El UCD3138 es el controlador de potencia digital de Texas Instruments que ofrece niveles superiores de integración y rendimiento en una solución de un solo chip. La naturaleza flexible del UCD3138 lo hace adecuado para una variedad de aplicaciones de conversión de energía. Además, varios periféricos dentro del dispositivo están específicamente optimizados para mejorar el rendimiento en aplicaciones de CA/CC y CC/CC aisladas y reducir el número de componentes de la solución en el área de infraestructura de red y TI.
Controlador digital altamente integrado para fuentes de alimentación aisladas con 3 bucles de retroalimentación y 8 salidas DPWM
El UCD3138 es el controlador de potencia digital de Texas Instruments que ofrece niveles superiores de integración y rendimiento en una solución de un solo chip. La naturaleza flexible del UCD3138 lo hace adecuado para una variedad de aplicaciones de conversión de energía. Además, varios periféricos dentro del dispositivo están específicamente optimizados para mejorar el rendimiento en aplicaciones de CA/CC y CC/CC aisladas y reducir el número de componentes de la solución en el área de infraestructura de red y TI.
El UCD3138 es una solución totalmente programable que brinda a los clientes un control completo sobre sus aplicaciones al tiempo que brinda amplias funciones para diferenciar sus soluciones. Al mismo tiempo, TI simplifica los esfuerzos de desarrollo del cliente al proporcionar las mejores herramientas de desarrollo de su clase, como el firmware de la aplicación, el entorno de desarrollo de software Code Composer Studio™ y la GUI de desarrollo de energía de TI que permite a los clientes configurar y monitorear sistemas clave. mi mejor esfuerzo para hacerlo. parámetro.
En el núcleo del controlador UCD3138 se encuentra el periférico de bucle de control digital, también conocido como periférico de alimentación digital (DPP). Cada DPP implementa un lazo de control digital de alta velocidad que consta de un convertidor de error analógico a digital (EADC) dedicado, un compensador digital de 2 polos y 2 ceros basado en PID y una salida DPWM con resolución de ancho de pulso de 250 ps . El dispositivo también incluye un ADC de uso general de 12 bits y 267 ksps con hasta 14 canales, temporizadores, control de interrupciones, depuración JTAG, PMBus y puertos de comunicación UART. El dispositivo se basa en un microcontrolador ARM7TDMI-S RISC de 32 bits que realiza monitoreo en tiempo real, configura periféricos y administra las comunicaciones. Los microcontroladores ARM ejecutan programas desde la memoria flash programable, la RAM y la ROM en el chip.
Además de FDPP, se agregaron periféricos de administración de energía específicos para una alta eficiencia, densidad de energía, alta integración en todo el rango operativo para una mayor confiabilidad, menor costo general del sistema y la compatibilidad con la mayor cantidad de esquemas de control permite una mayor flexibilidad. topología Dichos periféricos incluyen modo de ráfaga de carga ligera, rectificación síncrona, LLC y conmutación de modo de puente completo con cambio de fase, realimentación de voltaje de entrada, detección de corriente de traza de cobre, emulación de diodo ideal, control de potencia constante de corriente constante, rectificación síncrona suave encendido e Incluye apagado y pico corrientes Incluye control de modo, equilibrio de flujo, detección de voltaje de entrada del lado secundario, uso compartido de corriente de alta resolución, arranque suave configurable por hardware con polarización previa y muchas otras características. El soporte de topología está optimizado para puente completo con cambio de fase, PFC monofásico y bifásico, PFC sin puente, puente completo y medio puente conmutado duro, puente completo y medio LLC controlado en modo de voltaje y modo de corriente máxima.
característica
- Control digital de hasta tres bucles de retroalimentación independientes
- Hardware dedicado basado en PID
- 2 polos/2 ceros configurables
- control no lineal
- Convertidor de analógico a digital (EADC) con un error de hasta 16 MHz
- Resolución configurable de hasta 1 mV/LSB
- Selección de resolución automática
- Sobremuestreo de hasta 8x
- Promedio basado en hardware (hasta 8x)
- DAC efectivo de 14 bits
- Posicionamiento adaptativo del disparador de muestra
- Hasta 8 salidas de modulación de ancho de pulso digital (DPWM) de alta resolución
- Resolución de ancho de pulso de 250ps
- resolución de frecuencia 4ns
- resolución de fase 4ns
- Cambio de fase ajustable entre salidas
- Banda muerta ajustable entre pares
- Coincidencia del ciclo de trabajo ciclo a ciclo
- Frecuencia de conmutación hasta 2MHz
- Comportamiento de borde PWM configurable
- modulación final
- modulación de lectura
- modulación triangular
- Control de retroalimentación configurable
- modo de voltaje
- Modo de corriente promedio
- Control de modo de corriente máxima
- corriente constante
- Poder constante
- Método de modulación configurable
- modulación de frecuencia
- modulación de cambio de fase
- modulación de ancho de pulso
- Cambio de modo rápido, automático y suave
- Modulación de frecuencia y PWM
- Modulación de cambio de fase y PWM
- Gestión eficiente y ligera de la carga
- modo de ráfaga
- Emulación de diodo ideal
- Encendido/apagado suave del rectificador síncrono
- Bajo consumo de energía en espera de IC
- Arranque/parada suave con y sin polarización previa
- Hardware de realimentación de voltaje de entrada rápida
- Detección de voltaje primario
- Detección de corriente de traza de cobre
- Equilibrio de flujo y corriente de fase para aplicaciones de control de modo de corriente no pico
- Soporte de bus compartido actual
- promedio analógico
- maestro-esclavo
- Opciones de protección contra fallas ricas en características
- 7 Comparador analógico de alta velocidad
- Límite de corriente ciclo a ciclo
- Recuento de fallos programable
- Entrada de falla externa
- 10 comparadores digitales
- Tiempo de borrado programable
- Sincronización de forma de onda DPWM entre varios dispositivos UCD3138
- ADC de uso general integrado de 14 canales, 12 bits y 267 ksps
- Filtro promediador programable
- Muestra dual y retención
- sonda de temperatura interna
- Procesador ARM7TDMI-S de 32 bits y 31,25 MHz de alto rendimiento totalmente programable
- Flash de programa de 32 kilobytes (kB)
- Flash de datos de 2 kB con ECC
- 4 KB de RAM de datos
- La ROM de arranque de 4 kB permite la carga de campo del firmware a través de IC o UART
- Periféricos de comunicación
- I2C/PMBus
- 2 UART (QFN de 64 pines) en UCD3138RGC
- 1 UART (QFN de 40 pines) en UCD3138RHA
- Puerto de depuración JTAG
- Captura de temporizador con pin de entrada seleccionable
- Hasta 5 temporizadores de uso general adicionales
- Vigilancia integrada: BOD y POR
- Paquetes QFN de 64 pines y QFN de 40 pines
- Temperatura de funcionamiento: –40 °C a 125 °C
- Compatibilidad con la interfaz gráfica de usuario de FUSION_DIGITAL_POWER_DESIGNER
Uso del dispositivo
- Fuente de alimentación y rectificador de telecomunicaciones
- Corrección del factor de poder
- Módulo CC-CC aislado