UCD3138A
- 可对多达 3 个独立反馈环路进行数字控制
- 基于 PID 的专用硬件
- 支持双极点/双零点配置
- 非线性控制
- 带和不带预偏置电压的软启动/停止
- 快速输入电压前馈硬件
- 同步整流死区优化外设，可与 UCD7138 同步整流驱动器搭配使用
- 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 8 倍）
- 带有 4 位抖动值的 10 位有效数模转换器 (DAC)
- 自适应采样触发器定位
- 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
- 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 的切换频率
- 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、自动且平滑的模式切换
- 频率调制和 PWM
- 相移调制和 PWM
- 频率调制和相移调制
- 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
- 铜走线电流感应
- 磁通均衡和相电流均衡
- 电流共享总线支持
- 平均模式或主从模式
- 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
- 可编程故障输入
- 外部故障中断功能
- 10 个数字比较器
- 可编程消隐时间
- 多个 UCD3138A 器件间的 DPWM 波形同步
- 14 通道、12 位、267ksps 通用 ADC
- 可编程平均滤波器
- 双采样保持
- 内部温度传感器
- 完全可编程的高性能 31.25MHz、32 位 ARM7TDMI-S 处理器
- 32KB 程序闪存
- 支持纠错码 (ECC) 的 2KB 数据闪存
- 4KB 数据随机存取存储器 (RAM)
- 可通过 I2C 或通用异步收发器 (UART) 实现现场固件引导加载
- 通信外设
- I2C / 电源管理总线 (PMBus)
- UCD3138RGC（64 引脚四方扁平无引线 (QFN)）上有 2 个 UART
- UCD3138ARMH（40 引脚 QFN）上有 1 个 UART
- UART 自动波特率调整
- 具有可选输入引脚的定时器捕捉功能
- 多达 5 个附加的通用定时器
- 内置安全装置：BOD 和 POR
- 64 引脚和 40 引脚 QFN 封装
- 40 引脚 QFN 封装（通过 ICP9592A T/C 认证）
- 工作温度范围：-40°C 至 125°C
- 调试接口
- Code Composer Studio （带 JTAG 接口）
- Fusion Digital Power 设计人员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
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UCD3138A 是一款德州仪器 (TI) 数字电源控制器，此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。 UCD3138A 灵活的特性使得此器件适用于广泛的电源转换应用。 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。
UCD3138A 控制器是完全可编程的解决方案，可以使用户对相关应用实现完全控制，并且能够在同类解决方案中脱颖而出。 与此同时，德州仪器 (TI) 致力于通过提供一流的开发工具来简化用户的开发工作，其中包括应用固件、Code Composer Studio™ 软件开发环境和德州仪器 (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。
UCD3138A 控制器的核心是数字控制环路外设，也称作数字电源外设 (DPP)。 每个 DPP 实现一个高速数字控制环路，此环路由专用误差模数转换器 (EADC)、基于 PID 的双极点/双零点数字补偿器以及脉宽分辨率为 250ps 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、PMBus 以及 UART 通信端口。 此器件基于一个32 位 ARM7TDMI-S 精简指令集计算机 (RISC) 微控制器，该微控制器可执行实时监控、配置外设以及管理通信。 ARM 微控制器从可编程闪存以及片上 RAM 和 ROM 执行其程序。
除了 DPP，该控制器还新增了专用电源管理外设，不仅可在整个工作范围内保持高效率，而且兼具高集成度（可提高功率密度）、高可靠性和最低总系统成本等优点，同时还能够灵活支持大量控制方案和拓扑结构。 此类外设包括： 轻负载突发模式、同步整流、自动模式切换、输入电压前馈、铜走线电流感测、理想二极管仿真、恒定电流/恒定功率控制、同步整流软开启和关闭、峰值电流模式控制、磁通均衡、二次侧输入电压感测、高分辨率电流均流、带预偏置电压的硬件可配置软启动等。 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。
UCD3138A 是 UCD3138 数字电源控制器的功能变型，相比 UCD3138 具有显著改进。 有关 UCD3138A 中的功能改进的完整说明，请参见。 主要改进如下：
提高了通用 ADC 在极低温度 (-40℃) 环境下的精度和性能。
UART 外设新增了基于硬件的自动波特率调整功能。
新增了同步整流死区优化硬件外设。 优势包括： 提高了效率 减小了同步整流电压应力缩短了开发周期
添加了占空比读取功能，以便改善器件在峰值电流模式下的使用。
技术文档
设计与开发
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UCD3138ALLCEVM150 — UCD3138A LLC 评估模块
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。
UCD3138HSFBEVM-029 — UCD3138HSFBEVM-029 评估模块
UCD3138OL40EVM-032 — UCD3138 可编程数字功率控制器开环评估模块（40 引脚版本）
UCD3138OL64EVM-031 — UCD3138 可编程数字功率控制器开环评估模块（64 引脚版本）
UCD3138PFCEVM-026 — UCD3138 可编程的数字功率控制器评估模块
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 (...)
UCD3138PSFBEVM-027 — UCD3138PSFBEVM-027 评估模块
UCD3138ACCEVM149 — UCD3138A 控制卡评估模块
德州仪器 (TI) UCD3138ACCEVM149 评估模块 (EVM) 充当适用于德州仪器 (TI) 隔离电源应用的 UCD3138A 数字控制器的控制卡。EVM 可用作用于研究 UCD3138A 器件的独立板，也可用作用于基于半桥谐振 LLC 等拓扑实现完全调节的功率转换器的控制卡。通过将相应的固件下载至 EVM 中的 UCD3138A 器件并建立与最终用户的适当功率级板的连接，可以实现这一点。为了帮助评估通用隔离电源拓扑，已将 UCD3138ACCEVM149 评估模块设计为与也可从德州仪器 (TI) 获取的 UCC3138ALLCEVM150 数字 LLC 半桥直流/直流转换器 EVM 进行无缝连接。注意：要下载 UCD3138ACCEVM149 中的固件并对 UCD3138A 控制器进行编程，需要使用德州仪器 (TI) 的独立 EVM（称为 USB-TO-GPIO 适配器）。UCD3138ACCEVM149 评估模块并不配备 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（兼容 IBM）与一个或多个从属器件（通过标准 A 类到迷你 B 型 USB 电缆实现）之间的桥接器。下面的相关产品部分中列出了 USB-TO-GPIO 适配器。
TMDSEMU110-U — XDS110 JTAG 调试探针
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 (...)
TMDSEMU560V2STM-U — Blackhawk XDS560v2 系统跟踪 USB 仿真器
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 (...)
TMDSEMU560V2STM-UE — Spectrum Digital XDS560v2 系统跟踪 USB 和以太网
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 (...)
FUSION-DIGITAL-POWER-STUDIO — Fusion Digital Power Studio
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
- 包含的部分拓扑为：
- 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。
(...)
FUSION_MFR_GUI — Fusion Digital Power 制造工具
The MFR GUI supports the same devices as Fusion Digital Power Designer software. This tool is typically used in manufacturing (...)
UCD3138_FW_SDK — UCD3138 应用开发固件套件 Kit
- 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。
UCD-TRAINING-LABS — UCD3138 集成数字控制器培训实验室固件
FUSION_DIGITAL_POWER_API — Fusion API
UCD3138FW-BIDI — UCD3138 双向降压/升压转换器
UCD3138FW-FBLLC — 用于 UCD3138 的全桥/相移 LLC 固件 (TIDA-00381)
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。
UCD3138FW-HSFB — UCD3138 硬开关全桥
UCD3138FW-PFC — UCD3138 功率因数校正
UCD3138FW-PSFB — UCD3138 相移全桥
UCD3138FW_LLC — UCD3138 谐振 LLC 半桥转换器
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。
FUSION-PRODUCTION-GUI — Fusion Digital Power 生产工具
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。
UCD3PROG-FR03TXI0 — FlashRunner™ FR03 系统内编程器
PSPICE-FOR-TI — PSPICE® for TI design and simulation tool
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| VQFN (RJA) | 40 | 了解详情 |
| WQFN (RMH) | 40 | 了解详情 |
订购与质量
- 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
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