‌UCD90160 16轨电源时序控制器与监控器（支持ACPI）技术文档总结

UCD90160是 16 轨 PMBus/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 16 个电源电压输入。26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 12 个引脚提供 PWM 功能。使用这些引脚，UCD90160支持裕度和通用PWM功能。

可以使用引脚选择的轨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。
*附件：ucd90160.pdf

TI Fusion 数字电源™设计器软件用于设备配置。这种基于PC的图形用户界面（GUI）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

• 监控和排序 16 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 12 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
• 固定选定的轨状态以支持 ACPI
• 灵活的数字 I/O 配置
• 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

方框图

‌1. 核心功能‌

• ‌多轨监控与排序‌：支持16路电压轨的监控与排序，每400μs采样一次，集成12位ADC（2.5V内部参考电压，精度±0.5%）。
• ‌灵活排序逻辑‌：支持基于时间、电压轨依赖或引脚触发的排序，每轨可配置4个欠压/过压阈值。
• ‌非易失性故障记录‌：每轨最多记录12条故障详情，支持峰值电压日志。
• ‌闭环电压裕度调节‌：10路轨支持闭环裕度调节，通过PWM输出调整电压至用户定义的裕度阈值。

‌2. 关键特性‌

• ‌ACPI支持‌：通过引脚选择电源状态（最多3个GPI定义8种系统状态），实现低功耗模式管理。
• ‌数字I/O配置‌：26个GPIO引脚可配置为电源使能、复位信号、中断等，其中12个支持PWM功能（频率15.259kHz–125MHz）。
• ‌通信接口‌：支持JTAG、I2C/SMBus/PMBus™，兼容PMBus 1.1标准。
• ‌看门狗与系统复位‌：可编程看门狗定时器，支持系统复位信号生成。

‌3. 应用场景‌

• ‌ 工业与自动化测试设备（ATE） ‌
• ‌电信与网络设备‌
• ‌服务器与存储系统‌
• ‌需多轨电源排序与监控的复杂系统‌

‌4. 技术参数‌

• ‌封装‌：64引脚VQFN（9mm×9mm）。
• ‌工作电压‌：3.3V（±10%），支持-40°C至125°C环境温度。
• ‌ADC性能‌：12位分辨率，±5LSB总未调整误差，支持0V–2.5V输入（部分引脚支持0.2V–2.5V）。
• ‌时序控制‌：最大开启/关闭延迟3276ms，支持故障响应（立即关闭、延迟关闭、自动重启等）。

‌5. 配置工具‌

• ‌TI Fusion Digital Power Designer‌：图形化界面（GUI）用于配置设备参数、监控系统状态及导出PMBus脚本或数据闪存映像。
• ‌编程选项‌：支持JTAG、I2C/PMBus在线编程或离线生成配置文件。

‌6. 故障管理‌

• ‌实时监控‌：每轨独立检测欠压/过压警告与故障，触发PMBus警报。
• ‌响应策略‌：可选继续运行、立即关闭、延迟关闭或自动重启（最多14次）。
• ‌日志记录‌：非易失性存储故障时间戳、电压值及复位计数器。

‌7. 设计支持‌

• ‌布局建议‌：强调热焊盘连接、电源去耦（如1μF+0.01μF陶瓷电容）及信号完整性控制。
• ‌典型应用电路‌：包含电压监控分压电路、闭环裕度调节RC网络及JTAG接口电阻配置。

‌8. 文档与资源‌

• ‌相关文档‌：《UCD90xxx Sequencer and System Health Controller PMBus Command Reference》（SLVU352）。
• ‌社区支持‌：TI E2E论坛提供设计协助与故障排查。

‌总结‌：UCD90160是一款高集成度电源管理IC，适用于需精确多轨排序、实时监控及复杂故障响应的系统，结合GUI工具可快速实现定制化配置。