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德州儀器(TI) UCD3138 數位電源應用

 2016-04-13

【產品內容】
UCD3138 是一款德州儀器(TI) 數位電源控制器,此控制器在一個單一晶片解決方案內提供高集成度和出色 性能。UCD3138 靈活的特性使得此器件適合於品種繁多的電源轉換應用。此外,器件內的多重外設已進行 了專門優化以提升ac/dc 和隔離的dc/dc 應用性能並減少IT 和網路基礎設施空間內的解決方案元件數量。

 

UCD3138 是一款完全可程式設計解決方案,此方案可以使用戶對他們的應用進行完全控制,以及很多的區分他 們的解決方案的能力。與此同時,TI 致力於通過提供同類產品最佳的開發工具來簡化我們用戶的開發工 作,這些開發套件括應用固件、Code Composer Studio™ 軟體發展環境、和TI 的電源開發GUI,這使得 使用者能夠配置和監控關鍵系統參數。

 

在UCD3138 控制器的內核上是數位控制環路外設,也被稱為數位電源外設(DPP)。每個DPP 執行一個高 速數位控制環路,此環路由一個專用誤差模數轉換器(EADC)、一個基於2 極- 2 零數字補償器的PID 和具 有250ps 脈寬解析度的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、計時器、中斷控制、電源管理匯流排(PMBus),以及通用非同步收發器(UART) 通訊連接埠。此器 件基於一個執行即時監控、配置外設且管理通信的ARM7TDMI-S 精簡指令集微控制器。ARM 微控制器從 可程式設計快閃記憶體記憶體以及片載RAM 和ROM 裡執行它的程式。

 

除了FDPP,特定電源管理外設已被添加以便在全部運行範圍內啟用高效、針對增加的功率密度的高集成 度、可靠性、和最低總體系統成本以及支援最廣泛控制體系和拓撲數量的高靈活性。此類外設包括:輕負載 高載模式、同步整流、LLC 和移相全橋模式開關、輸入電壓前饋、銅走線電流感應、理想的二極體模擬、恒 定電流恒定功率控制、同步整流軟打開和關閉、峰值電流控制模式、磁通均衡、二次側輸入電壓感應、高分 辨率電流共用、具有預偏置電壓的硬體可配置軟啟動、以及幾個其它特性。已經針對電壓模式和峰值電流模 式、受控相位遷移全橋、單雙相位功率因數校正(PFC)、無橋PFC、硬開關全橋和半橋、以及半橋 LLC和 全橋進行了拓撲支持優化。

 

  • 可對多達 3 個獨立式回饋環路的數位控制
    • 專用的基於 PID 的硬體
    • 可配置 2 極 / 2 零
    • 非線性控制
  • 高達 16MHz 的誤差模數轉換器 (EADC)
    • 可配置低至 1mV/LSB 的解析度
    • 自動解析度選擇
    • 高達 8 倍過度採樣
    • 基於硬體的取平均值操作(高達 8x)
    • 14 位高效數模轉換器 (DAC)
    • 自我調整採樣觸發器定位
  • 高達 8 個高解析度數位脈寬已調製 (DPWM) 輸出
    • 脈寬解析度為 250ps
    • 頻率解析度為 4ns
    • 相位解析度為 4ns
    • 輸出間的可調相移
    • 配對間的可調死區
    • 逐週期占空比匹配
    • 高達 2MHz 開關頻率
  • 可配置的 PWM 邊沿運動
    • 後緣調製
    • 前緣調製
    • 三角調製
  • 可配置的回饋控制
    • 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
  • 可配置調製方法
    • 頻率調製
    • 相移調製
    • 脈寬調製
  • 快速、自動和平滑模式開關
    • 頻率調製和 PWM
    • 相移調製和 PWM
  • 高效和輕負載管理
    • 高載模式
    • 理想的二極體模擬
    • 同步鎮流器軟打開/關閉
    • 低積體電路 (IC) 待機功率
  • 具有和不具有預偏置的軟啟動/停止
  • 快速輸入電壓前饋硬體
  • 初級側電壓感應
  • 銅走線電流感應
  • 針對非峰值電流模式控制應用的磁通和相位電流均衡
  • 電流共用匯流排支援
    • 模擬平均
    • 主/從
  • 特有豐富的故障保護選項
    • 7 個高速模擬比較器
    • 逐週期電流限制
    • 可程式設計故障計數
    • 外部故障輸入
    • 10 數字位元比較器
    • 可程式設計消隱時間
  • 多重 UCD3138 器件間的 DPWM 波形同步
  • 14 通道,12 位,267kbps 通用模數轉換器 (ADC),此轉換器帶有集成的
    • 可程式設計平均濾波器
    • 雙採樣保持
  • 內部溫度感測器
  • 完全可程式設計高性能 31.25MHz,32 位 ARM7TDMI-S 處理器
    • 32k 位元組 (kB) 程式設計快閃記憶體
    • 具有改錯碼 (ECC) 的 2kB 數據快閃記憶體
    • 4kB 數據 RAM
    • 4kB 啟動 ROM 通過 I2C 或者 UART 在場中啟用固件引導-載入
  • 通信外設
    • I2C / 電源管理匯流排 (PMBus)
    • 在 UCD3138RGC(40 引腳四方扁平無引線 (QFN))上有2 個 UART
    • 在 UCD3138RHA(40 引腳 QFN)上有 1 個 UART
  • 具有可選輸入引腳的計時器捕捉
  • 多達 5 個附加的通用計時器
  • 內置安全裝置:BOD 和 POR
  • 64 引腳 QFN 和 40 引腳 QFN 封裝
  • 運行溫度:-40°C 至 125°C
  • 支援整合數位電源設計圖形化使用者介面 (GUI)


【規格說明】(包含產品之照片、應用領域)

應用領域

 

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http://www.ti.com/product/UCD3138/description

http://www.ti.com/tool/ucd3138ol64evm-031

http://www.ti.com/tool/ucd3138064evm-166

http://www.ti.com/tool/ucd3138pfcevm-026

http://www.ti.com/tool/ucd3138llcevm-028