UCD3138064A UCD3138064A 用于隔離電源的高度集成數(shù)字控制器

數(shù)據(jù)： UCD3138064A 用于隔離電源的高度集成數(shù)字控制器數(shù)據(jù)表

描述

UCD3138064A 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(jì)人員能夠在器件中執(zhí)行固件的雙鏡像（例如，一個(gè)主鏡像 + 一個(gè)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(gè)新程序并隨后執(zhí)行那個(gè)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(shí)消除了載入新程序所需的任何停機(jī)時(shí)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(shí)，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 Studio^TM 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(gè) DPP 實(shí)現(xiàn)一個(gè)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(gè) 12 位、267ksps 通用 ADC，此 ADC 具有多達(dá) 14 個(gè)通道、定時(shí)器、中斷控制、PMBus、I²C 以及 UART 通信端口。此器件基于一個(gè)32 位 ARM7TDMI-S 精簡指令集計(jì)算機(jī) (RISC) 微控制器，該微控制器可執(zhí)行實(shí)時(shí)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

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(shí)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(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
- 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(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
- 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(xiàng)
- 7 個(gè)模擬比較器/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) 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(shí)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 Studio^TM（JTAG 接口）
- Fusion Digital Power^TM Designer GUI 支持

應(yīng)用范圍

電源和電信整流器
功率因數(shù)校正
獨(dú)立的 DC-DC 模塊

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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
?

UCD3138064A	UCD3138128	UCD3138128A	UCD3138A	UCD3138A64
8 ? ?	8 ? ?	8 ? ?	8 ? ?	8 ? ?
2000 ? ?	2000 ? ?	2000 ? ?	2000 ? ?	2000 ? ?
14 ? ?	14 ? ?	14 ? ?	14 ? ?	14 ? ?
7 ? ?	7 ? ?	7 ? ?	7 ? ?	7 ? ?
1 I2C 1 PMBUS 2 UART ? ?	1 SPI 2 I2C 2 PMBUS 2 UART ? ?	1 SPI 2 I2C 2 PMBUS 2 UART ? ?	1 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 ? ?	43 ? ?	43 ? ?	30 ? ?	43 ? ?
3 ? ?	3 ? ?	3 ? ?	3 ? ?	3 ? ?
2kB (Data) 64kB (Program) ? ?	128kB (Program) 2kB (Data) ? ?	128kB (Program) 2kB (Data) ? ?	2kB (Data) 32kB (Program) ? ?	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 ? ?
64VQFN ? ?	80TQFP ? ?	80TQFP ? ?	40VQFN 64VQFN ? ?	80TQFP ? ?