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产品详细信息

参数

Number of outputs 8 Frequency (Max) (kHz) 2000 A/D channels 7, 14 Analog comparators 6, 7 Communications 1 PMBUS, 1 UART, 2 UART Compensator 2-pole/2-zero (PID hardware) DPWM resolution (ps) 250 GPIOs 18, 30 Number of digital power peripheral feedback loops 3 Non-volatile memory 2kB (Data), 32kB (Program) Processor 31.25MHz, 32-bit ARM7 Operating temperature range (C) -40 to 125 Rating Catalog open-in-new 查找其它 数字电源隔离控制器

封装|引脚|尺寸

VQFN (RGC) 64 81 mm² 9 x 9 VQFN (RHA) 40 36 mm² 6 x 6 VQFN (RJA) 40 36 mm² 6 x 6 open-in-new 查找其它 数字电源隔离控制器

特性

  • 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
    • 可配置 2 极 / 2 零
    • 非线性控制
  • 高达 16MHz 的误差模数转换器 (EADC)
    • 可配置低至 1mV/LSB 的分辨率
    • 自动分辨率选择
    • 高达 8 倍过度采样
    • 基于硬件的取平均值操作(高达 8x)
    • 14 位高效数模转换器 (DAC)
    • 自适应采样触发器定位
  • 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
    • 频率分辨率为 4ns
    • 相位分辨率为 4ns
    • 输出间的可调相移
    • 配对间的可调死区
    • 逐周期占空比匹配
    • 高达 2MHz 开关频率
  • 可配置的 PWM 边沿运动
    • 后缘调制
    • 前缘调制
    • 三角调制
  • 可配置的反馈控制
    • 电压模式
    • 平均电流模式
    • 峰值电流模式控制
    • 恒定电流
    • 恒定电源
  • 可配置调制方法
    • 频率调制
    • 相移调制
    • 脉宽调制
  • 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
  • 具有和不具有预偏置的软启动/停止
  • 快速输入电压前馈硬件
  • 初级侧电压感应
  • 铜走线电流感应
  • 针对非峰值电流模式控制应用的磁通和相位电流均衡
  • 电流共享总线支持
    • 模拟平均
    • 主/从
  • 特有丰富的故障保护选项
    • 7 个高速模拟比较器
    • 逐周期电流限制
    • 可编程故障计数
    • 外部故障输入
    • 10 数字位比较器
    • 可编程消隐时间
  • 多重 UCD3138 器件间的 DPWM 波形同步
  • 14 通道,12 位,267kbps 通用模数转换器 (ADC),此转换器带有集成的
    • 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
    • 32k 字节 (kB) 编程闪存
    • 具有纠错码 (ECC) 的 2kB 数据闪存
    • 4kB 数据 RAM
    • 4kB 启动 ROM 通过 I2C 或者 UART 在场中启用固件引导-载入
  • 通信外设
    • I2C / 电源管理总线 (PMBus)
    • 在 UCD3138RGC(40 引脚四方扁平无引线 (QFN))上有2 个 UART
    • 在 UCD3138RHA(40 引脚 QFN)上有 1 个 UART
  • 具有可选输入引脚的定时器捕捉
  • 多达 5 个附加的通用定时器
  • 内置安全装置:BOD 和 POR
  • 64 引脚 QFN 和 40 引脚 QFN 封装
  • 运行温度:-40°C 至 125°C
  • 支持整合数字电源设计图形用户界面 (GUI)
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描述

UCD3138 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。UCD3138 灵活的特性使得此器件适合于品种繁多的电源转换应用。此外,器件内的多重外设已进行 了专门优化以提升ac/dc 和隔离的dc/dc 应用性能并减少IT 和网络基础设施空间内的解决方案组件数量。

UCD3138 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,TI 致力于通过提供同类产品最佳的开发工具来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 Studio™ 软件开发环境、和TI 的电源开发GUI,这使得 用户能够配置和监控关键系统参数。

在UCD3138 控制器的内核上是数字控制环路外设,也被称为数字电源外设(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),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ARM7TDMI-S 精简指令集微控制器。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FDPP,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、铜走线电流感应、理想的二极管仿真、恒 定电流恒定功率控制、同步整流软打开和关闭、峰值电流控制模式、磁通均衡、二次侧输入电压感应、高分 辨率电流共享、具有预偏置电压的硬件可配置软启动、以及几个其它特性。已经针对电压模式和峰值电流模 式、受控相位迁移全桥、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。

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功能和引脚相同,但与相比较的设备不等效:
UCD3138A 正在供货 UCD3138A 用于隔离电源的高度集成数字控制器 This product includes a SR peripheral that enables intelligent optimization of dead time to deliver efficiency and performance.

技术文档

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设计与开发

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硬件开发

评估板 下载
UCD3138A LLC 评估模块
UCD3138ALLCEVM150
299
说明

UCD3138ALLCEVM150 是一款作为 LLC 谐振半桥直流-直流转换器的 EVM 板,通过控制卡 UCD3138ACCEVM149 进行数字控制。此 EVM 用于使用 UCD3138A 评估 LLC 谐振半桥直流-直流转换应用中的数字电源控制。此 EVM 可接受 350Vdc 至 400Vdc 的直流线路输入、12Vdc 的额定输出电压以及 340W 的满载输出功率,并且受益于次级侧同步整流器的作用,使得峰值效率超过 94%。此 EVM 具有各种保护功能,例如输入线路欠压、输出过压和过流限制、软启动以及轻载功率损耗降低。此 EVM 可作为一个上传用户固件和适应特定需求的平台。此 EVM 附带了 USB-TO-GPIO 接口适配器以及使用德州仪器 (TI) 开发的 LLC 谐振半桥直流-直流转换器固件进行预编程的控制卡 UCD3138ACCEVM149。

特性
  • 数字控制的 LLC 谐振半桥直流-直流电源转换,直流线路输入介于 350Vdc 到 400Vdc 之间
  • 稳压输出 12Vdc,提供从空载到满载的输出
  • 满载功率 340W,或满载电流 29A
  • 同步整流
  • 恒定电流/恒定功率控制模式
  • 突发模式逐周期电流限制,具有周期电流限制保护:过压、过流和欠压
  • 提供 PMBUS 通信测试点用于简化器件和拓扑评估
评估板 下载
UCD3138HSFBEVM-029 评估模块
UCD3138HSFBEVM-029
199
说明
The Texas Instruments UCD3138HSFBEVM-029 evaluation module (EVM) is a digitally controlled hard switching full bridge converter based on the UCD3138RHA programmable digital power controller. The EVM is a standalone Symmetrical Hard Switching Full-Bridge (HSFB) DC-DC power converter designed for (...)
特性
  • Digitally controlled and standalone hard switching full-bridge DC-DC power conversion
  • Voltage mode control
  • Secondary side control
  • DC input from 36 to 72Vdc
  • 12Vdc regulated output from no-load to full-load
  • Full-load power 360W, or full-load current 30A
  • High efficiency
  • Constant soft start time
  • Protection (...)
评估板 下载
149
说明
UCD3138OL40EVM-032 EVM 提供了一个易于使用的测试平台,用以独立评估针对隔离电源应用进行优化的 UCD3138 数字控制器。该 EVM 包含一个 40 引脚插座和一组综合测试点,可让硬件和固件工程师独立操控器件不同引脚上的信号并学习开环操作。该 EVM 还具备一定的灵活性,以实现简单的闭环控制配置(例如:使用 RC 电路过滤 PWM 输出信号并在闭环控制中调节 DC 电压)。硬件端口可用于与器件(包括 PMBus、UART 和 JTAG)通信。该 EVM 可接受高达 5V DC 的输入,并且板载 3.3V LDO 可用于对器件施加偏压。此外,通过使用跳线,可以使用 PMBus 通信引脚对器件施加偏压。注意:要下载 UCD3138OL40EVM-032 中的固件并对 UCD3138 器件进行编程,需要使用德州仪器 (TI) 的独立 EVM(称为 USB-TO-GPIO 适配器)。UCD3138OL40EVM-032 并不配备 USB-TO-GPIO 适配器,因此必须单独购买。USB-TO-GPIO 适配器可用作通信接口适配器或主机 PC 与 UCD3138 之间的桥接器(通过标准 A 型到迷你 B 型 USB 电缆实现)。下面的相关产品部分中列出了 USB-TO-GPIO 适配器。
评估板 下载
99
说明
UCD3138OL64CEVM-031 EVM 提供了一个易于使用的测试平台,用以独立评估针对隔离电源应用进行优化的 UCD3138 数字控制器。该 EVM 包含一个 64 引脚插座和一组综合测试点,可让硬件和固件工程师独立操控器件不同引脚上的信号并学习开环操作。该 EVM 还具备一定的灵活性,以实现简单的闭环控制配置(例如:使用 RC 电路过滤 PWM 输出信号并在闭环控制中调节 DC 电压)。硬件端口可用于与器件(包括 PMBus、UART 和 JTAG)通信。该 EVM 可接受高达 5V DC 的输入,并且板载 3.3V LDO 可用于对器件施加偏压。此外,通过使用跳线,可以使用 PMBus 通信引脚对器件施加偏压。注意:要下载 UCD3138OL64EVM-031 中的固件并对 UCD3138 器件进行编程,需要使用德州仪器 (TI) 的独立 EVM(称为 USB-TO-GPIO 适配器)。UCD3138OL64EVM-031 并不配备 USB-TO-GPIO 适配器,因此必须单独购买。USB-TO-GPIO 适配器可用作通信接口适配器或主机 PC 与 UCD3138 之间的桥接器(通过标准 A 型到迷你 B 型 USB 电缆实现)。下面的相关产品部分中列出了 USB-TO-GPIO 适配器。
评估板 下载
299
说明

The Texas Instruments UCD3138PFCEVM-026 evaluation module (EVM) is a digitally controlled single phase PFC pre-regulator based on the UCD3138 programmable digital power controller. The EVM accepts universal ac line input from 90Vac to 264Vac, 47Hz to 63Hz. The nominal output voltage is 390VDC (...)

特性
  • Universal AC Line Input from 90 VAC to 264 VAC with AC Line Frequency 47 Hz to 63 Hz
  • Regulated Output 390 VDC with Output from No-Load to Full-Load
  • Full-Load Power 360 W, or full-Load Current 0.92 A
  • High Power Factor and extremely Low THD even at light load (below 5% in most operation conditions)
  • (...)
评估板 下载
UCD3138PSFBEVM-027 评估模块
UCD3138PSFBEVM-027
299
说明
This EVM, UCD3138PSFBEVM-027 is to help evaluate the UCD3138 64-pin digital control IC in an off-line power converter application and then to aid in its design. The EVM is a standalone phase-shifted full-bridge DC-DC power converter. The EVM is used together with its control card (...)
特性
  • Digitally controlled phase-shifted full-bridge DC-DC power conversion
  • DC line input from 350 to 400Vdc
  • Regulated output 12Vdc with output from no-load to full-load
  • Full-load power 360W, or full-load current 30A
  • High efficiency
  • Constant soft start time
  • Protection: over voltage, over current, and brownout
  • (...)
子卡 下载
UCD3138064 评估模块
UCD3138064EVM-166
99
说明
The Texas Instruments UCD3138064EVM-166 evaluation module (EVM) functions as a control card for UCD3138064 digital controller for isolated power applications from Texas Instruments. The EVM can be used either as a stand-alone board to study the UCD3138064 device or as a control card for implementing (...)
特性
  • UCD3138064RGC digital controller PMBus Connector to interface with USB-to-GPIO Adapter, for communication with host PC
  • Includes On-board SPI and I2C accessible EEPROMs for additional memory storage
  • 40-pin Digital Signal Connector to Connect Digital Signals to Power Converters
  • 40-pin Analog Signal (...)
子卡 下载
99
说明

The Texas Instruments UCD3138CC64EVM-030 evaluation module (EVM) functions as a control card for UCD3138 digital controller for isolated power applications from Texas Instruments. The EVM can be used either as a stand-alone board to study the UCD3138 device or as a control card for implementing a (...)

特性
  • Features UCD3138RGC digital controller
  • PMBus Connector to interface with USB-to-GPIO Adapter, for communication with host PC
  • 40-pin Digital Signal Connector to Connect Digital Signals to Power Converters
  • 40-pin Analog Signal Connector to Connect Analog Signals to Power Converters
  • LED Indicator
  • Rich Test (...)
调试探针 下载
说明

Spectrum Digital XDS100v2 是 XDS100 系列 TI 处理器调试探针(仿真器)第二代产品。XDS100 系列的成本在所有 XDS 调试探针中最低,同时支持传统 JTAG 标准 (IEEE1149.1)。此外,对于带有嵌入式缓冲跟踪器 (ETB) 的所有 ARM 和 DSP 处理器,所有 XDS 调试探针均支持内核和系统跟踪。

注意:与 cJTAG (IEEE1149.7) 兼容的调试探针标记为 XDS100v3,可从指定的第三方获得。调试 CC26xx、CC2538 或 CC13xx 器件时需要 cJTAG。

Spectrum Digital XDS100v2 通过 TI 14 引脚连接器连接到目标板,通过 USB2.0 高度连接 (480Mbps) 连接到主机 PC。要在主机 PC (...)

特性

XDS100v2 是 XDS100 系列 TI 处理器低成本 JTAG 调试探针(仿真器)第二代产品。XDS100 产品系列采用了可实现全面 JTAG 连接性的低成本设计,非常适合 TI 微控制器、处理器和无线设备的入门级调试。

在 XDS100 系列中,XDS100v2 是第一款支持所有带 JTAG 调试端口的 TI 器件的产品,取代了此前的 XDS100v1 技术。此外,还可以对支持嵌入式缓冲跟踪器 (ETB) 的所有 ARM 和 DSP 器件进行内核和系统跟踪。

鉴于市场上有大量 JTAG 接头,XDS100 系列的各种型号分别带有 TI 14 引脚、TI 20 引脚、ARM 10 引脚和 ARM 20 引脚连接器。某些型号带有两种连接器,灵活性更高。

XDS100 系列支持传统的 IEEE1149.1 (JTAG) 和 IEEE1149.7 (cJTAG),运行时的接口电平为 +1.8V 和 3.3V。

与传统 JTAG 相比,IEEE1149.7 或紧凑 JTAG (cJTAG) 有巨大的进步;因为它仅需使用两个引脚即可支持所有功能,可用于某些指定的 TI 无线连接微控制器中。仅 XDS100v3 支持 cJTAG,这是 XDS100 系列低成本 JTAG 调试探针(仿真器)中的第三种。XDS100v3 调试探针可从指定的 TI 第三方获得。

所有型号的 XDS100 (...)

调试探针 下载
99
说明

The Texas Instruments XDS110 is a new class of debug probe (emulator) for TI embedded processors. The XDS110 replaces the XDS100 family while supporting a wider variety of standards (IEEE1149.1, IEEE1149.7, SWD) in a single pod. Also, all XDS debug probes support Core and System Trace in all ARM and (...)

特性

The XDS110 is the latest entry level debug probe (emulators) for TI embedded processors. Designed to be a complete solution that delivers JTAG and SWD connectivity at a low cost, the XDS110 is the debug probe of choice for entry-level debugging of TI microcontrollers, processors and SimpleLink (...)

调试探针 下载
995
说明

XDS560v2 System Trace 是 XDS560v2 系列高性能 TI 处理器调试探针(仿真器)的第一种型号。XDS560v2 是 XDS 系列调试探针中性能最高的一款,同时支持传统 JTAG 标准 (IEEE1149.1) 和 cJTAG (IEEE1149.7)。

XDS560v2 System Trace 在其巨大的外部存储器缓冲区中加入了系统引脚跟踪。这种外部存储器缓冲区适用于指定的 TI 器件,通过捕获相关器件级信息,获得准确的总线性能活动和吞吐量,并对内核和外设进行电源管理。此外,对于带有嵌入式缓冲跟踪器 (ETB) 的所有 ARM 和 DSP 处理器,所有 XDS 调试探针均支持内核和系统跟踪。

Blackhawk XDS560v2 System Trace 通过 MIPI HSPT 60 引脚连接器(带有适合 TI 14 引脚、TI 20 引脚和 ARM 20 (...)

特性

XDS560v2 是 XDS560 系列高性能 TI 处理器调试探针(仿真器)的最新型号。XDS560v2 具有整个系列中最快的速度和最多的功能,对于 TI 微控制器、处理器和无线连接微控制器的调试来说,它是最全面的解决方案。

XDS560v2 是 XDS560 调试探针系列中最先提供系统跟踪 (STM) 功能的一款,这种类型的跟踪可以通过捕获系统事件(例如处理内核的状态、内部总线和外设)来监控整个设备。大多数 XDS560v2 模型还提供系统引脚跟踪模式,在这种模式中,系统跟踪数据被送到 XDS560v2 内的外部存储器缓冲区 (128MB),因此能够捕获大量系统事件。系统引脚跟踪数据连接需要通过额外的接线连接 JTAG 连接器。

在 XDS560 调试探针系列中,XDS560v2 PRO TRACE 是提供内核引脚跟踪功能(指令和数据)的第二代产品,这种跟踪可以捕获内核执行的所有指令并将其发送到 XDS560v2 PRO TRACE 内的外部存储器缓冲区 (1GB)。内核引脚跟踪并不干扰系统的实时行为,而且可以捕获更多的指令。内核引脚跟踪数据连接需要通过额外的接线连接 JTAG 连接器。

为了支持所有类型的引脚跟踪(指令和系统),XDS560v2 的所有型号都提供标准的 60 引脚 MIPI HSPT 连接器作为与目标之间的主要 JTAG 连接。此外,所有型号都提供针对 TI 和 ARM 标准 JTAG 连接器的模块化目标适配器(提供的适配器因型号而异)。

XDS560v2 支持传统的 IEEE1149.1 (JTAG) 仿真和 IEEE1149.7 (cJTAG),运行时的 JTAG 接口电平为 1.2V 至 +4.1V。

与传统 JTAG 相比,紧凑 JTAG (cJTAG) 有巨大的进步;因为它仅需使用两个引脚即可支持所有功能,可用于某些指定的 TI 无线连接微控制器中。

所有 XDS560v2 (...)

调试探针 下载
1495
说明

XDS560v2 System Trace 是 XDS560v2 系列高性能 TI 处理器调试探针(仿真器)的第一种型号。XDS560v2 是 XDS 系列调试探针中性能最高的一款,同时支持传统 JTAG 标准 (IEEE1149.1) 和 cJTAG (IEEE1149.7)。

XDS560v2 System Trace 在其巨大的外部存储器缓冲区中加入了系统引脚跟踪。这种外部存储器缓冲区适用于指定的 TI 器件,通过捕获相关器件级信息,获得准确的总线性能活动和吞吐量,并对内核和外设进行电源管理。此外,对于带有嵌入式缓冲跟踪器 (ETB) 的所有 ARM 和 DSP 处理器,所有 XDS 调试探针均支持内核和系统跟踪。

Spectrum Digital XDS560v2 System Trace 通过 MIPI HSPT 60 引脚连接器(适合 TI 14 引脚、TI 20 引脚、ARM 20 引脚和 TI 60 (...)

特性

XDS560v2 是 XDS560 系列高性能 TI 处理器调试探针(仿真器)的最新型号。XDS560v2 具有整个系列中最快的速度和最多的功能,对于 TI 微控制器、处理器和无线连接微控制器的调试来说,它是最全面的解决方案。

XDS560v2 是 XDS560 调试探针系列中最先提供系统跟踪 (STM) 功能的一款,这种类型的跟踪可以通过捕获系统事件(例如处理内核的状态、内部总线和外设)来监控整个设备。大多数 XDS560v2 模型还提供系统引脚跟踪模式,在这种模式中,系统跟踪数据被送到 XDS560v2 内的外部存储器缓冲区 (128MB),因此能够捕获大量系统事件。系统引脚跟踪数据连接需要通过额外的接线连接 JTAG 连接器。

在 XDS560 调试探针系列中,XDS560v2 PRO TRACE 是提供内核引脚跟踪功能(指令和数据)的第二代产品,这种跟踪可以捕获内核执行的所有指令并将其发送到 XDS560v2 PRO TRACE 内的外部存储器缓冲区 (1GB)。内核引脚跟踪并不干扰系统的实时行为,而且可以捕获更多的指令。内核引脚跟踪数据连接需要通过额外的接线连接 JTAG 连接器。

为了支持所有类型的引脚跟踪(指令和系统),XDS560v2 的所有型号都提供标准的 60 引脚 MIPI HSPT 连接器作为与目标之间的主要 JTAG 连接。此外,所有型号都提供针对 TI 和 ARM 标准 JTAG 连接器的模块化目标适配器(提供的适配器因型号而异)。

XDS560v2 支持传统的 IEEE1149.1 (JTAG) 仿真和 IEEE1149.7 (cJTAG),运行时的 JTAG 接口电平为 1.2V 至 +4.1V。

与传统 JTAG 相比,紧凑 JTAG (cJTAG) 有巨大的进步;因为它仅需使用两个引脚即可支持所有功能,可用于某些指定的 TI 无线连接微控制器中。

所有 XDS560v2 (...)

接口适配器 下载
99
说明

该 EVM 用作主机 PC(兼容 IBM™)与一个或多个从属器件(通过标准 A 型转迷你 B 型 USB 电缆实现)之间的接口适配器或桥接器。USB 接口适配器与主机 PC 之间的通信通过 USB 实现,而 USB (...)

特性
  • 支持主模式 I²C、SMBus 或 PMBus 以及 GPIO。
  • 支持 USB1.1 全速(12 兆位/秒)。主机将 USB 接口适配器识别为通用人机接口设备 (HID),因此无需专用 USB 或 HID 驱动程序。因此,USB 接口适配器可用作 USB 即插即用设备。
  • 为 I²C、PMBus 或 SMBus 通信选择不同的时钟速度(100kHz 或 400kHz)。
  • 为时钟、数据和警报信号(包括漏极开路)配置不同的上拉电阻器。
  • 支持灵活的 I²C 读取或写入事务(指定原始数据,而非器件地址、命令等)。
  • 包含 .NET DLL,以使用该适配器支持 Windows .NET GUI。
  • 除 Microsoft .NET Framework 版本 2.0 之外,不依赖其他任何 Windows 产品。

软件开发

应用软件和框架 下载
Fusion Digital Power Studio
FUSION-DIGITAL-POWER-STUDIO Fusion Digital PowerTM Studio 包含适用于德州仪器 (TI) 的 UCD3138 集成数字控制器系列的软件工具。Fusion Digital Power TM 可帮助电源工程师无需学习复杂的编程技能即可从数字电源获益。Fusion Digital PowerTM 是直观的工具,可在设计的评估、开发和测试阶段提供帮助。

Fusion Digital PowerTM 包含各种工具,这些工具专为在数字电源设计系统的评估和设计为工程师提供帮助而设计:

用于固件开发的工具:

  • 存储器调试器
    • 动态解析经编译的输出存储器映射
    • 提供寄存器和变量读取/写入访问
  • SMBus 调试
    • 通过发送 i2c 命令读取/写入数据
  • 固件下载
    • 数据闪存
    • 程序闪存
  • Peek/Poke
    • 在特定的地址读取/写入数据
  • 校验和运算
    • 读取
    • 写入
    • 计算
    • 验证

用于实时和离线配置和监控的工具

  • 选择 EVM 拓扑并通过配置原理图和 PMBus 设置对其进行定制
    • 包含的部分拓扑为:
      • LLC
      • PSFB
      • HSFB
      • PFC
  • 使用以下各项模拟功率级和补偿器至所需的环路性能并将系数写入器件:
    • PID
    • 实数零
    • 复数零
    • 波特图/相位图
  • 将 PMBus 设置保存到 .xml 文件中,并以离线模式工作或导入到另一个器件中
  • 配置 PMBus 命令,如:
    • 输出电压命令 - 例如 300 V
    • 输出电压过压警告 - 320 V
    • 输出电压过压故障 - 340 V
  • 查看遥测监控图,如:
    • 输入电压
    • 输出电压
    • 输入电流
    • 输出电流
    • 温度
  • 向器件发送命令:
    • 打开/关闭电源输出
    • 将配置写入到器件中
    • 等等
  • 持续观察故障状态:
    • 过压故障
    • 过压警告
    • 等等
  • 用于帮助进行生产的工具:
    • 导出闪存
    • 在 SREC、x0、Intel Hex 之间转换
  • 命令行工具:
    • 导出闪存
    • 固件下载
    • 闪存转换为 .x0、SREC、HEX
    • 从以前保存的 .xml 写入 PMBus 配置

在生产过程中,可以将命令行工具合并到自动化测试仪中。TI 还提供 TI 制造 GUI (MFR GUI),该 GUI 是一款轻量级工具,具有专门针对生产环境设计的易于使用的界面,从而限制工人对器件的损坏。例如,一个制造基地将仅安装 MFR GUI 并执行为其提供的工厂脚本。该脚本也是使用 MFR GUI 开发的,但处于制造商所不知道的密码保护模式。

(...)

应用软件和框架 下载
Fusion Digital Power 制造工具
FUSION_MFR_GUI The Fusion Digital Power Manufacturing Tool (aka MFR GUI) is a Graphical User Interface used to download firmware, upgrade firmware, configure, calibrate and test .

The MFR GUI supports the same devices as Fusion Digital Power Designer software.  This tool is typically used in manufacturing (...)

特性

Some of the tasks the tool can perform include:

  • Download/Upgrade firmware
  • Program a device configuration
  • Calibrate a device (manually or instrumented via GPIB):
    • Input voltage (Vin)
    • Output voltage (Vout)
    • Output current (Iout)
    • Temperature
  • Test the device (validate power conversion falls within acceptable Vout (...)
应用软件和框架 下载
UCD3138 应用开发固件套件 Kit
UCD3138_FW_SDK UCD3138 固件是一种免费的软件开发套件,适用于德州仪器 (TI) 的 UCD3138 集成式数字电源控制器系列。它包含适用于大多数常见电源拓扑的固件开发工具以及配套资料,可用于更快地评估和开发数字电源系统:
  • 功率因数校正 (PFC) 应用开发套件为评估基于 PFC 拓扑的电源设计的 UCD 性能提供了一种简便方法。在单相交错无桥配置中提供配置的单一软件基础。


  • 谐振半桥 LLC 应用套件可在评估阶段和开发阶段提供帮助,从而加快向生产阶段的推进。具有 ZCS 保护和模式切换功能的 UCD3138 谐振 LLC 拓扑固件可在更宽泛的操作条件下实现高效率。固件中的向日葵功能 (UCC7138) 提供高级同步整流控制以在更宽泛的操作条件下实现更高的效率。


  • 具有 ZVS 操作和模式切换功能的相移/全桥 LLC (PS-LLC) 固件可在更宽泛的操作条件下实现高效率。具有 ZVS 操作和模式切换功能的 PS-LLC 固件有助于在更宽泛的操作条件下实现高效率。


  • 硬开关全桥 (HSFB) 应用套件可在评估阶段和开发阶段提供帮助,从而加快向生产阶段的推进。HSFB 固件支持输入电压前馈、覆铜线迹电流感应、即时停滞时间和开关频率调整以及预偏置启动。


  • 相移全桥 (PSFB) 应用套件可在评估阶段和开发阶段提供帮助,从而加快向生产阶段的推进。具有峰值电流模式控制的 UCD3138 集成数字控制器 PSFB 拓扑固件支持自适应停滞时间优化和可编程斜率补偿。


  • 非隔离式双向转换器应用套件可在评估阶段和开发阶段提供帮助,从而加快向生产阶段的推进。基于宽输入电压范围非隔离式双向拓扑的 UCD3138 集成数字控制器为固件提供 ZVS 转换模式支持。
代码示例或演示 下载
UCD3138 集成数字控制器培训实验室固件
UCD-TRAINING-LABS UCD3138 集成式数字电源控制器培训实验室提供用于了解数字控制器的快速入门学习工具。UCD3138 集成式数字控制器提供独立于处理器自主运行的高级电源外设。设备包括高级保护功能、模式切换、恒定电流、电压前馈、峰值电流模式。
特性
  • 快速入门学习工具
  • 提供独立于处理器自主运行的高级电源外设
驱动程序或库 下载
Fusion API
FUSION_DIGITAL_POWER_API The Fusion Digital Power Studio is built on top of a Microsoft.NET Application Programming Interface (Fusion-API) that handles I2C/SMBus communication and abstracts devices and commands. It provides high level interfaces to common tasks such as command read/write, full device configuration (...)
特性
  • API is the form of a number of Microsoft .NET assemblies with Framework 4.5
  • Support Window 32 bits and 64 bits operating system
  • Provide I2C/SMBus communication with SMBus devices through TI USB-To-GPIO adapter
  • Provide high level interfaces to common tasks such as read/write data, firmware download (...)
固件 下载
UCD3138 双向降压/升压转换器
UCD3138FW-BIDI UCD3138 非隔离型双向开关转换器可提供具有 ZVS 转换模式支持的全功能固件,从而使设计人员在基于宽输入非隔离型双向拓扑的电源设计中快速地从评估走向生产。
特性

此固件附带对以下功能的原生支持:

  • 支持转换模式以及硬开关。
  • 适用于轻负载效率的低线路 ZVS 控制
  • 相位同步和 DPWM 引擎可实现基于硬件的控制。
  • 在单个芯片中实现多达 4 相交错
  • 适用于轻负载的切相和增相,以及适用于效率改进的自适应死区优化
  • 适用于遥测操作的 PMBus 1.2 (400KHz)。
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用于 UCD3138 的全桥/相移 LLC 固件 (TIDA-00381)
UCD3138FW-FBLLC UCD3138 相移 LLC 可以提供具有 ZVS 操作和模式开关功能的固件,以在更广泛的工作条件下实现高效率,从而使设计人员在基于谐振 LLC 拓扑的电源设计中快速地从评估走向生产。

谐振 LLC 拓扑可降低开关损耗和 EMI,同时可通过全桥转换器(在转换器的初级侧具有零电压开关)提供极佳的效率。它可以扩展至高功率输出电平,并且可以在各种输入电压下正常工作。

特性

该固件附带对以下功能的原生支持:

  • 在频率和相位之间以动态模式进行切换
  • 具有占空比匹配的逐周期电流限制
  • 短路恒流操作
  • 过流/过载保护
  • 电流共享
  • 精确且可调节的初级至次级计时控制
  • 所有 MOSFET 控制信号之间完全灵活的死区时间控制
  • 针对轻负载效率的磁滞突发模式(基于电压模式控制)
  • 过载下的恒定电流、恒定功率控制
  • 针对不同运行区域优化的环路系数
  • 用于遥测操作的 PMBus 1.2 (400 KHz)

包含的内容:

  • 应用示例
  • EVM 和固件配套资料


 

固件 下载
UCD3138 硬开关全桥
UCD3138FW-HSFB UCD3138 硬开关全桥 (HSFB) 拓扑固件可以提供具有输入电压前馈、覆铜线迹电流传感、即时死区时间和开关频率调节以及预偏置启动的全功能固件,从而使设计人员在基于高功率硬开关全桥拓扑的电源设计中快速地从评估走向生产。
特性

该固件附带对以下功能的原生支持:

  • 出色的电压调节和线路调节
  • 输入电压前馈
  • 带预偏置的输出电压软启动
  • 负载电流共享
  • 具有温度补偿的覆铜线迹电流传感
  • 凭借过采样功能来增强瞬态响应
  • 用于优化效率的完全可编程死区时间
  • 恒定功率/恒定电流过载保护
  • 逐周期电流限制
  • 具有自动重新启动功能的短路保护
  • 用于遥测的 PMBus1.2 (400 KHz)

包含的内容:

  • 应用演示代码
  • EVM 和固件文档

 

固件 下载
UCD3138 功率因数校正
UCD3138FW-PFC UCD3138 功率因数校正 (PFC) 固件可以提供能够轻松与维护功能相集成的全功能固件,从而使设计人员在基于 PFC 拓扑的电源设计中从评估走向生产。
特性

该固件附带对以下功能的原生支持:

  • 创新的 ZVS/谷值开关算法,可提高轻负载效率并降低 THD
  • 集成式逐周期保护功能为过压、过流、欠压、加电浪涌电流情况提供保护
  • 可以轻松重新配置为双相交错 PFC 或无桥 PFC
  • 集成式电能计量功能省去了专用电能计量芯片
  • 8X 过采样和创新的 ZVS/谷值开关可提高轻负载效率并降低 THD
  • EMI x 电容补偿,有助于简化系统设计。
  • 快速交流压降检测
  • 非线性数字控制
  • 针对交错 PFC 的自动电流平衡
  • 通过选择性注入减少电流谐波
  • 特殊突发模式可提高效率
  • 占空比前馈控制
  • 动态环路补偿

包含的内容:

  • 板级支持包 (BSP)
  • 用户指南
固件 下载
UCD3138 相移全桥
UCD3138FW-PSFB UCD3138 相移全桥可以提供具有峰值电流模式控制支持、自适应死区时间优化和可编程斜坡补偿的全功能固件,从而使设计人员在基于高功率 PSFB 拓扑的电源设计中快速地从评估走向生产。
特性

该固件附带对以下功能的原生支持:

  • 具有内部斜坡补偿和编程消隐时间的峰值电流模式控制
  • 出色的电压调节和线路调节
  • 非线性控制,可增强瞬态响应过采样功能(用于增强瞬态响应)
  • 用于优化效率的自适应死区时间
  • 恒定功率/恒定电流控制
  • 逐周期电流限制
  • 具有自动重新启动功能的短路保护
  • 负载电流共享
  • SR 控制和突发模式,可提高轻载效率
  • 故障保护,如 OCP、OVP、OTP
  • 用于配置和遥测功能的 PMBus1.2 (400 KHz)

包含的内容:

  • 应用示例
  • EVM 和固件配套资料
固件 下载
UCD3138 谐振 LLC 半桥转换器
UCD3138FW_LLC UCD3138 谐振 LLC 编程器可以提供具有 ZCS 保护和模式开关功能的固件,以在更广泛的工作条件下实现高效率,从而使设计人员在基于谐振 LLC 拓扑的电源设计中快速地从评估走向生产。固件中的向日葵功能 (UCC7138) 提供高级同步整流控制。

谐振 LLC 拓扑可降低开关损耗和 EMI,同时可通过半桥转换器(在转换器的初级侧具有零电压开关)提供极佳的效率。它可以扩展至高功率输出电平,并且可以在各种输入电压下正常工作。

特性

该固件附带对以下功能的原生支持:

  • 在频率调制和脉冲宽度调制之间以动态模式进行切换
  • 具有占空比匹配的逐周期电流限制
  • 短路恒流操作
  • 过流/过载保护
  • 电流共享
  • 使用 UCD7138(向日葵)优化的死区时间
  • 精确且可调节的初级至次级计时控制
  • 所有 MOSFET 控制信号之间完全灵活的死区时间控制
  • 针对轻负载效率的磁滞突发模式(基于电压模式控制)
  • 过载下的恒定电流、恒定功率控制
  • ZCS 防控和保护
  • 针对不同运行区域优化的环路系数
  • 用于遥测操作的 PMBus 1.2 (400 KHz)

包含的内容:

  • 应用示例
  • EVM 和固件配套资料
固件 下载
TIDCC64B.ZIP (10213 KB)
IDE、配置、编译器或调试器 下载
Code Composer Studio (CCS) 集成开发环境 (IDE)
CCSTUDIO

下载最新 Code Composer Studio 版本

Code Composer Studio™ - 集成开发环境

Code Composer Studio 是一种集成开发环境 (IDE),支持 TI 的微控制器和嵌入式处理器产品系列。Code Composer Studio 包含一整套用于开发和调试嵌入式应用的工具。它包含了用于优化的 C/C++ 编译器、源码编辑器、项目构建环境、调试器、描述器以及多种其他功能。直观的 IDE 提供了单个用户界面,可帮助您完成应用开发流程的每个步骤。熟悉的工具和界面使用户能够比以前更快地入手。Code Composer Studio 将 Eclipse 软件框架的优点和 TI 先进的嵌入式调试功能相结合,为嵌入式开发人员提供了一个引人注目、功能丰富的开发环境。

平台功能

详细了解特定处理器系列的可用功能:

 

Code Composer Studio 支持 TI 的广泛的嵌入式处理器产品系列。如果以上没有您感兴趣的系列,请选择在所用处理器内核上最接近的一种。

下载

  • CCS 最新版本 - 单击下面可以下载指定主机平台的 CCSv6。
  • 其他下载 - 有关完整下载的列表,请访问 CCS (...)
软件编程工具 下载
Fusion Digital Power 生产工具
FUSION-PRODUCTION-GUI — Fusion Digital Power 生产工具(生产 GUI)是一款用于下载和更新固件以及配置、校准和测试的图形用户界面。此基于命令的界面允许在生产环境中实现对 UCD 闪存程序的无缝集合。

生产 GUI 支持与 Fusion Digital Power Studio™ 软件相同的器件。此工具通常用于制造和生产环境。可通过 GUI 中的“Help”(帮助)菜单获取用户手册。
特性
此工具可执行的一些任务包括:
  • “ROM”模式的固件下载
  • “Program”模式的固件更新
  • 对器件配置进行编程
  • 编写序列号
  • 此工具支持多个板载器件,且包含内置记录和报告。
  • 测试器件(验证电源转换处于可接受的输出电压和输出电流限制内)
  • 全套提供了有关如何开发和部署工厂脚本的说明,并附带 GUI“Help”(帮助)菜单下脚本编写程序和脚本运行程序文件中列举的示例。
软件编程工具 下载
FlashRunner™ FR03 系统内编程器
由 SMH Technologies 提供 — FlashRunnerTM FR03 is a high-performance, standalone In-System Programmer for Flash-based microcontrollers and serial memories. FlashRunnerTM FR03, which is targeted at production environments, easily interfaces to a programming system or Automatic Test Equipment (ATE) and can work either in full (...)
特性
  • In-system programming support for UCD3138, UCD3020, UCD3028, UCD3040, and other TI products
  • Standalone operation with Start button (projects and code images stored on a memory card)
  • Controllable by any host system via RS-232, also can be integrated with ATE
  • Supports ISP (in-system programming (...)

设计工具和仿真

仿真模型 下载
SLUM586.ZIP (10 KB) - IBIS Model
仿真工具 下载
PSPICE® for TI design and simulation tool
PSPICE-FOR-TI — PSpice® for TI 可提供帮助评估模拟电路功能的设计和仿真环境。此功能齐全的设计和仿真套件使用 Cadence® 的模拟分析引擎。PSpice for TI 可免费使用,包括业内超大的模型库之一,涵盖我们的模拟和电源产品系列以及精选的模拟行为模型。

借助 PSpice for TI 的设计和仿真环境及其内置的模型库,您可对复杂的混合信号设计进行仿真。创建完整的终端设备设计和原型解决方案,然后再进行布局和制造,可缩短产品上市时间并降低开发成本。 

在 PSpice for TI 设计和仿真工具中,您可以搜索 TI 器件、了解产品系列、打开测试台并对您的设计进行仿真,从而进一步分析选定的器件。您还可对多个 TI 器件进行联合仿真,以更好地展现您的系统。

除了一个完整的预加载模型库之外,您还可以在 PSPICE-FOR-TI 工具中轻松访问 TI 器件的全新技术资料。在您确认找到适合您应用的器件后,可访问 TI store 购买产品。 

借助 PSpice for TI,您可使用合适的工具来满足您在整个设计周期(从电路探索到设计开发和验证)的仿真需求。免费获取、轻松入门。立即下载 PSpice 设计和仿真套件,开始您的设计。

入门

  1. 申请使用 PSPICE-FOR-TI 仿真器
  2. 下载并安装
  3. 观看有关仿真入门的培训
特性
  • 利用 Cadence PSpice 技术
  • 带有一套数字模型的预装库可在最坏情形下进行时序分析
  • 动态更新确保您可以使用全新的器件型号
  • 针对仿真速度进行了优化,且不会降低精度
  • 支持对多个产品进行同步分析
  • 基于 OrCAD Capture 框架,提供对业界广泛使用的原理图捕获和仿真环境的访问权限
  • 可离线使用
  • 在各种工作条件和器件容许范围内验证设计,包括
    • 自动测量和后处理
    • Monte Carlo 分析
    • 最坏情形分析
    • 热分析

参考设计

参考设计 下载
4 开关降压/升压双向直流/直流转换器参考设计
PMP21529 此直流/直流电源转换器参考设计展示了一种用于实现备用电池应用的新方法。在正常运行期间,转换器使用与锂离子电池兼容的 CC-CV 充分充电算法对电池进行充电器。当失去直流总线电源时,转换器会立即切换到备用电源,以便为系统无缝供电。当直流总线电源恢复之后,转换器会自动切换回电池充电模式。电池电压可能会高于或低于直流总线电压。根据直流总线电压和电池电压,转换器会用作同步降压转换器或同步升压转换器,在这种情况下只会在两个开关之间切换,因此减少了开关损耗,实现了更高的效率。只有当直流总线电压和电池电压彼此接近时,转换器才会用作降压/升压转换器。
document-generic 原理图
参考设计 下载
1500-W AC switch bridgeless PFC reference design
PMP22220 — 此参考设计是一款交流开关无桥功率因数校正 (PFC) 功率级,在连续导通模式 (CCM) 下运行。它采用通用交流输入电压(90VAC 至 264VAC),提供 390V、1000W 的低压线路输出和 1500W 的高压线路输出。该设计采用 UCD3138 数字控制器和 UCC21220 隔离式栅极驱动器。它在 115VAC 输入下可实现 97.1% 的峰值效率,在 230VAC 输入下可实现 98.3% 的峰值效率。其总谐波失真 (THD) 在 115VAC、1000W 下低于 1.2%,在 230VAC、1500W 下低于 2%。处于满负载时,115VAC 和 230VAC 的功率因数均大于 0.997。
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参考设计 下载
效率高达 99% 且基于 GaN 的 1kW CCM 图腾柱功率因数校正 (PFC) 转换器参考设计
PMP20873 — Continuous-Conduction-Mode (CCM) Totem-pole power factor correction (PFC) is a simple but efficient power converter.  To achieve 99% efficiency, there are many design details that need to be taken into account.  The PMP20873 reference design uses TI’s 600VGaN  power stage (...)
document-generic 原理图
参考设计 下载
适用于电池充电应用的非隔离式双向转换器参考设计
TIDA-00653 TIDA-00653 是非隔离式 48 至 12V 双向转换器参考设计,适用于 UCD3138 数字电源控制器支持的 48V 电池应用。该设计非常灵活,能够以 ZVS 转换模式拓扑工作以优化轻负载效率,也能够以硬开关拓扑工作以实现简单的系统设计。该双向转换器针对轻负载采用自动切相和偏移技术,并且采用自适应死区优化,以实现大于 96% 的复合效率增益。由于效率得到极大的提高,因此热损耗得以降低,在汽车应用中无需使用空气或液体冷却。此外,使用 UCD3138 高控制频率控制器和基于硬件的状态机,可以实现小型化,并且可以释放系统 CPU 以用于电池管理等其他功能。
document-generic 原理图
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用于电信以及商用电源的 1kW 三轨隔离式 DC/DC 数字电源 (-8V@.25A)
PMP4333 — This reference design demostrates full-function 1.2KW triple-rail digital power supply solution for telecom application. The input range is 36-60Vin and outputs are two 48V10A(Full bridge) and one 5.5V30A(active clamp). Synchrounous rectifiers are used in the design and the overall efficiency is up (...)
参考设计 下载
360W 数控相移全桥转换器
TIDA-00412 此直流-直流电源转换器采用 UCD3138CC64EVM-030 子卡实现数字控制功能。该子卡具有预加载的固件,为相移全桥转换器提供所需的控制功能。TIDA-00412 (UCD3138PSFBEVM-027) 接受 370 至 400VDC 的直流输入,并输出典型的 12VDC 电压,而其满载输出功率为 360W,最大输出电流为 30A。
document-generic 原理图
参考设计 下载
具有高侧/低侧驱动器的 360W 相移全桥谐振 LLC
TIDA-00381 该电源采用全桥谐振 LLC,在斜升、轻载、低输出电压时进行相移。这种运行模式可以替代 LLC 中的 PWM 运行模式,从而在轻载应用中显著提高效率。
document-generic 原理图
参考设计 下载
适用于电信应用的、采用数字控制的 600W 半砖型 DC-DC 转换器 - 参考设计
PMP4320A PMP4320A 参考设计是标准半砖尺寸的单输出 DC/DC 转换器,具有基于 UCD3138 的全数字控制配置。  输出电压为 12V,可提供 50A 输出电流。  该转换器具有灵活的配置选项,效率高,性能良好,是总线转换器的理想选择。
document-generic 原理图
参考设计 下载
基于 UCD3138 数字控制器的 1/8 砖型隔离式 DC/DC 电信电源模块
PMP8877 PMP8877 是基于 UCD3138 数字电源控制器的全功能 1/8 砖型隔离式直流/直流电信电源模块。参考设计采用次级侧控制和硬开关全桥电源拓扑,可在 36V-72V 输入源宽范围内运行时提供 12V/180W 输出功率。该参考设计的亮点包括:94% 峰值效率、对输入电压浪涌的快速输入电压前馈响应、恒定电流/恒定电源过载保护、预偏置启动、用于并联模块应用的电流共享控制,以及 PMBUS 支持与对等控制器进行通信。偏置电源块采用 UCC25230,而该设计中采用的闸极驱动器包括用于驱动 SR MOSFET 的 UCC27524 和用于驱动初级侧半桥 MOSFET 的 UCC27211。其他组件包括可穿过隔离层发送信号的 ISO7240。
document-generic 原理图

CAD/CAE 符号

封装 引脚 下载
VQFN (RGC) 64 了解详情
VQFN (RHA) 40 了解详情
VQFN (RJA) 40 了解详情
WQFN (RMH) 40 了解详情

订购与质量

包含信息:
  • RoHS
  • REACH
  • 器件标识
  • 引脚镀层/焊球材料
  • MSL 等级/回流焊峰值温度
  • MTBF/FIT 估算
  • 材料成分
  • 认证摘要
  • 持续可靠性监测

推荐产品的参数、评估模块或参考设计可能与此 TI 产品相关

支持与培训

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