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      UCD3138A UCD3138A 用于隔離電源的高度集成數字控制器

      數據：

      描述

      UCD3138A是一款德州儀器（TI）數字電源控制器，此控制器在一個單芯片解決方案內提供高集成度和優異的性能。用于提升AC /DC和隔離式的DC /DC應用性能并減少信息技術（IT）并且能夠使用用戶對相關應用實現完全控制，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工具來簡化用戶的開發工作，其中包括應用固件，Code Composer Studio?軟件開發環境和德州儀器（TI）的電源開發GUI，這使得用戶能夠配置和監控關鍵系統參數。

      UCD3138A控制器的核心是數字控制環路外設，也稱作數字電源外設（DPP）。每個DPP實現一個高速數字控制環路，此環路由專用誤差模數轉換器（EADC），基于PID的雙極點/雙零點數字補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14個通道，定時器，中斷控制，PMBus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（RISC）微控制器，該微控制器可執行實時監控，配置外設以及管理通信.ARM微控制器從可編程閃存以及片上RAM和ROM執行其程序。

      除了DPP，該控制器還新增了了專用電源管理外設，不僅可在整個工作范圍內保持高效率，而且兼具高集成度（可提高功率密度），高可靠性和最低總系統成本等優點，同時還能夠靈活支持大量控制方案和拓撲結構。此類外設包括：輕負載突發模式，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閉，峰值電流模式控制，磁通均衡，二次側輸入電壓感測，高分辨率電流均流，帶預偏置電壓的硬件可配置軟啟動等。已經針對電壓模式和峰值電流模式受控相移全橋，單雙相位功率因數校正（PFC），無橋PFC，硬開關全橋和半橋，以及LLC半橋和全橋進行了解UMP3138A是UCD3138數字電源控制器的功能變型，相比UCD3138具有顯著改進。有關UCD3138A中的功能改進的完整說明，請參見。主要改進如下：

      提高了通用ADC在極低溫度（-40℃）環境下的精度和性能。

      UART外設新增了基于硬件的自動波特率調整功能。

      新增了同步整流死區優化硬件外設。優勢包括：提高了效率減小了同步整流電壓應力縮短了開發周期

      添加了占空比讀取功能，以便改善器件在峰電流模式下的使用。

      特性

      • 可對多達 3 個獨立反饋環路進行數字控制
        • 基于 PID 的專用硬件
        • 支持雙極點/雙零點配置
        • 非線性控制
      • 帶和不帶預偏置電壓的軟啟動/停止
      • 快速輸入電壓前饋硬件
      • 同步整流死區優化外設，可與 UCD7138 同步整流驅動器搭配使用
      • 高達 16MHz 的誤差模數轉換器 (EADC)
        • 可配置低至 1mV/LSB 的分辨率
        • 自動分辨率選擇
        • 高達 8 倍過度采樣
        • 基于硬件的取平均值操作（高達 8 倍）
        • 帶有 4 位抖動值的 10 位有效數模轉換器 (DAC)
        • 自適應采樣觸發器定位
      • 多達 8 個高分辨率數字脈寬調制 (DPWM) 輸出
        • 250ps 脈寬分辨率
        • 4ns 頻率和相位分辨率
        • 輸出間的可調相移
        • 配對間的可調死區
        • 逐周期占空比匹配
        • 高達 2MHz 的切換頻率
      • 可配置的 PWM 邊沿運動
        • 后緣調制
        • 前緣調制
        • 三角調制
      • 可配置的反饋控制
        • 電壓模式
        • 平均電流模式
        • 峰值電流模式控制
        • 恒定電流
        • 恒定電源
      • 可配置調制方法
        • 頻率調制
        • 相移調制
        • 脈寬調制
      • 快速、自動且平滑的模式切換
        • 頻率調制和 PWM
        • 相移調制和 PWM
        • 頻率調制和相移調制
      • 高效和輕負載管理
        • 突發模式
        • 理想的二極管仿真
        • 同步鎮流器軟打開/關閉
        • 低集成電路 (IC) 待機功率
      • 初級側電壓感應
      • 銅走線電流感應
      • 磁通均衡和相電流均衡
      • 電流共享總線支持
        • 平均模式或主從模式
      • 特有豐富的故障保護選項
        • 7 個高速模擬比較器
        • 逐周期電流限制
        • 可編程故障輸入
        • 外部故障中斷功能
        • 10 個數字比較器
        • 可編程消隱時間
      • 多個 UCD3138A 器件間的 DPWM 波形同步
      • 14 通道、12 位、267ksps 通用 ADC
        • 可編程平均濾波器
        • 雙采樣保持
      • 內部溫度傳感器
      • 完全可編程的高性能 31.25MHz、32 位 ARM7TDMI-S 處理器
        • 32KB 程序閃存
        • 支持糾錯碼 (ECC) 的 2KB 數據閃存
        • 4KB 數據隨機存取存儲器 (RAM)
        • 可通過 I2C 或通用異步收發器 (UART) 實現現場固件引導加載
      • 通信外設
        • I2C / 電源管理總線 (PMBus)
        • UCD3138RGC（64 引腳四方扁平無引線 (QFN)）上有 2 個 UART
        • UCD3138ARMH（40 引腳 QFN）上有 1 個 UART
      • UART 自動波特率調整
      • 具有可選輸入引腳的定時器捕捉功能
      • 多達 5 個附加的通用定時器
      • 內置安全裝置：BOD 和 POR
      • 64 引腳和 40 引腳 QFN 封裝
      • 40 引腳 QFN 封裝（通過 ICP9592A T/C 認證）
      • 工作溫度范圍：-40°C 至 125°C
      • 調試接口
        • Code Composer Studio （帶 JTAG 接口）
        • Fusion Digital Power 設計人員GUI 支持

      應用范圍

      • 電源和電信整流器
      • 功率因數校正
      • 獨立的 DC-DC 模塊

      All trademarks are the property of their respective owners.

      參數 與其它產品相比?數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
      UCD3138A UCD3138064A UCD3138128 UCD3138128A UCD3138A64
      8 ? ? 8 ? ? 8 ? ? 8 ? ? 8 ? ?
      2000 ? ? 2000 ? ? 2000 ? ? 2000 ? ? 2000 ? ?
      14 ? ? 14 ? ? 14 ? ? 14 ? ? 14 ? ?
      7 ? ? 7 ? ? 7 ? ? 7 ? ? 7 ? ?
      1 PMBUS
      2 UART ? ?      		 1 I2C
      1 PMBUS
      2 UART ? ?      		 1 SPI
      2 I2C
      2 PMBUS
      2 UART ? ?      		 1 SPI
      2 I2C
      2 PMBUS
      2 UART ? ?      		 1 SPI
      2 I2C
      2 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) ? ? 2-pole/2-zero (PID hardware) ? ?
      250 ? ? 250 ? ? 250 ? ? 250 ? ? 250 ? ?
      30 ? ? 30 ? ? 43 ? ? 43 ? ? 43 ? ?
      3 ? ? 3 ? ? 3 ? ? 3 ? ? 3 ? ?
      2kB (Data)
      32kB (Program) ? ?      		 2kB (Data)
      64kB (Program) ? ?      		 128kB (Program)
      2kB (Data) ? ?      		 128kB (Program)
      2kB (Data) ? ?      		 2kB (Data)
      64kB (Program) ? ?
      31.25MHz
      32-bit ARM7 ? ?      		 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 ? ? -40 to 125 ? ?
      40VQFN
      64VQFN ? ?      		 64VQFN ? ? 80TQFP ? ? 80TQFP ? ? 80TQFP ? ?