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...

2021-01-12 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)

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  • 光耦在開關電源中的應用
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    無線充電發射器和接收器間的控制迴路通常用數字通信的方式來實現閉合,但是數字控制會增加總體設計的複雜性和增大應用的大小。0IVednc本文介紹一種方法,可以在不增加接收器電路板上組件數量(和寶貴的整體尺寸)的情況下,閉合接收器和發射器之間的控制環路。
  • 一種24V電源電流型PWM控制器設計
    是指控制器按反饋電流來調節輸出脈寬。由於結構上有電壓環、電流環雙環系統,因此,無論開關電源的電壓調整率、負載調整率和瞬態響應特性都有提高,是目前比較理想的新型PWM控制器。1 雙環電流型PWM控制器工作原理雙環24V電源電流型脈寬調製(PWM)控制器是在普通電壓反饋PWM控制環內部增加了電流反饋的控制環節,因而除了包含電壓型PWM控制器的功能外,還能檢測開關電流或電感電流,實現電壓電流的雙環控制。雙環電流型PWM控制器電路原理如圖1所示。
  • 一種簡易數字控制的三相逆變電源的研製
    這種方式較容易用模擬電路實現,但脈衝穩定性和抗幹擾能力差。市售的用於三相逆變電源的數字控制集成晶片,如HEF4752等,又存在運算速度受處理器的字長因素影響、價格昂貴等問題。本文介紹了一種用高頻開關電源代替變壓器升壓和隔離的三相逆變電源系統,提出了一種新型實用的預置相位PWM數字控制方案,其基本思想是將SPWM對應於開關管的脈寬通過仿真預先計算出來,轉換為十六進位數後存儲於EPROM內。
  • 增強的PFC控制器NCL2801用於照明應用提供更高能效和更優的THD
    該器件的市場優勢是優化的總諧波失真(THD)性能,同時在寬負載條件下最大化系統能效,在啟動和動態負載期間還具備更小的過衝/下衝,線性電平檢測實現最優化的環路增益控制,集成誤差放大器易於環路設計和降低功耗。採用SOIC-8的小外形封裝,併集成一系列保護特性,提供較高的系統可靠性。此外,多個Vcc啟動門限提高設計靈活性。