART ? ?
1 SPI
2 I2C
2 PMBUS
2 UART ? ?
1 PMBUS
2 UART ? ?
2-pole/2-zero (PID hardware) ? ? 2-pole/2-zero (PID hardware) ? ? 2-pole/2-zero (PID hardware) ? ? 2-pole/2-zero (PID hardware) ? ?
250 ? ? 250 ? ? 250 ? ? 250 ? ?
43 ? ? 30 ? ? 43 ? ? 30 ? ?
3 ? ? 3 ? ? 3 ? ? 3 ? ?
128kB (Program)
2kB (Data) ? ?
2kB (Data)
64kB (Program) ? ?
128kB (Program)
2kB (Data) ? ?
2kB (Data)
32kB (Program) ? ?
31.25MHz
32-bit ARM7 ? ?
31.25MHz
32-bit ARM7 ? ?
31.25MHz
32-bit ARM7 ? ?
31.25MHz
32-bit ARM7 ? ?
-40 to 125 ? ? -40 to 125 ? ? -40 to 125 ? ? -40 to 125 ? ?
80TQFP ? ? 64VQFN ? ? 80TQFP ? ? 40VQFN
64VQFN ? ?

方框圖 (1)

技術(shù)文檔

數(shù)據(jù)手冊(cè)(1)
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