UCD3138RGCR

UCD3138 是一款数字电源控制器，在一个单芯片解决方案内提供高集成度和优异的性能。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。

UCD3138 控制器是完全可编程的解决方案，可以使客户完全控制相关应用，并且能够在同类解决方案中脱颖而出。与此同时，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、CodeComposer Studio 软件开发环境和电源开发 GUI，这使得用户能够配置和监控关键系统参数。

UCD3138 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 15 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 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、铜走线电流检测、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、二次侧输入电压检测、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。

• 可对多达 3 个独立式反馈环路的 – 基于 PID 的专用硬件 – 支持双极点/双零点配置 – 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 – 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）
• 14 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 频率分辨率 – 4ns 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
• 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
• 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
• 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 – 主器件和从属器件
• 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 个数字比较器 – 可编程消隐时间
• 在多个 UCD3138 系列器件之间同步 DPWM 波形
• 14 通道、12 位、267ksps 通用 ADC，带集成 – 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) – 4KB 启动 ROM 通过 I²C 或 UART 在现场启用固件引导载入
• 通信外设 – I²C / 电源管理总线 (PMBus) – UCD3138RGC 上有 2 个 UART（64 针 QFN） – UCD3138RHA/UCD3138RMH（40 针 QFN）和 UCD3138RJA（40 针 VQFN）上有 1 个 UART
• 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
• 内置看门狗：BOD 和 POR
• 64 引脚和 40 引脚 QFN 封装
• 工作温度： -40°C 至 125°C
• Fusion Digital Power Studio GUI 支持

• 电源和电信整流器
• 功率因数校正
• 独立的 DC-DC 模块