UCD3138 用于隔離電源的高度集成數(shù)字控制器（具有 3 個(gè)反饋環(huán)路和 8 個(gè) DPWM 輸出）

描述UCD3138 是一款德州儀器(TI) 數(shù)字電源控制器，此控制器在一個(gè)單一芯片解決方案內(nèi)提供高集成度和出色 性能。UCD3138 靈活的特性使得此器件適合于品種繁多的電源轉(zhuǎn)換應(yīng)用。此外，器件內(nèi)的多重外設(shè)已進(jìn)行 了專門優(yōu)化以提升ac/dc 和隔離的dc/dc 應(yīng)用性能并減少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 是一款完全可編程解決方案，此方案可以使用戶對(duì)他們的應(yīng)用進(jìn)行完全控制，以及很多的區(qū)分他 們的解決方案的能力。與此同時(shí)，TI 致力于通過提供同類產(chǎn)品最佳的開發(fā)工具來簡(jiǎn)化我們用戶的開發(fā)工 作，這些開發(fā)工具包括應(yīng)用固件、Code Composer Studio? 軟件開發(fā)環(huán)境、和TI 的電源開發(fā)GUI，這使得 用戶能夠配置和監(jiān)控關(guān)鍵系統(tǒng)參數(shù)。在UCD3138 控制器的內(nèi)核上是數(shù)字控制環(huán)路外設(shè)，也被稱為數(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2 極- 2 零數(shù)字補(bǔ)償器的PID 和具 有250ps 脈寬分辨率的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、電源管理總線(PMBus)，以及通用異步收發(fā)器(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ARM7TDMI-S 精簡(jiǎn)指令集微控制器。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FDPP，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、銅走線電流感應(yīng)、理想的二極管仿真、恒 定電流恒定功率控制、同步整流軟打開和關(guān)閉、峰值電流控制模式、磁通均衡、二次側(cè)輸入電壓感應(yīng)、高分 辨率電流共享、具有預(yù)偏置電壓的硬件可配置軟啟動(dòng)、以及幾個(gè)其它特性。已經(jīng)針對(duì)電壓模式和峰值電流模 式、受控相位遷移全橋、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。特性可對(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 的硬件可配置 2 極 / 2 零 非線性控制高達(dá) 16MHz 的誤差模數(shù)轉(zhuǎn)換器 (EADC)可配置低至 1mV/LSB 的分辨率 自動(dòng)分辨率選擇 高達(dá) 8 倍過度采樣基于硬件的取平均值操作（高達(dá) 8x）14 位高效數(shù)模轉(zhuǎn)換器 (DAC) 自適應(yīng)采樣觸發(fā)器定位高達(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 頻率分辨率為 4ns 相位分辨率為 4ns 輸出間的可調(diào)相移 配對(duì)間的可調(diào)死區(qū) 逐周期占空比匹配 高達(dá) 2MHz 開關(guān)頻率可配置的 PWM 邊沿運(yùn)動(dòng)后緣調(diào)制 前緣調(diào)制 三角調(diào)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(diào)制方法 頻率調(diào)制相移調(diào)制 脈寬調(diào)制快速、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)流器軟打開/關(guān)閉低集成電路 (IC) 待機(jī)功率 具有和不具有預(yù)偏置的軟啟動(dòng)/停止快速輸入電壓前饋硬件初級(jí)側(cè)電壓感應(yīng)銅走線電流感應(yīng) 針對(duì)非峰值電流模式控制應(yīng)用的磁通和相位電流均衡 電流共享總線支持模擬平均主/從特有豐富的故障保護(hù)選項(xiàng)7 個(gè)高速模擬比較器 逐周期電流限制 可編程故障計(jì)數(shù) 外部故障輸入10 數(shù)字位比較器可編程消隱時(shí)間多重 UCD3138 器件間的 DPWM 波形同步14 通道，12 位，267kbps 通用模數(shù)轉(zhuǎn)換器 (ADC)，此轉(zhuǎn)換器帶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32k 字節(jié) (kB) 編程閃存具有糾錯(cuò)碼 (ECC) 的 2kB 數(shù)據(jù)閃存4kB 數(shù)據(jù) RAM4kB 啟動(dòng) ROM 通過 I2C 或者 UART 在場(chǎng)中啟用固件引導(dǎo)-載入通信外設(shè) I2C / 電源管理總線 (PMBus)在 UCD3138RGC（40 引腳四方扁平無引線 (QFN)）上有2 個(gè) UART 在 UCD3138RHA（40 引腳 QFN）上有 1 個(gè) UART 具有可選輸入引腳的定時(shí)器捕捉多達(dá) 5 個(gè)附加的通用定時(shí)器內(nèi)置安全裝置：BOD 和 POR 64 引腳 QFN 和 40 引腳 QFN 封裝 運(yùn)行溫度：-40°C 至 125°C支持整合數(shù)字電源設(shè)計(jì)圖形用戶界面 (GUI)