UCD3138x 器件简介

本资源的原文使用英文撰写。为方便起见，TI 提供了译文；由于翻译过程中可能使用了自动化工具，TI 不保证译文的准确性。为确认准确性，请务必访问 ti.com 参考最新的英文版本（控制文档）。

摘要

UCD3138x 器件是专为电源应用而设计的数字电源控制器。本应用手册是回答以下问题的重要参考资料：

什么是 UCD3138x 器件？
为什么使用 UCD3138x 器件？
TI 为 UCD3138x 器件提供哪些资源？
如何了解有关 UCD3138x 器件的更多信息？

本指南涵盖了使用 UCD3138x 器件进行开发的所有方面，包括硬件、软件、应用和其他支持。除了主要的参考文档外，每个部分还提供了相关链接和资源，可帮助用户进一步了解相关信息。

商标

Code Composer Studio™is a TM ofTI corporate name.

Arm®is a reg TM ofArm Limited (or its subsidiaries) in the US and/or elsewhere.

Other TMs

1 快速入门

前往 ti.com/digitalpower 以了解 UCD3138x 产品选择。
观看数字电源控制器简介视频系列的基础知识和工具 部分的教程。
下载并安装 Code Composer Studio™ + Fusion Digital Power Studio™。
1. 为 Arm® 编译器 v5.2.4 配置 CCS。
购买 UCD3138x 硬件。
1. 要关注 UCD 培训实验室，请购买开环评估模块 (EVM) 和 USB 转 GPIO2 适配器。
2. 接下来，根据您的拓扑（PFC、LLC、HSFB、PSFB）购买闭环应用 EVM
  1. 应用 EVM 附带已组装的 PCB、预编程的 UCD3138x 数字控制器、控制卡和适配器。
3. 或者，构建参考设计并同时购买 UCD3138x 控制器和适配器。
观看其余视频教程并开始开发！
1. 利用 TI E2E™ 设计支持论坛、UCD31xx 技术参考手册和 UCD3138 FW_SDK。

2 生态系统

UCD3138x 器件的生态系统包含众多硬件、开发工具和软件，可支持各类应用。更多有关此生态系统各个部分的信息，请参阅本文档中的相应部分。

图 2-1 UCD3138x 生态系统图

注： UCD3138x 器件可用于各种应用，包括所示的终端设备。

3 简介

UCD3138x 系列数字电源控制器在一个单芯片解决方案内提供高集成度和优异的性能。UCD3138x 器件非常灵活，专为各种电源转换应用而设计。此外，器件内的多重外设已进行了专门优化以提升交流/直流和直流/直流应用性能并减少元件总数。

UCD3138x 器件是完全可编程的电源控制器，可以为客户提供完整的设计控制和自主操作。由于采用高级别的配置，无需复杂的固件。TI 通过易于使用的集成工具简化了我们客户的开发过程。UCD3138x 器件可以使用 TI 的 Code Composer Studio™ (CCS) 集成开发环境 (IDE) 或我们强大的 Fusion Digital Power Studio 图形用户界面 (GUI) 套件进行编程。因此，客户可以获得数字控制的强大功能和灵活性，而无需面对复杂固件的挑战。

UCD3138x 器件的核心是数字控制环路外设，也称作数字电源外设 (DPP)。这些 DPP 是独立于内部微控制器 (MCU) 的高速数字控制环路。每个 DPP 由一个误差模数转换器 (EADC)、一个基于 PID 的补偿器和 DPWM 输出组成。UCD3138x 器件还具有用于实时检测的通用 ADC。最后，UCD3138x 器件可以通过通用异步接收器/发送器 (UART)、内部集成电路 (I2C) 或电源管理总线 (PMBus) 与外部外设通信。所有进程均由内部 32 位 Arm®7 MCU 通过可编程闪存存储器或片上 RAM/ROM 进行管理。

图 3-1 UCD3138x 器件的抽象

4 TI 电源控制器选项

本节讨论了使用 UCD3138x 器件的动机以及 ti.com 上提供的不同封装。

4.1 电源控制器格局

常见的电源转换器通常使用模拟控制器，例如 TI UCCx 产品，因为模拟控制器简单且成本低。在更高功率和复杂功率转换器中，需要更灵活的产品。工程师关注的典型选项是基于 DSP 的微控制器，例如 TI C2x 产品。但是，基于 DSP 的微控制器具有较高的固件技能和元件成本，这令工程师望而却步。基于 DSP 的控制器的响应速度也较慢，并且受到 MCU 带宽的限制。因此，工程师可能需要一个比模拟具有更多功能的电源控制器，但该控制器并非严格由软件驱动。

UCD3138x 器件力求通过结合模拟微控制器和基于 DSP 的微控制器的优势来弥补这一差距。UCD3138x 器件是完全可编程的，可实现灵活的设计。此外，TI 的 Fusion Digital Power Studio GUI 套件让我们的客户无需大量编程即可轻松定制设计。UCD3138x 器件也是专门针对电源转换器而设计的。专用电源环路不受 MCU 带宽的限制，固件设计为可轻松针对电源应用进行配置。因此，电源工程师可以设计快速而灵活的电源转换器。

图 4-1 电源控制器格局