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UCD3138064 是德州儀器（TI）的一款數(shù)字電源控制器，在單芯片解決方案中提供卓越的集成度和性能。與德州儀器（TI） UCD3138數(shù)字電源控制器（第 6 節(jié)）相比，該UCD3138064提供 64 kB 的程序閃存（UCD3138為 32 kB）和額外的通信選項，例如 SPI 和第二個 I^2^C 端口。64 kB 程序閃存以 2-32 kB 存儲區(qū)提供，使設計人員能夠在設備中實現(xiàn)固件的雙映像（例如，一個主映像 + 一個備份映像），并靈活地使用適當?shù)?a target="_blank">算法從任一存儲體執(zhí)行。它還為處理器創(chuàng)造了獨特的機會，可以在不中斷電力輸送的情況下加載新程序并隨后執(zhí)行該程序。此功能允許最終用戶在現(xiàn)場為電源添加新功能，同時消除加載新程序所需的任何停機時間。
*附件：UCD3138064 具有 64 kB 程序閃存的用于隔離電源的高度集成數(shù)字控制器數(shù)據(jù)表.pdf

UCD3138064 的靈活特性使其適用于各種功率轉換應用。此外，該器件內部的多個外設經(jīng)過專門優(yōu)化，可增強 AC/DC 和隔離式 DC/DC 應用的性能，并減少 IT 和網(wǎng)絡基礎設施領域的解決方案組件數(shù)量。UCD3138064 是一種完全可編程的解決方案，為客戶提供對其應用的完全控制，以及使其解決方案脫穎而出的充足能力。同時，TI 致力于通過提供一流的開發(fā)工具（包括應用固件、Code Composer Studio）來簡化客戶的開發(fā)工作^TM^軟件開發(fā)環(huán)境，以及 TI 的 Fusion Power Development GUI，使客戶能夠配置和監(jiān)控關鍵系統(tǒng)參數(shù)。

UCD3138064控制器的核心是數(shù)字電源外設（DPP）。每個 DPP 都實現(xiàn)了一個高速數(shù)字控制回路，包括一個專用的誤差模數(shù)轉換器（EADC）、一個基于 PID 的 2 極 - 2 零數(shù)字補償器和具有 250ps 脈寬分辨率的 DPWM 輸出。該器件還包含一個 12 位、267 ksps 通用 ADC，具有多達 15 個通道、定時器、中斷控制、PMBus、I^2^C、SPI 和 UART 通信端口。該器件基于 32 位 ARM7TDMI-S RISC 微控制器，可執(zhí)行實時監(jiān)控、配置外設和管理通信。ARM 微控制器從可編程閃存以及片上 RAM 和 ROM 中執(zhí)行其程序。

除了 DPP 之外，還添加了特定的電源管理外設，以實現(xiàn)整個工作范圍內的高效率、高集成度以提高功率密度、可靠性和最低的整體系統(tǒng)成本，以及支持最廣泛的控制方案和拓撲的高靈活性。此類外設包括：輕負載突發(fā)模式、同步整流、LLC 和相移全橋模式切換、輸入電壓前饋、銅跡線電流感應、理想二極管仿真、恒流恒功率控制、同步整流軟開和關、峰值電流模式控制、磁通量平衡、次級側輸入電壓感應、高分辨率均流、帶預偏置的硬件可配置軟啟動、以及其他幾個功能。拓撲支持已針對電壓模式和峰值電流模式控制的相移全橋、單相和雙相 PFC、無橋 PFC、硬開關全橋和半橋以及 LLC 半橋和全橋進行了優(yōu)化。

特性

UCD3138 系列的 64 kB 程序閃存衍生產品
- 2-32 kB 程序閃存庫
- 支持從 1 個庫執(zhí)行，同時對另一個庫進行編程
- 能夠在不關閉電源的情況下更新固件
- 與 UCD3138 相比，額外的通信端口（+1 SPI、+1 I2C）
- RGC 和 RJA 封裝與 UCD3138 （SLUSAP2B）引腳對引腳兼容。第 6.1 節(jié)
多達 3 個獨立反饋回路的數(shù)字控制
- 基于 PID 的專用硬件
- 2 極/2 零可配置，非線性控制
高達 16 MHz 的誤差 A/D 轉換器（EADC）
- 可配置分辨率（最小值：1 mV/LSB）
- 高達 8 倍的過采樣和自適應觸發(fā)定位
- 基于硬件的平均（高達 8 倍）
- 14 位有效 DAC
多達 8 個高分辨率數(shù)字脈寬調制（DPWM）輸出
- 250ps 脈寬分辨率
- 4ns 頻率和相位分辨率
- 可調相移和死區(qū)
- 逐周期占空比匹配
- 高達 2MHz 的開關頻率
可配置的尾隨、前導和三角調制
可配置的反饋控制
- 電壓、平均電流和峰值電流模式控制
- 恒流、恒功率
可配置的 FM、相移調制和 PWM
快速、自動和流暢的模式切換
- 頻率調制和 PWM
- 相移調制和 PWM
高效率和輕負載管理
- 突發(fā)模式和理想二極管仿真
- 同步整流器軟導通和關斷
- 設備待機功率低
初級側電壓感應
用于非峰值電流模式控制應用的磁通量和相電流平衡
當前份額
功能豐富的故障保護選項
- 7 個模擬和 4 個數(shù)字比較器，
- 逐周期電流限制
- 可編程消隱時間和故障計數(shù)
- 外部故障輸入
在多個 UCD3138 系列器件之間同步 DPWM 波形
14 通道、12 位、267ksps 通用 ADC，集成了
- 可編程平均濾波器
- 雙采樣和保持
內部溫度傳感器
完全可編程的高性能 31.25MHz、32 位 ARM7TDMI-S 處理器
- 64 kB 程序閃存（2-32 kB 組）
- 帶 ECC 的 2 kB 數(shù)據(jù)閃存
- 4 kB 數(shù)據(jù) RAM
- 8 kB 引導 ROM 支持固件引導加載
通信外圍設備
- 1 - 我^2^C/PMBus，1 - I^2^C（僅限主模式）
- 2 個 UART
- 1 - SPI
具有可選輸入引腳的定時器捕獲
內置看門狗：BOD 和 POR
64 引腳 QFN 和 40 引腳 QFN 封裝
工作溫度：–40°C 至 125°C
Fusion Digital Power Studio GUI 支持

參數(shù)

一、產品概述

?產品名稱?：UCD3138064
?類型?：高度集成數(shù)字控制器，用于隔離電源
?主要特點?：具有64kB程序閃存，高度可編程，適用于電源供應和電信整流器等應用

二、核心特性

?高性能ARM處理器?：基于32位ARM7TDMI-S RISC微控制器，運行頻率為31.25MHz
?大容量存儲?：64kB程序閃存（分為兩個32kB的銀行），2kB數(shù)據(jù)閃存，4kB數(shù)據(jù)RAM，8kB啟動ROM
?高精度ADC?：14通道12位ADC，采樣速率高達267ksps，支持可編程平均濾波器
?多功能DPWM?：高分辨率DPWM輸出，脈沖寬度分辨率達250ps，支持多種調制模式和自動模式切換
?豐富的外設接口?：包括SCI/UART、PMBus/I2C、SPI通信端口，以及多個GPIO和定時器
?高級電源管理?：支持多種電源管理策略，如輕載突發(fā)模式、同步整流、LLC和諧振模式切換等

三、應用領域

?電源供應?：包括隔離DC-DC模塊、電源因數(shù)校正等
?電信整流器?
?其他需要高精度電源控制的場合?

四、關鍵功能

?高精度控制?：支持電壓模式、平均電流模式和峰值電流模式控制
?靈活的配置選項?：通過編程可實現(xiàn)多種電源拓撲結構的控制
?實時監(jiān)控與保護?：內置溫度傳感器，支持過壓、過流、短路等多種保護功能
?在線編程與更新?：支持在不中斷電源供應的情況下，通過PMBus接口進行固件更新

五、封裝與尺寸

?封裝類型?：提供多種封裝選項，包括64引腳QFN（RGC）和40引腳QFN（RMH/RJA）
?尺寸?：根據(jù)封裝類型不同，尺寸有所差異，如64引腳QFN封裝的尺寸為9mm×9mm

六、文檔與支持

?詳細數(shù)據(jù)表?：提供全面的電氣特性、時序特性、典型應用電路等信息
?應用固件與工具?：支持使用TI的Code Composer Studio開發(fā)環(huán)境進行應用固件開發(fā)，同時提供Fusion Digital Power Studio GUI工具進行實時監(jiān)控和配置
?參考設計?：提供多種參考設計，幫助用戶快速實現(xiàn)電源解決方案