ZHCSAY5C March   2013  – March 2017 UCD3138064

PRODUCTION DATA.  

  1. 1器件概述
    1. 1.1 特性
    2. 1.2 应用范围
    3. 1.3 说明
    4. 1.4 功能方框图
  2. 2修订历史
  3. 3器件选项
    1. 3.1 器件比较表
    2. 3.2 产品选择矩阵
  4. 4引脚配置和功能
    1. 4.1 引脚图
  5. 5技术规格
    1. 5.1  绝对最大额定值
    2. 5.2  处理额定值
    3. 5.3  建议的工作条件
    4. 5.4  热性能信息
    5. 5.5  电气特性
    6. 5.6  计时特性
    7. 5.7  PMBus/SMBus/I2C 计时
    8. 5.8  上电复位 (POR)/欠压复位 (BOR)
    9. 5.9  典型时钟门控功耗节省
    10. 5.10 典型特性
  6. 6详细 说明
    1. 6.1 概述
      1. 6.1.1 ARM 处理器
      2. 6.1.2 存储器
    2. 6.2 功能框图
    3. 6.3 特性 说明
      1. 6.3.1  系统模块
        1. 6.3.1.1 地址解码器 (DEC)
        2. 6.3.1.2 存储器管理控制器 (MMC)
        3. 6.3.1.3 系统管理 (SYS)
        4. 6.3.1.4 中央中断模块 (CIM)
      2. 6.3.2  外设
        1. 6.3.2.1 数字电源外设
          1. 6.3.2.1.1 前端
          2. 6.3.2.1.2 DPWM 模块
          3. 6.3.2.1.3 DPWM 事件
          4. 6.3.2.1.4 高分辨率 DPWM
          5. 6.3.2.1.5 过采样
          6. 6.3.2.1.6 DPWM 中断生成
          7. 6.3.2.1.7 DPWM 中断调节/范围
      3. 6.3.3  自动模式切换
        1. 6.3.3.1 相移全桥示例
        2. 6.3.3.2 LLC 示例
        3. 6.3.3.3 自动模式切换机制
      4. 6.3.4  DPWMC、沿生成、内部多路复用器
      5. 6.3.5  滤波器
        1. 6.3.5.1 环路多路复用器
        2. 6.3.5.2 故障多路复用器
      6. 6.3.6  通信 端口
        1. 6.3.6.1 SCI (UART) 串行通信接口
        2. 6.3.6.2 PMBUS/I2C
        3. 6.3.6.3 SPI
      7. 6.3.7  实时时钟
      8. 6.3.8  定时器
        1. 6.3.8.1 24 位计时器
        2. 6.3.8.2 16 位 PWM 计时器
        3. 6.3.8.3 看门狗计时器
      9. 6.3.9  通用 ADC12
      10. 6.3.10 杂项模拟
      11. 6.3.11 欠压
      12. 6.3.12 全局 I/O
      13. 6.3.13 温度传感器控制
      14. 6.3.14 I/O 多路复用器控制
      15. 6.3.15 电流共享控制
      16. 6.3.16 温度基准
    4. 6.4 器件功能模式
      1. 6.4.1 DPWM 运行模式
        1. 6.4.1.1 正常模式
        2. 6.4.1.2 相移
        3. 6.4.1.3 DPWM 多输出模式
        4. 6.4.1.4 DPWM 谐振模式
      2. 6.4.2 三角模式
      3. 6.4.3 前沿模式
    5. 6.5 存储器
      1. 6.5.1 寄存器映射
        1. 6.5.1.1 CPU 存储器映射和中断
          1. 6.5.1.1.1 存储器映射(复位操作后)
          2. 6.5.1.1.2 存储器映射(正常操作)
          3. 6.5.1.1.3 存储器映射(系统和外设块)
        2. 6.5.1.2 引导 ROM
        3. 6.5.1.3 客户引导程序
        4. 6.5.1.4 闪存管理
        5. 6.5.1.5 同步整流器 MOSFET 斜坡和 IDE 计算
  7. 7应用、实施和布局
    1. 7.1 应用信息
    2. 7.2 典型应用
      1. 7.2.1 设计要求
      2. 7.2.2 详细设计流程
        1. 7.2.2.1 PCMC(峰值电流模式控制)PSFB(相移全桥)硬件配置概述
        2. 7.2.2.2 PSFB 的 DPWM 初始化
          1. 7.2.2.2.1 DPWM 同步
        3. 7.2.2.3 桥固定信号
        4. 7.2.2.4 桥动态信号
        5. 7.2.2.5 PCM 系统初始化
          1. 7.2.2.5.1 PSFB 中前端和滤波器的使用
          2. 7.2.2.5.2 峰值电流检测
          3. 7.2.2.5.3 峰值电流模式 (PCM)
      3. 7.2.3 应用曲线
      4. 7.2.4 电源相关建议
      5. 7.2.5 布局
        1. 7.2.5.1 器件接地和布局指南
        2. 7.2.5.2 布局示例
  8. 8器件和文档支持
    1. 8.1 器件支持
    2. 8.2 文档支持
      1. 8.2.1 相关文档
    3. 8.3 商标
    4. 8.4 静电放电警告
    5. 8.5 Glossary
  9. 9机械、封装和可订购信息

封装选项

机械数据 (封装 | 引脚)
散热焊盘机械数据 (封装 | 引脚)
订购信息

器件概述

特性

  • UCD3138 系列的 64kB 衍生程序闪存
    • 2-32kB 程序闪存存储器组
    • 支持从组 1 执行,同时对其它组进行编程
    • 在不关闭电源的情况下,能够更新固件
    • 与 UCD3138 (+1 SPI,+1 I2C) 相对的额外通信端口
    • 与 UCD3138 (SLUSAP2B) 引脚到引脚兼容的 RGC 封装。 节3.1)
  • 可对多达 3 个独立式反馈环路的数字控制
    • 专用的基于 PID 的硬件
    • 2 极 / 2 零可配置、非线性控制
  • 高达 16MHz 误差数模 (A/D) 转换器 (EADC)
    • 可配置分辨率(最小值:1mV/LSB)
    • 高达 8 倍过采样和自适应触发配置
    • 基于硬件的取平均值操作(高达 8 倍)
    • 14 位高效数模转换器 (DAC)
  • 高达 8 个高分辨率数字脉宽已调制 (DPWM) 输出
    • 脉宽分辨率为 250ps
    • 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 开关频率
  • 可配置后缘/前缘/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
    • 恒定电流、恒定功率
  • 可配置 FM,相移调制和脉宽调制 (PWM)
  • 快速、自动和平滑模式开关
    • 频率调制和 PWM
    • 相移调制和 PWM
  • 高效和轻负载管理
    • 突发模式 & 理想的二极管仿真
    • 同步镇流器软打开/关闭
    • 低集成电路 (IC) 待机功率
  • 初级侧电压感应
  • 磁通和相位电流均衡(适用于非峰值电流模式控制 应用
  • 电流共享(平均 & 主/从)
  • 特有丰富的故障保护选项
    • 7 个模拟 / 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
  • 多个 UCD3138064 器件间的 DPWM 波形同步
  • 14 通道,12 位,267ksps 通用 ADC,此 ADC 具有集成的
    • 可编程平均滤波器
    • 双采样保持
  • 内部温度传感器
  • 完全可编程高性能 31.25MHz,32 位 ARM7TDMI-S 处理器
    • 64kB 程序闪存(2-32kB 组)
    • 具有纠错码 (ECC) 的 2kB 数据闪存
    • 4kB 数据 RAM
    • 8kB 引导 ROM 实现固件引导-加载
  • 通信外设
    • 1 - I2C/PMBus,1 - I2C (只适用于主控模式)
    • 2 - UART
    • 1 - SPI
  • 具有可选输入引脚的定时器捕捉
  • 内置安全装置:欠压检测 (BOD) 和加电复位 (POR)
  • 64 引脚 QFN 和 40 引脚 QFN 封装
  • 运行温度:-40°C 至 125°C
  • Fusion Digital Power Studio GUI 支持

应用范围

  • 电源和电信整流器
  • 功率因数校正
  • 独立的 DC-DC 模块

说明

UCD3138064 是一款德州仪器 (TI) 数字电源控制器,此控制器在一个单一芯片解决方案内提供高集成度和出色性能。相对于德州仪器 (TI) 的 UCD3138 数字电源控制器 (节3.1),USD3138064 提供 64kB 程序闪存存储器(在 UCD3138 中这个值为 32kB),以及诸如 SPI 和第二 I2C 端口等针对通信的额外选项。2-32kB 组内的 64kB 程序闪存存储器的可用性使得设计人员能够在器件中执行固件的双镜像(例如,一个主镜像 + 一个备份镜像),以及从任一使用适当算法的组中执行的灵活性。它还为处理器创造了独一无二的机会来载入一个新程序并随后执行该程序,而不会中断电力输送。该特性使得最终用户能够现场为电源添加新 特性, 同时消除了载入新程序所需的任何停机时间。

UCD3138064 灵活的特性使得此器件适用于广泛的电源转换 应用,SN65HVD101 和 'HVD102 采用 20 引脚 RGB 封装 (4 mm × 3.5 mm QFN)。此外,器件内的多种外设已经过专门优化,用于提升 AC/DC 和隔离式 DC/DC 应用 性能并减少信息技术 (IT) 和网络基础设施空间内的解决方案组件数量。UCD3138064 是一款完全可编程解决方案,此方案可以使用户对他们的应用进行完全控制,以及很多的区分他们的解决方案的能力。与此同时,德州仪器 (TI) 致力于通过提供同类产品最佳的开发工具以简化我们用户的开发工作,这些开发工具包括应用固件,Code Composer StudioTM软件开发环境,和德州仪器 (TI) 的整合电源开发 GUI,这使得用户能够配置和监控关键系统参数。

UCD3138064 控制器的内核上是数字电源外设 (DPP)。每个 DPP 执行一个高速数字控制环路,此环路由一个专用误差模数转换器 (EADC),一个基于 2 极 - 2 零数字补偿器的 PID 和具有 250ps 脉宽分辨率的 DPWM 输出组成。此器件还包含一个 12 位,267ksps 通用 ADC,此 ADC 具有多达 14 个通道、定时器、中断控制、电源管理总线 (PMBus),I2C,SPI 以及通用异步收发器 (UART) 通信端口。此器件基于一个执行实时监控、配置外设且管理通信的 32 位 ARM7TDMI-S 精简指令集计算机 (RISC) 微控制器。ARM 微控制器从可编程闪存存储器以及片载 RAM 和 ROM 里执行它的程序。

除了 DPP,特定电源管理外设已被添加以便在全部运行范围内启用高效、针对增加的功率密度的高集成度、可靠性、和最低总体系统成本以及支持最广泛控制体系和拓扑数量的高灵活性。此类外设包括:轻负载突发模式、同步整流、LLC 和移相全桥模式开关、输入电压前馈、覆铜线迹电流感应、理想的二极管仿真、恒定电流恒定功率控制、同步整流软导通和关断、峰值电流模式控制、磁通量均衡、次级侧输入电压感应、高分辨率电流共享、具有预偏置的硬件可配置软启动以及几个其他 功能的磁场感测解决方案。已经针对电压模式和峰值电流模式受控相移全桥、单双相位功率因数校正 (PFC)、无桥 PFC、硬开关全桥和半桥、以及 LLC 半桥和全桥进行了拓扑支持优化。

器件信息(1)

器件型号 封装 封装尺寸(标称值)
UCD3138064 VQFN (64) 9.00mm x 9.00mm
VQFN (40) 6.00mm x 6.00mm
如需了解所有可用封装,请见数据表末尾的可订购产品附录。

功能方框图

UCD3138064 Block_Diagram2_SLUSB72.gif