UCD3138 用於隔離電源的高度集成數字控制器(具有 3 個反饋環路和...

2020-12-25 電子發燒友

產品信息

描述UCD3138 是一款德州儀器(TI) 數字電源控制器,此控制器在一個單一晶片解決方案內提供高集成度和出色 性能。UCD3138 靈活的特性使得此器件適合於品種繁多的電源轉換應用。此外,器件內的多重外設已進行 了專門優化以提升ac/dc 和隔離的dc/dc 應用性能並減少IT 和網絡基礎設施空間內的解決方案組件數量。 UCD3138 是一款完全可編程解決方案,此方案可以使用戶對他們的應用進行完全控制,以及很多的區分他 們的解決方案的能力。與此同時,TI 致力於通過提供同類產品最佳的開發工具來簡化我們用戶的開發工 作,這些開發工具包括應用固件、Code Composer Studio™ 軟體開發環境、和TI 的電源開發GUI,這使得 用戶能夠配置和監控關鍵系統參數。在UCD3138 控制器的內核上是數字控制環路外設,也被稱為數字電源外設(DPP)。每個DPP 執行一個高 速數字控制環路,此環路由一個專用誤差模數轉換器(EADC)、一個基於2 極- 2 零數字補償器的PID 和具 有250ps 脈寬解析度的DPWM 輸出組成。此器件還包含一個12 位,267ksps 通用ADC,此ADC 具有多 達14 個通道、定時器、中斷控制、電源管理總線(PMBus),以及通用異步收發器(UART) 通信埠。此器 件基於一個執行實時監控、配置外設且管理通信的ARM7TDMI-S 精簡指令集微控制器。ARM 微控制器從 可編程快閃記憶體存儲器以及片載RAM 和ROM 裡執行它的程序。除了FDPP,特定電源管理外設已被添加以便在全部運行範圍內啟用高效、針對增加的功率密度的高集成 度、可靠性、和最低總體系統成本以及支持最廣泛控制體系和拓撲數量的高靈活性。此類外設包括:輕負載 突發模式、同步整流、LLC 和移相全橋模式開關、輸入電壓前饋、銅走線電流感應、理想的二極體仿真、恆 定電流恆定功率控制、同步整流軟打開和關閉、峰值電流控制模式、磁通均衡、二次側輸入電壓感應、高分 辨率電流共享、具有預偏置電壓的硬體可配置軟啟動、以及幾個其它特性。已經針對電壓模式和峰值電流模 式、受控相位遷移全橋、單雙相位功率因數校正(PFC)、無橋PFC、硬開關全橋和半橋、以及LLC 半橋和 全橋進行了拓撲支持優化。特性可對多達 3 個獨立式反饋環路的數字控制專用的基於 PID 的硬體可配置 2 極 / 2 零 非線性控制高達 16MHz 的誤差模數轉換器 (EADC)可配置低至 1mV/LSB 的解析度 自動解析度選擇 高達 8 倍過度採樣基於硬體的取平均值操作(高達 8x)14 位高效數模轉換器 (DAC) 自適應採樣觸發器定位高達 8 個高解析度數字脈寬已調製 (DPWM) 輸出脈寬解析度為 250ps 頻率解析度為 4ns 相位解析度為 4ns 輸出間的可調相移 配對間的可調死區 逐周期佔空比匹配 高達 2MHz 開關頻率可配置的 PWM 邊沿運動後緣調製 前緣調製 三角調製 可配置的反饋控制電壓模式 平均電流模式 峰值電流模式控制恆定電流恆定電源可配置調製方法 頻率調製相移調製 脈寬調製快速、自動和平滑模式開關 頻率調製和 PWM相移調製和 PWM高效和輕負載管理突發模式 理想的二極體仿真同步鎮流器軟打開/關閉低集成電路 (IC) 待機功率 具有和不具有預偏置的軟啟動/停止快速輸入電壓前饋硬體初級側電壓感應銅走線電流感應 針對非峰值電流模式控制應用的磁通和相位電流均衡 電流共享總線支持模擬平均主/從特有豐富的故障保護選項7 個高速模擬比較器 逐周期電流限制 可編程故障計數 外部故障輸入10 數字位比較器可編程消隱時間多重 UCD3138 器件間的 DPWM 波形同步14 通道,12 位,267kbps 通用模數轉換器 (ADC),此轉換器帶有集成的可編程平均濾波器 雙採樣保持 內部溫度傳感器 完全可編程高性能 31.25MHz,32 位 ARM7TDMI-S 處理器32k 字節 (kB) 編程快閃記憶體具有糾錯碼 (ECC) 的 2kB 數據快閃記憶體4kB 數據 RAM4kB 啟動 ROM 通過 I2C 或者 UART 在場中啟用固件引導-載入通信外設 I2C / 電源管理總線 (PMBus)在 UCD3138RGC(40 引腳四方扁平無引線 (QFN))上有2 個 UART 在 UCD3138RHA(40 引腳 QFN)上有 1 個 UART 具有可選輸入引腳的定時器捕捉多達 5 個附加的通用定時器內置安全裝置:BOD 和 POR 64 引腳 QFN 和 40 引腳 QFN 封裝 運行溫度:-40°C 至 125°C支持整合數字電源設計圖形用戶界面 (GUI)

相關焦點

  • UCD3138064 用於隔離電源的高度集成數字控制器
    產品信息描述UCD3138064 是一款德州儀器 (TI) 數字電源控制器,此控制器在一個單一晶片解決方案內提供高集成度和出色性能。相對於德州儀器 (TI) 的 UCD3138數字電源控制器 (節3.1),USD3138064 提供 64kB 程序快閃記憶體存儲器(在 UCD3138 中這個值為 32kB),以及諸如 SPI 和第二I2C 埠等針對通信的額外選項。
  • 具有HART的完全隔離、單通道電壓、4 mA至20 mA輸出的電路
    PLC/DCS 解決方案必須與本地系統控制器隔離,使之免受接地環路影響,同時確保不受外部事件影響。傳統解決方案利用分立IC提供電源和數字隔離。當需要多通道隔離時,分立電源解決方案的成本和空間會變成一個大大的缺點。基於光隔離器的解決方案通常具有合理的輸出調節,但需要額外的外部元件,因而會使電路板面積增大。電源模塊常常體積龐大,而且輸出調節可能不佳。
  • 具有HART的完全隔離、單通道電壓、4mA至20mA輸出電路圖
    、模擬輸出通道,適合需要標準4mA至20 mA HART®1-兼容型電流輸出和單極性/雙極性輸出電壓範圍的可編程邏輯控制器(PLC)和分布式控制系統(DCS)模塊。  AD5422 16位數模轉換器(DAC)可通過軟體配置,提供全部必須的電流和電壓輸出。  AD5700-1是業界功耗最低、尺寸最小的 HART兼容型IC數據機,與 AD5422配合使用,組成完整的HART兼容型4 mA至20 mA解決方案。 AD5700-1集成內部精密振蕩器,可額外節省空間,尤其在通道間隔離應用中。
  • 應用筆記140 - 第3/3部分:開關電源組件的設計考慮因素
    關閉反饋調節環路開關模式電源還有一個重要的設計階段——通過負反饋控制方案關閉調節環路。這項任務通常比使用LR或LDO更具有挑戰性。它需要充分了解環路行為和補償設計,通過穩定環路來優化動態性能。降壓轉換器的小信號模型如前所述,開關轉換器隨開關開啟或關閉狀態改變工作模式。它是一個分立式非線性系統。要使用線性控制方法來分析反饋環路,需要進行線性小信號建模[1][ 3]。
  • 詳細闡述UCD3xxx系列數字電源控制器燒寫常用的兩種十六進位
    X0是TI 燒寫軟體和工具常用的文件格式,而Hex 文件是第三方燒寫器常用的文件格式。編譯器(如TI 集成開發環境CCS)編譯C 語言或者彙編語言程序生成二進位機器代碼,然後由機器代碼生成X0 和Hex 這兩種十六進位文件格式。
  • 穿過隔離柵供電:認識隔離式直流/ 直流偏置電源
    具有控制器區域網(CAN) 或 CAN 靈活數據速率 (FD) 協議通信的汽車應用,通過集成了隔離組件和收發器組件的隔離式 CAN 收發器,可將這類信號與汽車的高壓側隔離。工業應用也可以使用 CAN 協議和 RS-485 協議實現長距離串行通信。
  • 使用LLC 諧振轉換器實現最優的數字電源控制
    微控制器很少會有一個專為數字控制應用優化的構架,也很少會有用於增強高速信號處理的高級構架。主CPU內核需要內置許多DSP功能,例如單周期32x32位乘法累加(MAC)單元,以極大地提高計算處理速度。諸如模數轉換器(ADC)和PWM等集成控制外圍器件都具有非常高的靈活性,能夠輕鬆地適應各種使用需求,而且軟體開銷極其的少。
  • 德州儀器(TI):尋找電源領域的最新技術?來APEC一探究竟
    大家可在德州儀器的展臺觀看以下演示: 安全隔離電源 具有快速保護和集成傳感器的±10-A隔離驅動器:該演示展示了在示波器上顯示的具有過流檢測和安全模塊關閉功能的800 V/200-A絕緣柵雙極電晶體(IGBT)電源模塊的實時切換。
  • 一款基於IW1706的AC—DC原邊反饋恆壓開關電源設計
    驅動晶片IW1706-00介紹IW1706是一種採用數字控制技術對建峰電流模式PWM反激式高性能的交流/直流電源控制器。此晶片中包含了直接驅動功率電晶體,工作在準諧振模式,高效率,內置保護功能等特點,同時顯著減少了外圍元器件數量可達到簡化設計和降低材料總成本的目的。
  • 以反激電源為例,說明幾種反饋電路的設計!
    分析比較了各自的特點,以便於電源工程師在設計開關電源時根據不同的技術要求,用途及成本選取相應的反饋形式。反激式開關電源以其電路簡單,成本低廉越來越受到人們的關注。本文對開關電源的幾種反饋電路進行分析比較,目的是讓電源工程師對開關電源的設計方案有個了解和選擇。
  • 帶後備電池的多路隔離輸出開關電源
    這些大功率器件往往功率較大、集成度高、價格昂貴,且需要有適合其工作的驅動電路。由於這些大功率器件在工作中往往是多隻組合構成橋式電路工作,每隻功率器件都是獨立的,因此其驅動電路所需電壓必須由多路隔離的直流電壓提供,而這種多路隔離的直流電壓輸出一般都由開關電源實現。
  • 線性調節器和開關模式電源的基本概念
    對於許多可能沒有強大電源技術背景的系統設計者來說,電源管理設計工作變得越來越頻繁,越來越具有挑戰性。電源轉換器從給定輸入電源為負載生成輸出電壓和電流。它需要在穩態和瞬態條件下滿足負載電壓或電流調節要求。還必須在組件出現故障時保護負載和系統。根據具體應用,設計人員可選擇線性穩壓器(LR)或開關模式電源(SMPS)解決方案。
  • [數字電源系列文章]數字電源管理——PMBus
    很多數字電源產品採用了業界標準PMBus來實現系統結構,以管理並控制多路電源軌結構。但是,很多人並不清楚怎樣應用PMBus來解決實際問題。 我打算發表一些有關以實際結構和集成數字電源管理產品為題的相關文章。
  • 有HART接口的完整4mA至20mA環路供電現場儀器
    數字數據處理、算法和通信  所有現場儀器的數字功能均由ADuCM360 32位ARM Cortex M3 RISC處理器提供,該處理器集成128 k字節非易失性flash/EE存儲器、8 k字節SRAM,以及一個支持有線(2× SPI、UART、I2C)通信外設的11通道直接存儲器訪問(DMA)控制器。
  • TMCM-6214一款6軸電機控制器/驅動板,適用於2相步進電機
    TMCM-6214 ■TMCM-6214支持SixPoint™斜坡曲線和編碼器輸入,是一款6軸電機控制器/驅動板,適用於2相步進電機,具有高達1.9A RMS和+ 24V電源 TRINAMIC運動控制公司宣布推出TMCM-6214,這是一款高度集成的模塊,可驅動多達6臺電機。
  • ADI推出帶24位轉換器內核的高度集成模擬前端
    ,全球領先的高性能信號處理解決方案供應商,推出了兩款模擬前端(AFE)器件,集成24位 Σ-Δ 型轉換器內核,具有業界較佳的低功耗、低噪聲和信號鏈集成度綜合性能。 ADI推出帶24位轉換器內核的高度集成模擬前端 AD7124-4和 AD7124-8 AFE 可直接連接所有標準工業信號源和傳感器輸入
  • 高性價比的數字控制迴路電池測試儀設計案例
    數字控制迴路的優勢 電池測試儀的主要功能是控制和監控電池的充放電情況。圖1所示為開關式電池測試儀的原理框圖。可在模擬或數字模式下實現控制部分。在模擬實現中,脈衝寬度調製(PWM)控制器可調節流經高壓和低壓電源的輸出電壓或電流。保護電路集成在PWM控制器中。恆定電流和恆定電壓反饋迴路驅動PWM控制器的參考輸入,以精確控制輸出電流和電壓。
  • 乾貨|電機控制器出現的一種偶發故障排查與分析
    該控制器同時具有通信和鍵盤控制方式。 與上位總控系統之間通過RS422串行通信方式傳輸信息,控制器接收總控系統發出的電機啟動和轉速指令,同時向總控系統反饋電機的工作狀態,包括電壓、電流、轉速、轉向等信息。通信接口硬體原理見圖1。
  • 開關電源PCB布線設計技巧——降低EMI
    如果設計者將該電源中所有的元器件當作數字電路中的元器件來處理,則問題會相當嚴重。通常首先需要知道電源高頻電流的路徑,並區分小信號控制電路和功率電路元器件及其走線。一般來講,電源的功率電路主要包括輸入濾波電容、輸出濾波電容、濾波電感、上下端功率場效應管。控制電路主要包括PWM控制晶片、旁路電容、自舉電路、反饋分壓電阻、反饋補償電路。
  • [數字電源系列文章]數字電源排序
    電源轉換的構件 讓我們來看一下自己的電源構件和工具,並了解我們會給自身帶來何種類型的麻煩。為簡單起見,我們假定擁有一個通用的電源構件(UPB)以及所有常見的「麻煩製造者」(例如:FPGA和微控制器、以及邏輯器件等)。我們的UPB具有一個簡單的接口: