UCD3020A 完全可编程的数字功率控制器，具有多达 2 个稳压输出和 6 个 DPWM 输出技术资料

UCD3020A 器件是 Texas Instruments 的一款数字 PWM 控制器，为数字电源转换应用提供单芯片控制解决方案。该器件允许对高性能、高频电源进行数字控制，并具有灵活的参数配置、监控、监控和通信功能。

UCD3020A 是一种完全可编程的解决方案，可配置为支持单相或多相配置中的各种隔离和非隔离拓扑。一些示例包括交错式 PFC、隔离正激、半桥、相移全桥、有源钳位和谐振 LLC。
*附件：ucd3020a数字电源控制器数据表.pdf

UCD3020A控制器的核心是数字控制回路外设，也称为 Fusion 数字电源外设 （FDPP）。每个 FDPP 都实现了一个高速数字控制回路，包括一个专用误差模数转换器 （EADC）、一个三极点和三个零点 （3p，3z） 数字补偿器以及两个脉冲宽度分辨率为 250 ps 的 DPWM 输出。该器件还包含一个 12 位、200ksps 通用 ADC，具有多达 9 个通道、定时器、中断控制以及 PMBus、SCI 和 SPI 等通信端口。该设备基于 32 位 ARM7 RISC CPU，可执行实时监控、配置外围设备和管理通信。CPU 从可编程闪存和 ROM 中执行其程序。

特性

• 两个电压反馈环路的数字控制
• 多达 6 个高分辨率数字脉宽调制 （DPWM） 输出，支持各种离线、隔离和非隔离 DC/DC 拓扑
  • 250ps DPWM 脉宽分辨率
  • 4ns DPWM 频率分辨率
  • DPWM 输出之间的可调相移
  • 每个 DPWM 对之间的可调死区
  • 高电平有效或 -低 DPWM 极性
  • 高达 2MHz 的 DPWM 开关频率
• 每个反馈回路专用的高速误差模数转换器 （EADC），感应分辨率高达 1 mV
• 片上 10 位 D 和 A 转换器 （DAC），用于设置 EADC 参考电压
• 专用硬件加速数字补偿器或控制律加速器 （CLA）
  • 三极和三零可配置补偿器
  • 特性非线性数字控制
  • 多个可编程系数寄存器，用于自适应数字补偿
• 高达 9 通道、12 位、200ksps 模数转换器 （ADC）
• 多级故障保护
  • 4 个高速模拟比较器
  • 外部故障输入
  • 12 位 ADC
• 可针对电压模式、平均电流模式和谐振模式进行配置
• 允许在多个 UCD3020A 设备之间同步 DPWM 波形
• 可调节的 DPWM 脉冲宽度支持多相应用中的电流平衡。
• 高性能 31.25 MHz、32 位 ARM7 处理器
• 32 KB 程序闪存和 2 KB 数据闪存，带纠错码 （ECC）
• 4 KB 数据 RAM
• 4 KB 引导 ROM
• 通信外围设备
  • PMBus
  • 串口
  • SPI 系列
  • JTAG
• 单电源解决方案：内部稳压器控制外部调整管元件
• 内部温度传感器
• 最多 5 个额外的定时器
• 内置看门狗、BOD 和 POR
• 48 引脚 QFN 封装
• 工作温度范围：–40°C 至 125°C

参数

一、基本信息

• ‌产品名称‌：UCD3020A数字电源控制器
• ‌制造商‌：Texas Instruments
• ‌联系方式‌：[e-mail]

二、封装信息

• ‌封装类型‌：
  • VQFN RGZ 48-pin（2500 units reel）
  • VQFN RGZ 48-pin（250 units reel）
  • VQFN RHA 40-pin（2500 units reel）
  • VQFN RHA 40-pin（250 units reel）
  • TQFP PFC 80-pin（1000 units reel）
  • VQFN RGC 64-pin（2000 units reel）
  • VQFN RGC 64-pin（250 units reel）
• ‌环保与材料‌：RoHS & Green，无铅（NIPDAU）封装

三、热特性

• ‌ 热阻（θJA） ‌：根据封装类型和测试条件有所不同，如VQFN RGZ 48-pin的热阻为38.0°C/W（自然对流）

四、电气特性

• ‌工作温度范围‌：-40°C至125°C
• ‌ 湿敏等级（MSL） ‌：根据封装类型，通常为Level-3
• ‌峰值焊接温度‌：260°C

五、功能特点

• ‌数字电源控制‌：提供高精度的数字电源控制解决方案
• ‌多种封装选择‌：满足不同应用场景的需求
• ‌环保合规‌：符合RoHS标准，适合无铅焊接工艺

六、应用领域

• ‌电源管理‌：适用于各种需要高精度电源控制的电子设备，如通信设备、工业控制系统、计算机等

七、布局与焊接指南

• ‌焊接‌：推荐使用回流焊接工艺，具体焊接曲线请参考TI的相关应用指南
• ‌布局‌：在PCB布局时，应注意电源和地线的布局，以及关键信号的走线，以减小噪声和干扰