UCD3138064 高度集成的数字控制器，用于隔离电源，具有 64kB 内存技术资料-电子发烧友网

UCD3138064 是德州仪器（TI）的一款数字电源控制器，在单芯片解决方案中提供卓越的集成度和性能。与德州仪器（TI） UCD3138数字电源控制器（第 6 节）相比，该UCD3138064提供 64 kB 的程序闪存（UCD3138为 32 kB）和额外的通信选项，例如 SPI 和第二个 I^2^C 端口。64 kB 程序闪存以 2-32 kB 存储区提供，使设计人员能够在设备中实现固件的双映像（例如，一个主映像 + 一个备份映像），并灵活地使用适当的算法从任一存储体执行。它还为处理器创造了独特的机会，可以在不中断电力输送的情况下加载新程序并随后执行该程序。此功能允许最终用户在现场为电源添加新功能，同时消除加载新程序所需的任何停机时间。
*附件：UCD3138064 具有 64 kB 程序闪存的用于隔离电源的高度集成数字控制器数据表.pdf

UCD3138064 的灵活特性使其适用于各种功率转换应用。此外，该器件内部的多个外设经过专门优化，可增强 AC/DC 和隔离式 DC/DC 应用的性能，并减少 IT 和网络基础设施领域的解决方案组件数量。UCD3138064 是一种完全可编程的解决方案，为客户提供对其应用的完全控制，以及使其解决方案脱颖而出的充足能力。同时，TI 致力于通过提供一流的开发工具（包括应用固件、Code Composer Studio）来简化客户的开发工作^TM^软件开发环境，以及 TI 的 Fusion Power Development GUI，使客户能够配置和监控关键系统参数。

UCD3138064控制器的核心是数字电源外设（DPP）。每个 DPP 都实现了一个高速数字控制回路，包括一个专用的误差模数转换器（EADC）、一个基于 PID 的 2 极 - 2 零数字补偿器和具有 250ps 脉宽分辨率的 DPWM 输出。该器件还包含一个 12 位、267 ksps 通用 ADC，具有多达 15 个通道、定时器、中断控制、PMBus、I^2^C、SPI 和 UART 通信端口。该器件基于 32 位 ARM7TDMI-S RISC 微控制器，可执行实时监控、配置外设和管理通信。ARM 微控制器从可编程闪存以及片上 RAM 和 ROM 中执行其程序。

除了 DPP 之外，还添加了特定的电源管理外设，以实现整个工作范围内的高效率、高集成度以提高功率密度、可靠性和最低的整体系统成本，以及支持最广泛的控制方案和拓扑的高灵活性。此类外设包括：轻负载突发模式、同步整流、LLC 和相移全桥模式切换、输入电压前馈、铜迹线电流感应、理想二极管仿真、恒流恒功率控制、同步整流软开和关、峰值电流模式控制、磁通量平衡、次级侧输入电压感应、高分辨率均流、带预偏置的硬件可配置软启动、以及其他几个功能。拓扑支持已针对电压模式和峰值电流模式控制的相移全桥、单相和双相 PFC、无桥 PFC、硬开关全桥和半桥以及 LLC 半桥和全桥进行了优化。

特性

UCD3138 系列的 64 kB 程序闪存衍生产品
- 2-32 kB 程序闪存库
- 支持从 1 个库执行，同时对另一个库进行编程
- 能够在不关闭电源的情况下更新固件
- 与 UCD3138 相比，额外的通信端口（+1 SPI、+1 I2C）
- RGC 和 RJA 封装与 UCD3138 （SLUSAP2B）引脚对引脚兼容。第 6.1 节
多达 3 个独立反馈回路的数字控制
- 基于 PID 的专用硬件
- 2 极/2 零可配置，非线性控制
高达 16 MHz 的误差 A/D 转换器（EADC）
- 可配置分辨率（最小值：1 mV/LSB）
- 高达 8 倍的过采样和自适应触发定位
- 基于硬件的平均（高达 8 倍）
- 14 位有效 DAC
多达 8 个高分辨率数字脉宽调制（DPWM）输出
- 250ps 脉宽分辨率
- 4ns 频率和相位分辨率
- 可调相移和死区
- 逐周期占空比匹配
- 高达 2MHz 的开关频率
可配置的尾随、前导和三角调制
可配置的反馈控制
- 电压、平均电流和峰值电流模式控制
- 恒流、恒功率
可配置的 FM、相移调制和 PWM
快速、自动和流畅的模式切换
- 频率调制和 PWM
- 相移调制和 PWM
高效率和轻负载管理
- 突发模式和理想二极管仿真
- 同步整流器软导通和关断
- 设备待机功率低
初级侧电压感应
用于非峰值电流模式控制应用的磁通量和相电流平衡
当前份额
功能丰富的故障保护选项
- 7 个模拟和 4 个数字比较器，
- 逐周期电流限制
- 可编程消隐时间和故障计数
- 外部故障输入
在多个 UCD3138 系列器件之间同步 DPWM 波形
14 通道、12 位、267ksps 通用 ADC，集成了
- 可编程平均滤波器
- 双采样和保持
内部温度传感器
完全可编程的高性能 31.25MHz、32 位 ARM7TDMI-S 处理器
- 64 kB 程序闪存（2-32 kB 组）
- 带 ECC 的 2 kB 数据闪存
- 4 kB 数据 RAM
- 8 kB 引导 ROM 支持固件引导加载
通信外围设备
- 1 - 我^2^C/PMBus，1 - I^2^C（仅限主模式）
- 2 个 UART
- 1 - SPI
具有可选输入引脚的定时器捕获
内置看门狗：BOD 和 POR
64 引脚 QFN 和 40 引脚 QFN 封装
工作温度：–40°C 至 125°C
Fusion Digital Power Studio GUI 支持

参数

一、产品概述

?产品名称?：UCD3138064
?类型?：高度集成数字控制器，用于隔离电源
?主要特点?：具有64kB程序闪存，高度可编程，适用于电源供应和电信整流器等应用

二、核心特性

?高性能ARM处理器?：基于32位ARM7TDMI-S RISC微控制器，运行频率为31.25MHz
?大容量存储?：64kB程序闪存（分为两个32kB的银行），2kB数据闪存，4kB数据RAM，8kB启动ROM
?高精度ADC?：14通道12位ADC，采样速率高达267ksps，支持可编程平均滤波器
?多功能DPWM?：高分辨率DPWM输出，脉冲宽度分辨率达250ps，支持多种调制模式和自动模式切换
?丰富的外设接口?：包括SCI/UART、PMBus/I?C、SPI通信端口，以及多个GPIO和定时器
?高级电源管理?：支持多种电源管理策略，如轻载突发模式、同步整流、LLC和谐振模式切换等

三、应用领域

?电源供应?：包括隔离DC-DC模块、电源因数校正等
?电信整流器?
?其他需要高精度电源控制的场合?

四、关键功能

?高精度控制?：支持电压模式、平均电流模式和峰值电流模式控制
?灵活的配置选项?：通过编程可实现多种电源拓扑结构的控制
?实时监控与保护?：内置温度传感器，支持过压、过流、短路等多种保护功能
?在线编程与更新?：支持在不中断电源供应的情况下，通过PMBus接口进行固件更新

五、封装与尺寸

?封装类型?：提供多种封装选项，包括64引脚QFN（RGC）和40引脚QFN（RMH/RJA）
?尺寸?：根据封装类型不同，尺寸有所差异，如64引脚QFN封装的尺寸为9mm×9mm

六、文档与支持

?详细数据表?：提供全面的电气特性、时序特性、典型应用电路等信息
?应用固件与工具?：支持使用TI的Code Composer Studio开发环境进行应用固件开发，同时提供Fusion Digital Power Studio GUI工具进行实时监控和配置
?参考设计?：提供多种参考设计，帮助用户快速实现电源解决方案