UCD3028 完全可编程的数字电源控制器，具有多达 2 个稳压输出和 8 个 DPWM 输出技术资料

UCD30xx 器件是德州仪器 （TI） 数字 PWM 控制器系列的成员，为数字电源转换应用提供单芯片控制解决方案。这些器件允许对高性能、高频电源进行数字控制，并灵活配置参数、监控、监控和通信功能。

UCD30xx 是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：ucd3028 数字电源控制器数据表.pdf

UCD30xx 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环路，包括一个专用误差模数转换器 （EADC）、一个三极点/三个零点（3p、3z）数字补偿器和两个脉宽分辨率为 250 ps 的 DPWM 输出。该器件还包含一个 12 位、200ksps 通用 ADC，具有多达 15 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

• 对多达 4 个电压反馈环路进行数字控制
• 多达 8 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、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 15 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 UCD3040、UCD3020 和 UCD3028 （UCD30xx） 器件之间同步 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 （在 UCD3028 中不可用）
• 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
• 80 引脚 QFP （PFC）、64 引脚 QFN （RGC）、48 引脚 QFN （RGZ） 和 40 引脚 QFN （RHA 和 RMH） 封装产品
• 工作温度范围：–40°C 至 125°C
• 应用
  • 隔离式 AC-DC 和 DC-DC 电源
  • 功率因数校正
  • 非隔离式 DC-DC 电源

参数

一、产品概述

• ‌产品名称‌：UCD3028 数字电源控制器
• ‌主要特点‌：
  • 可配置为电压模式、平均电流模式和谐振模式控制。
  • 支持高达四个电压反馈回路。
  • 可同步多个UCD30xx设备的DPWM波形。
  • 提供八个高分辨率数字脉冲宽度调制（DPWM）输出。
  • 内置高性能31.25-MHz ARM7处理器。
  • 具有丰富的通信外设，包括PMBus、UART和SPI。

二、功能特性

• ‌数字控制‌：通过集成的ARM7处理器实现高精度的数字控制。
• ‌多模式支持‌：支持电压模式、平均电流模式和谐振模式，适应不同的应用需求。
• ‌高分辨率DPWM‌：提供250-ps的DPWM脉冲宽度分辨率和4-ns的DPWM频率分辨率。
• ‌同步与相位控制‌：支持多个UCD30xx设备之间的DPWM波形同步，以及DPWM输出之间的相位控制。
• ‌故障保护‌：具有多级故障保护功能，确保系统的稳定性和可靠性。
• ‌通信接口‌：提供PMBus、UART和SPI通信接口，方便与其他设备进行数据交换和监控。

三、电气特性

• ‌供电电压‌：3.3V数字核心供电和IO供电。
• ‌工作温度范围‌：-40°C至125°C。
• ‌高精度ADC‌：内置12位、200-ksps模拟数字转换器（ADC），具有15个通道。
• ‌高速比较器‌：四个高速模拟比较器，用于故障检测和保护。
• ‌内部温度传感器‌：用于监控芯片温度，防止过热。

四、封装与尺寸

• ‌封装类型‌：40-Pin QFN（RHA和RMH）
• ‌具体尺寸‌：请参考数据表中的封装图纸。

五、引脚功能

• ‌主要引脚‌：
  • AD-00至AD-14：12位ADC输入通道。
  • DPWM-1A/B至DPWM-4A/B：高分辨率DPWM输出。
  • FAULT-1A/B至FAULT-4A/B：外部故障输入。
  • PMBus接口：包括PMBus时钟、数据、警报和控制引脚。
  • UART和SPI接口：提供标准的UART和SPI通信引脚。
  • GPIO引脚：多个通用输入输出引脚，可用于各种控制和监测功能。

六、典型应用

• ‌应用领域‌：适用于需要高精度、高可靠性和多通信接口的电源管理应用，如数据中心、电信设备和工业控制系统等。
• ‌设计要点‌：
  • 利用数字控制实现高精度的电源管理。
  • 通过同步和相位控制优化多相电源的性能。
  • 利用丰富的通信接口实现远程监控和管理。