技术资料#UCD3138A 用于隔离电源的高度集成数字控制器-电子发烧友网

UCD3138A 是德州仪器（TI）的一款数字电源控制器，在单芯片解决方案中提供卓越的集成度和性能。UCD3138A 的柔韧性使其适用于各种功率转换应用。此外，该器件内部的多个外设经过专门优化，可增强 AC-DC 和隔离式 DC-DC 应用的性能，并减少 IT 和网络基础设施领域的解决方案组件数量。

UCD3138A控制器是一种完全可编程的解决方案，可为客户提供对其应用的完全控制，以及使其解决方案脱颖而出的充分能力。同时，TI 致力于通过提供一流的开发工具来简化客户的开发工作，这些工具包括应用固件、Code Composer Studio™ 软件开发环境以及 TI 的电源开发 GUI，使客户能够配置和监控关键系统参数。

*附件：UCD3138A 用于隔离电源的高集成度数字控制器数据表.pdf

UCD3138A控制器的核心是数字控制回路外设，也称为数字电源外设（DPP）。每个 DPP 都实现了一个高速数字控制回路，该回路由一个专用误差模数转换器（EADC）、一个基于 PID 的 2 极点 2 零数字补偿器和具有 250 ps 脉宽分辨率的 DPWM 输出组成。该器件还包含一个 12 位、267ksps 通用 ADC，具有多达 14 个通道、定时器、中断控制、PMBus 和 UART 通信端口。该器件基于 32 位 ARM7TDMI-S RISC 微控制器，可执行实时监控、配置外设和管理通信。ARM 微控制器从可编程闪存以及片上 RAM 和 ROM 中执行其程序。

除了 DPP 之外，还添加了特定的电源管理外设，以实现整个工作范围内的高效率、高集成度以提高功率密度、可靠性和最低的整体系统成本，以及支持最广泛的控制方案和拓扑的高灵活性。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、铜迹线电流感应、理想二极管仿真、恒流恒功率控制、同步整流软开和关、峰值电流模式控制、磁通平衡、次级侧输入电压感应、高分辨率均流、带预偏置的硬件可配置软启动作，以及其他一些功能。该器件优化了对电压模式和峰值电流模式控制的相移全桥、单相和双相 PFC、无桥 PFC、硬开关全桥和半桥以及 LLC 半桥和全桥的拓扑支持。

UCD3139A 是 UCD3138A 数字电源控制器的功能变体，与UCD3138设备相比有重大改进。

特性

多达 3 个独立反馈回路的数字控制
- 基于 PID 的专用硬件
- 2 极，2 零位可配置
- 非线性控制
带和不带预偏置的软启动和软停止
快速输入电压前馈硬件
与 UCD7138 同步整流器驱动器配合使用的同步整流器死区时间优化外设
高达 16 MHz 误差的模数转换器（EADC）
- 可配置分辨率低至 1 mV/LSB
- 自动分辨率选择
- 高达 8× 过采样
- 基于硬件的平均（高达 8×）
- 具有 4 位抖动的 10 位有效 DAC
- 自适应采样触发定位
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
- 输出之间的可调相移
- 可调节的线对之间的死区
- 逐周期占空比匹配
- 高达 2MHz 的开关频率
可配置的 PWM 边沿移动
- 尾随调制
- 领先调制
- 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
- 恒流
- 恒定功率
可配置的调制方法
- 调频
- Phase-Shift Modulation
- Pulse Width Modulation
快速、自动和平滑的模式切换
- 频率调制和 PWM
- 相移调制和 PWM
- 频率调制和相移调制
高效率和轻负载管理
- Burst Mode
- 理想二极管仿真
- 同步整流器软开/关
- 低 IC 待机功率
初级侧电压感应
铜迹线电流感应
磁通量和相电流平衡
当前共享总线支持
- Average 或 Master and Slave
功能丰富的故障保护选项
- 7 高速模拟比较器
- 逐周期电流限制
- 可编程故障
- 外部故障能力
- 10 个数字比较器
- 可编程消隐时间
多个 UCD3138A 设备之间的 DPWM 波形同步
14 通道、12 位、267ksps 通用 ADC
- 可编程平均滤波器
- 双采样和保持
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
- 32 KB 程序闪存
- 2 KB 数据闪存，带 ECC
- 4 KB 数据 RAM
- 通过 PMBus 或 UART 在现场进行固件引导加载
通信外围设备
- PMBus
- 1 串
UART 自动波特率调整
具有可选输入引脚的定时器捕获
多达 5 个额外的通用定时器
内置看门狗：BOD 和 POR
64 引脚 QFN 和 40 引脚 QFN 封装
工作温度：–40°C 至 +125°C
调试接口
- 带 JTAG 接口的 Code Composer Studio
- Fusion Digital Power Designer GUI 支持