ZHCSDJ8A March   2015  – April 2015 UCD3138A

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修订历史记录
  3. 3Device Comparison
    1. 3.1 Product Selection Matrix
  4. 4Terminal Configuration and Functions
    1. 4.1 UCD3138ARGC Package
    2. 4.2 UCD3138ARMH Package
  5. 5Specifications
    1. 5.1 Absolute Maximum Ratings
    2. 5.2 ESD Ratings
    3. 5.3 Recommended Operating Conditions
    4. 5.4 Electrical Characteristics
    5. 5.5 Thermal Characteristics
    6. 5.6 PMBus/SMBus/I2C Timing
    7. 5.7 Parametric Measurements Information
    8. 5.8 Peripherals
      1. 5.8.1 Digital Power Peripherals (DPPs)
        1. 5.8.1.1 Front End
        2. 5.8.1.2 DPWM Module
        3. 5.8.1.3 DPWM Events
        4. 5.8.1.4 High Resolution DPWM
        5. 5.8.1.5 Oversampling
        6. 5.8.1.6 DPWM Interrupt Generation
        7. 5.8.1.7 DPWM Interrupt Scaling/Range
        8. 5.8.1.8 Synchronous Rectifier Dead Time Optimization Peripheral
    9. 5.9 Typical Temperature Characteristics
  6. 6Detailed Description
    1. 6.1  Overview
    2. 6.2  ARM Processor
    3. 6.3  Memory
      1. 6.3.1 CPU Memory Map and Interrupts
        1. 6.3.1.1 Memory Map (After Reset Operation)
        2. 6.3.1.2 Memory Map (Normal Operation)
        3. 6.3.1.3 Memory Map (System and Peripherals Blocks)
      2. 6.3.2 Boot ROM
      3. 6.3.3 Customer Boot Program
      4. 6.3.4 Flash Management
    4. 6.4  System Module
      1. 6.4.1 Address Decoder (DEC)
      2. 6.4.2 Memory Management Controller (MMC)
      3. 6.4.3 System Management (SYS)
      4. 6.4.4 Central Interrupt Module (CIM)
    5. 6.5  DPWM Modes of Operation
      1. 6.5.1 Normal Mode
      2. 6.5.2 DPWM Multiple Output Mode
      3. 6.5.3 DPWM Resonant Mode
      4. 6.5.4 Triangular Mode
      5. 6.5.5 Leading Edge Mode
    6. 6.6  Sync FET Ramp and IDE Calculation
    7. 6.7  Automatic Mode Switching
      1. 6.7.1 Phase Shifted Full Bridge Example
      2. 6.7.2 LLC Example
      3. 6.7.3 Mechanism for Automatic Mode Switching
    8. 6.8  DPWMC, Edge Generation, IntraMux
    9. 6.9  Filter
      1. 6.9.1 Loop Multiplexer
      2. 6.9.2 Fault Multiplexer
    10. 6.10 Communication Ports
      1. 6.10.1 SCI (UART) Serial Communication Interface
      2. 6.10.2 PMBUS
      3. 6.10.3 General Purpose ADC12
      4. 6.10.4 Timers
        1. 6.10.4.1 24-bit PWM Timer
        2. 6.10.4.2 16-Bit PWM Timers
        3. 6.10.4.3 Watchdog Timer
    11. 6.11 Miscellaneous Analog
    12. 6.12 Package ID Information
    13. 6.13 Brownout
    14. 6.14 Global I/O
    15. 6.15 Temperature Sensor Control
    16. 6.16 I/O Mux Control
    17. 6.17 Current Sharing Control
    18. 6.18 Temperature Reference
  7. 7Application, Implementation, and Layout
    1. 7.1 Application Information
    2. 7.2 Typical Application
      1. 7.2.1 Design Requirements
      2. 7.2.2 Detailed Design Procedure
        1. 7.2.2.1 PCMC (Peak Current Mode Control) PSFB (Phase-Shifted Full Bridge) Hardware Configuration Overview
        2. 7.2.2.2 DPWM Initialization for PSFB
      3. 7.2.3 DPWM Synchronization
      4. 7.2.4 Fixed Signals to Bridge
      5. 7.2.5 Dynamic Signals to Bridge
      6. 7.2.6 System Initialization for PCM
        1. 7.2.6.1 Use of Front Ends and Filters in PSFB
        2. 7.2.6.2 Peak Current Detection
        3. 7.2.6.3 Peak Current Mode (PCM)
      7. 7.2.7 Application Performance Plots
    3. 7.3 Layout
      1. 7.3.1 Layout Guidelines
      2. 7.3.2 Layout Example
    4. 7.4 Power Supply Decoupling and Bulk Capacitors
  8. 8器件和文档支持
    1. 8.1 器件支持
      1. 8.1.1 开发支持
        1. 8.1.1.1 工具和文档
        2. 8.1.1.2 开发套件
      2. 8.1.2 器件命名规则
    2. 8.2 文档支持
      1. 8.2.1 参考文档
      2. 8.2.2 社区资源
    3. 8.3 商标
    4. 8.4 静电放电警告
    5. 8.5 Export Control Notice
    6. 8.6 Glossary
  9. 9机械封装和可订购信息
    1. 9.1 Via Channel
    2. 9.2 封装信息

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

8 器件和文档支持

8.1 器件支持

8.1.1 开发支持

TI 提供大量的开发工具，其中包括评估处理器性能、生成代码、开发算法工具、以及完全集成和调试软件及硬件模块的工具。 工具的电子支持文档可从 Code Composer Studio™ 集成开发环境 (IDE) 中获得。

以下产品支持开发您的器件器件应用：

软件开发工具：Code Composer Studio™ 集成开发环境 (IDE)：其中包括支持任意您的器件器件应用所需的编辑器、C/C++/汇编代码生成工具、调试工具以及能够提供基本运行时目标软件的可扩展实时基础软件 (DSP/BIOS™)。

硬件开发工具：扩展开发系统 (XDS™) 仿真器

有关您的器件平台开发支持工具的完整列表，请访问德州仪器 (TI) 网站 www.ti.com。 有关定价和购买信息，请联系最近的 TI 销售办事处或授权分销商。

8.1.1.1 工具和文档

UCD3138A 应用固件在德州仪器 (TI) Code Composer Studio (CCS) 集成开发环境（建议采用版本 v6.x）中开发。

特定电源拓扑的器件编程、实时调试以及主要器件参数的监视/配置工作都可通过德州仪器 (TI) 的 FUSION_DIGITAL_POWER_DESIGNER 图形用户界面进行 (http://www.ti.com/tool/fusion_digital_power_designer)。

FUSION_DIGITAL_POWER_DESIGNER 软件应用采用 PMBus 协议通过串行总线与器件通信，所使用的接口适配器为德州仪器 (TI) 评估模块 (EVM) USB-TO-GPIO (http://www.ti.com/tool/usb-to-gpio)。 FUSION_DIGITAL_POWER_DESIGNER GUI 的器件 GUI 模块中的“内存调试器”工具可提供基于 PMBUS 的实时调试功能，这是替代基于 JTAG 的传统方法的有效选择。

该软件应用还可用于器件编程，所使用的工具是针对生产环境进行优化的 FUSION_MFR_GUI (http://www.ti.com/tool/fusion_mfr_gui)。 FUSION_MFR_GUI 工具支持多个板载器件，且具有内置记录和报告功能。

在参考文档方面，以下 3 本编程手册可提供关于 UCD3138A 数字控制器应用和使用方法的详细信息：

  1. 本手册中涵盖的 UCD3138A 数字电源外设编程手册关键主题包括：
    • 数字脉宽调制器 (DPWM)
      • 工作模式（正常/多相/相移/谐振等）
      • 自动模式切换
      • 数字脉宽调制控制器 (DPWMC)、边沿生成和内部多路复用
    • 前端
      • 模拟前端
      • ADC 或 EADC 误差
      • 前端 DAC
      • 斜坡模块
      • 逐次逼近寄存器模块
    • 滤波器
      • 滤波器数学函数
    • 环路复用
      • 模拟峰值电流模式
      • 恒定电流/恒定功率 (CCCP)
      • 自动周期调整
    • 故障复用
      • 模拟比较器
      • 数字比较器
      • 故障引脚功能
      • DPWM 故障动作
      • 理想二极管仿真 (IDE)，断续传导模式 (DCM) 检测
      • 振荡器故障检测
    • UCD3138A 中上述全部外设的寄存器映射
  2. 《UCD3138A 监视和通信编程手册》
    本手册中介绍的关键主题包括：
    • ADC12
      • 控制、转换、定序和取平均值
      • 数字比较器
      • 温度传感器
      • PMBUS 寻址
      • 双路采样和保持
    • 其它模拟控制（电流分流、欠压、时钟门控）
    • PMBUS 接口
    • 通用输入输出 (GPIO)
    • 定时器模块
    • PMBus
    • UCD3138A 中上述全部外设的寄存器映射
  3. 《UCD3138A ARM 和数字系统编程手册》
    本手册中介绍的关键主题包括：
    • 引导 ROM 和引导闪存
      • BootROM 函数
      • 存储器读/写功能
      • 校验和函数
      • 闪存函数
      • 避免程序闪存锁定
    • ARM7 构架
      • 工作模式
      • 硬件/软件中断
      • 指令集
      • 两种内部工作状态（Thumb 16 位模式/ARM 32 位模式）
    • 存储器与系统模块
      • 地址解码器、DEC（存储器映射）
      • 存储器控制器 (MMC)
      • 中央中断模块
    • UCD3138A 中上述全部外设的寄存器映射
  4. 《隔离电源应用 FUSION_DIGITAL_POWER_DESIGNER》
    • 设计者 GUI 用户指南
    • 器件 GUI 用户指南
    • 固件内存调试器
    • 生产工具 (MFR GUI)

除上述工具和文档外，如需获取有关评估模块、参考应用固件和应用手册/设计提示的最新信息，请访问 http://www.ti.com/product/UCD3138A。

8.1.1.2 开发套件

8.1.2 器件命名规则

为了指出产品开发周期所处的阶段，TI 为所有微处理器 (MPU) 和支持工具的产品型号分配了前缀。 每个器件都具有以下三个前缀中的一个：X、P 或无（无前缀）（例如，您的器件）。 德州仪器 (TI) 建议为其支持的工具使用三个可用前缀指示符中的两个：TMDX 和 TMDS。 这些前缀代表了产品开发的发展阶段，即从工程原型 (TMDX) 直到完全合格的生产器件和工具 (TMDS)。

器件开发进化流程：

    X试验器件不一定代表最终器件的电气规范标准并且不可使用生产组装流程。
    P原型器件不一定是最终芯片模型并且不一定符合最终电气标准规范。
    无完全合格的芯片模型的生产版本。

支持工具开发进化流程：

    TMDX还未经德州仪器 (TI) 完整内部质量测试的开发支持产品.
    TMDS完全合格的开发支持产品。

X 和 P 器件和 TMDX 开发支持工具在供货时附带如下免责条款：

为了指出产品开发周期的阶段，TI 为所有数字信号处理 (DSP) 器件和支持工具的部件号指定了前缀。 每一个 DSP 商用系列成员产品具有以下三个前缀中的一个：TMX、TMP、或者 TMS（例如，您的器件）。 德州仪器 (TI) 建议为其支持的工具使用三个可用前缀指示符中的两个：TMDX 和 TMDS。 这些前缀代表了产品开发的发展阶段，即从工程原型（TMX 和 TMDX）直到完全合格的生产器件和工具（TMS 和 TMDS）。

器件开发进化流程：

    TMX试验器件不一定代表最终器件的电气规范标准并且不可使用生产组装流程。
    TMP原型器件不一定是最终芯片模型并且不一定符合最终电气标准规范。
    TMS完全合格的芯片模型的生产版本。

支持工具开发进化流程：

    TMDX还未经德州仪器 (TI) 完整内部质量测试的开发支持产品.
    TMDS完全合格的开发支持产品。

TMX 和 TMP 器件和 TMDX 开发支持工具在供货时附带如下免责条款：

“开发的产品用于内部评估用途。”

生产器件和 TMDS 开发支持工具已进行完全特性描述，并且器件的质量和可靠性已经完全论证。 TI 的标准保修证书适用。

预测显示原型器件（X 或者 P）的故障率大于标准生产器件。 由于它们的预计的最终使用故障率仍未定义，德州仪器 (TI) 建议不要将这些器件用于任何生产系统。 只有合格的产品器件将被使用。

TI 器件的命名规则也包括一个带有器件系列名称的后缀。 这个后缀表示封装类型（例如，您的封装），温度范围（例如，“空白”是默认的商业级温度范围）以及以 MHz 为单位的器件速度范围（例如，您的器件的速度范围）。Figure 8-1 提供了解读任一您的器件器件完整器件名称的图例。

要获得您的封装封装类型的您的器件器件订购部件号，请参见本文档的“封装选项附录”、（TI 网站 www.ti.com），或者联系您的 TI 销售代表。

有关芯片的器件命名标记的更多说明，请参见《芯片勘误表》（文献编号：SPRZxxx）。

Figure 8-1 器件命名规则

8.2 文档支持

以下文档介绍您的器件处理器/MPU。 www.ti.com.cn 网站上提供了这些文档的副本。

    SPRUxxx技术参考手册。 汇总了提供相关详细信息的文档。
    SPRZxxx芯片勘误表。 说明了功能技术规格的已知例外情况。

8.2.1 参考文档

  1. 《UCD3138A 数字电源外设编程手册》（文献编号：SLUU995）
  2. 《UCD3138 监视和通信编程手册》（文献编号：SLUU996）
  3. 《UCD3138A ARM 和数字系统编程手册》（文献编号：SLUU994）
  4. 《隔离电源应用 FUSION_DIGITAL_POWER_DESIGNER》（文献编号：SLUA676）
  5. Code Composer Studio 开发工具 v3.3 – 入门指南（文献编号：SPRU509）
  6. ARM7TDMI-S 技术参考手册
  7. 系统管理总线 (SMBus) 技术规范
  8. PMBus™ 电源系统管理协议规范

8.2.2 社区资源

下列链接提供到 TI 社区资源的连接。 链接的内容由各个分销商“按照原样”提供。 这些内容并不构成 TI 技术规范和标准且不一定反映 TI 的观点；请见 TI 的使用条款。

    TI E2E™ 在线社区 TI 工程师对工程师 (E2E) 社区。 此社区的创建目的是为了促进工程师之间协作。 在 e2e.ti.com 中，您可以咨询问题、共享知识、探索思路，在同领域工程师的帮助下解决问题。
    德州仪器 (TI) 嵌入式处理器维基网站 德州仪器 (TI) 嵌入式处理器维基网站。 此网站的建立是为了帮助开发人员从德州仪器 (TI) 的嵌入式处理器入门并且也为了促进与这些器件相关的硬件和软件的总体知识的创新和增长。

8.3 商标

Code Composer Studio, Fusion Digital Power, E2E are trademarks of Texas Instruments.

ARM7TDMI-S is a trademark of ARM.

PMBus is a trademark of SMIF, Inc..

All other trademarks are the property of their respective owners.

8.4 静电放电警告

esds-image

ESD 可能会损坏该集成电路。德州仪器 (TI) 建议通过适当的预防措施处理所有集成电路。如果不遵守正确的处理措施和安装程序 , 可能会损坏集成电路。

ESD 的损坏小至导致微小的性能降级 , 大至整个器件故障。 精密的集成电路可能更容易受到损坏 , 这是因为非常细微的参数更改都可能会导致器件与其发布的规格不相符。

8.5 Export Control Notice

Recipient agrees to not knowingly export or re-export, directly or indirectly, any product or technical data (as defined by the U.S., EU, and other Export Administration Regulations) including software, or any controlled product restricted by other applicable national regulations, received from disclosing party under nondisclosure obligations (if any), or any direct product of such technology, to any destination to which such export or re-export is restricted or prohibited by U.S. or other applicable laws, without obtaining prior authorization from U.S. Department of Commerce and other competent Government authorities to the extent required by those laws.

8.6 Glossary

SLYZ022 — TI Glossary.

This glossary lists and explains terms, acronyms, and definitions.