UCD9090-Q1 汽车10通道定序器和系统健康监测器技术手册

UCD9090-Q1 是一款 10 轨 PMBus 和 I^2^C 可寻址电源定序器和监视器。该器件集成了一个 12 位 ADC，用于监控多达 10 个电源电压输入。23 个 GPIO 引脚可用于电源使能、上电复位信号、外部中断、级联或其他系统功能。其中 10 个引脚提供 PWM 功能。使用这些引脚，UCD9090-Q1 支持裕量和通用 PWM 功能。
*附件：ucd9090-q1.pdf

可以使用引脚选择的电源轨状态功能实现特定的电源状态。此功能允许使用多达 3 个 GPI 来启用和禁用任何电源轨。这对于实现系统低功耗模式以及用于硬件设备的高级配置和电源接口 （ACPI） 规范非常有用。

TI Fusion 数字电源™设计器软件提供设备配置。这种基于 PC 的用户界面 （UI） 提供了一个直观的界面，用于配置、存储和监控所有系统作参数。

特性

• 符合汽车应用标准
• AEC-Q100 符合以下标准：
  • 器件温度等级 1：–40°C 至 125°C 环境工作温度范围
  • 设备 HBM ESD 分类等级 H2
  • 设备 CDM ESD 分类级别 C4B
• UCD9090-Q1 监控和排序 10 个电压轨
  • 每 400 μs 对所有导轨进行采样
  • 12位ADC，2.5V，0.5%内部电压裁判
  • 基于时间、导轨和引脚依赖性的排序
  • 每个监视器有四个可编程欠压和过压阈值
• 每个监视器的非易失性错误和峰值记录（最多 30 个故障详细信息条目）
• 10 个导轨的闭环裕度
  • 裕量输出调整轨电压以匹配用户定义的裕量阈值
• 可编程看门狗定时器和系统复位
• 灵活的数字 I/O 配置
• 引脚选择的轨道状态
• 级联多个设备
• 多相PWM时钟发生器
  • 时钟频率范围为 15.259 kHz 至
    125 MHz
  • 能够配置独立的时钟输出以同步开关模式电源
• JTAG和我^2^C/SMBus/PMBus™ 接口

参数

‌1. 产品概述‌
UCD9090-Q1 是一款符合汽车应用标准（AEC-Q100认证）的10通道电源时序控制器与监控器，支持ACPI规范。主要功能包括：

• ‌多电压轨监控‌：通过12位ADC实时监测10路电压输入（0V-2.5V），采样频率400μs/通道。
• ‌时序控制‌：支持基于时间、电压轨依赖或引脚触发的电源序列管理，最大延时3276ms。
• ‌故障管理‌：每路电压支持4个可编程阈值（欠压/过压警告与故障），非易失性错误日志记录（最多30条）。
• ‌闭环电压调节‌：支持10路电压的动态调整（如裕量控制），PWM频率范围15.259kHz至125MHz。
• ‌接口支持‌：JTAG、I2C/SMBus/PMBus通信接口，支持多设备级联。

‌2. 关键特性‌

• ‌汽车级认证‌：工作温度范围-40°C至125°C，符合HBM ESD H2级和CDM ESD C4B级防护标准。
• ‌灵活配置‌：
  • 23个GPIO（10个支持PWM输出），可配置为电源使能、看门狗、系统复位等。
  • 支持引脚选择状态（Pin-Selected Rail States），通过3个GPI实现8种系统低功耗模式。
• ‌高级功能‌：
  • 硬件比较器实现快速故障响应（80μs）。
  • 非易失性存储记录峰值电压、故障事件及运行时间。
  • 看门狗定时器（0.001s-32.256s可调）与系统复位信号生成。

‌3. 应用场景‌
适用于需多电压轨管理的系统，如：

• 汽车电子（ECU、信息娱乐系统）
• 服务器/存储设备
• 网络通信设备
• 工业自动化

‌4. 设计支持‌

• ‌配置工具‌：TI Fusion Digital Power Designer软件提供图形化配置界面，支持PMBus命令生成与故障模拟。
• ‌参考设计‌：典型应用电路包含电压监控分压网络、电流检测（如INA196）、温度传感（如TMP20）及PWM裕量控制电路。

‌5. 封装与生产信息‌

• ‌封装‌：48引脚VQFN（7mm×7mm），带裸露焊盘散热。
• ‌订购型号‌：UCD9090QRGZRQ1（符合汽车级标准）。

‌6. 注意事项‌

• 布局时需确保电源去耦（如V33A/V33D的4.7μF+0.1μF电容）与热焊盘接地。
• 生产编程推荐使用数据闪存脚本文件，避免PMBus命令导致的GPIO状态异常。