JAJSLS2D march   2013  – april 2021 UCD3138064

PRODUCTION DATA  

  1.   1
  2. 1 特長
  3. 2 アプリケーション
  4. 3 概要
  5. 4 Functional Block Diagram
  6. 5 Revision History
  7. 6 Device Options
    1. 6.1 Device Comparison Table
    2. 6.2 Product Selection Matrix
  8. 7 Pin Configuration and Functions
    1. 7.1 Pin Diagrams
    2. 7.2 Pin Functions
  9. 8 Specifications
    1. 8.1  Absolute Maximum Ratings #GUID-DB56AA00-A5E9-4426-9853-ACC9CCD10656/SLUSB727999
    2. 8.2  Handling Ratings
    3. 8.3  Recommended Operating Conditions
    4. 8.4  Thermal Information
    5. 8.5  Electrical Characteristics
    6. 8.6  Timing Characteristics
    7. 8.7  PMBus/SMBus/I2C Timing
    8. 8.8  Power On Reset (POR) / Brown Out Reset (BOR)
    9. 8.9  Typical Clock Gating Power Savings
    10. 8.10 Typical Characteristics
  10. 9 Detailed Description
    1. 9.1 Overview
      1. 9.1.1 ARM Processor
      2. 9.1.2 Memory
    2. 9.2 Functional Block Diagram
    3. 9.3 Feature Description
      1. 9.3.1  System Module
        1. 9.3.1.1 Address Decoder (DEC)
        2. 9.3.1.2 Memory Management Controller (MMC)
        3. 9.3.1.3 System Management (SYS)
        4. 9.3.1.4 Central Interrupt Module (CIM)
      2. 9.3.2  Peripherals
        1. 9.3.2.1 Digital Power Peripherals
          1. 9.3.2.1.1 Front End
          2. 9.3.2.1.2 DPWM Module
          3. 9.3.2.1.3 DPWM Events
          4. 9.3.2.1.4 High Resolution DPWM
          5. 9.3.2.1.5 Over Sampling
          6. 9.3.2.1.6 DPWM Interrupt Generation
          7. 9.3.2.1.7 DPWM Interrupt Scaling/Range
      3. 9.3.3  Automatic Mode Switching
        1. 9.3.3.1 Phase Shifted Full Bridge Example
        2. 9.3.3.2 LLC Example
        3. 9.3.3.3 Mechanism For Automatic Mode Switching
      4. 9.3.4  DPWMC, Edge Generation, Intramux
      5. 9.3.5  Filter
        1. 9.3.5.1 Loop Multiplexer
        2. 9.3.5.2 Fault Multiplexer
      6. 9.3.6  Communication Ports
        1. 9.3.6.1 SCI (UART) Serial Communication Interface
        2. 9.3.6.2 PMBUS/I2C
        3. 9.3.6.3 SPI
      7. 9.3.7  Real Time Clock
      8. 9.3.8  Timers
        1. 9.3.8.1 24-Bit Timer
        2. 9.3.8.2 16-Bit PWM Timers
        3. 9.3.8.3 Watchdog Timer
      9. 9.3.9  General Purpose ADC12
      10. 9.3.10 Miscellaneous Analog
      11. 9.3.11 Brownout
      12. 9.3.12 Global I/O
      13. 9.3.13 Temperature Sensor Control
      14. 9.3.14 I/O Mux Control
      15. 9.3.15 Current Sharing Control
      16. 9.3.16 Temperature Reference
    4. 9.4 Device Functional Modes
      1. 9.4.1 DPWM Modes Of Operation
        1. 9.4.1.1 Normal Mode
        2. 9.4.1.2 Phase Shifting
        3. 9.4.1.3 DPWM Multiple Output Mode
        4. 9.4.1.4 DPWM Resonant Mode
      2. 9.4.2 Triangular Mode
      3. 9.4.3 Leading Edge Mode
    5. 9.5 Memory
      1. 9.5.1 Register Maps
        1. 9.5.1.1 CPU Memory Map and Interrupts
          1. 9.5.1.1.1 Memory Map (After Reset Operation)
          2. 9.5.1.1.2 Memory Map (Normal Operation)
          3. 9.5.1.1.3 Memory Map (System and Peripherals Blocks)
        2. 9.5.1.2 Boot ROM
        3. 9.5.1.3 Customer Boot Program
        4. 9.5.1.4 Flash Management
        5. 9.5.1.5 Synchronous Rectifier MOSFET Ramp and IDE Calculation
  11. 10Applications and Implementation
    1. 10.1 Application Information
    2. 10.2 Typical Application
      1. 10.2.1 Design Requirements
      2. 10.2.2 Detailed Design Procedure
        1. 10.2.2.1 PCMC (Peak Current Mode Control) PSFB (Phase Shifted Full Bridge) Hardware Configuration Overview
        2. 10.2.2.2 DPWM Initialization for PSFB
          1. 10.2.2.2.1 DPWM Synchronization
        3. 10.2.2.3 Fixed Signals to Bridge
        4. 10.2.2.4 Dynamic Signals to Bridge
        5. 10.2.2.5 System Initialization for PCM
          1. 10.2.2.5.1 Use of Front Ends and Filters in PSFB
          2. 10.2.2.5.2 Peak Current Detection
          3. 10.2.2.5.3 Peak Current Mode (PCM)
      3. 10.2.3 Application Curves
  12. 11Power Supply Recommendations
    1. 11.1 Introduction To Power Supply and Layout Recommendations
    2. 11.2 3.3-V Supply Pins
    3. 11.3 Recommendation for V33 Ramp up Slew Rate for UCD3138 and UCD3138064
    4. 11.4 Recommendation for RC Time Constant of RESET Pin for UCD3138 and UCD3138064
  13. 12Layout
    1. 12.1 Layout Guidelines
      1. 12.1.1 EMI and EMC Mitigation Guidelines
      2. 12.1.2 BP18 Pin
      3. 12.1.3 Additional Bias Guidelines
      4.      UCD3138 Pin Connection Recommendation
        1. 12.1.4.1 Current Amplifier With EADC Connection
        2. 12.1.4.2 DPWM Synchronization
        3. 12.1.4.3 External Clock
        4. 12.1.4.4 GPIOS
        5. 12.1.4.5 DPWM PINS
        6. 12.1.4.6 EAP and EAN Pins
        7. 12.1.4.7 ADC Pins
          1. 12.1.4.7.1 RESET Pin
      5. 12.1.4 UART Communication Port
      6.      Special Considerations
    2. 12.2 Layout Example
      1. 12.2.1 UCD3138 and UCD3138064 40 Pin
      2. 12.2.2 UCD3138 and UCD3138064 64 Pin
  14. 13Device and Documentation Support
    1. 13.1 Device Support
    2. 13.2 Documentation Support
      1. 13.2.1 Related Documentation
    3. 13.3 Trademarks
    4. 13.4 静電気放電に関する注意事項
    5. 13.5 用語集
  15. 14Mechanical, Packaging, and Orderable Information

パッケージ・オプション

メカニカル・データ（パッケージ｜ピン）
サーマルパッド・メカニカル・データ
発注情報

3 概要

UCD3138064 はテキサス・インスツルメンツ製のデジタル電源コントローラで、単一チップのソリューションで高度な統合と性能を実現しています。UCD3138064 は、テキサス・インスツルメンツの UCD3138 デジタル電源コントローラ (セクション 6) と比べて、64kB のプログラム・フラッシュ・メモリ (UCD3138 では 32kB) と、SPI や 2 番目の I2C ポートなどの追加の通信オプションがあります。64kB のプログラム・フラッシュ・メモリが 2 つの 32kB バンクとして搭載されているため、設計者はデバイスにファームウェアのデュアル・イメージ (1 つのメイン・イメージ + 1 つのバックアップ・イメージなど) を実装でき、適切なアルゴリズムを使用して、どちらのバンクからも柔軟に実行できます。また、プロセッサで新しいプログラムをロードし、その後で電力供給を中断せずにそのプログラムを実行できます。この機能により、エンド・ユーザーは停止時間なしに新しいプログラムをロードして、現場で電源に新しい機能を追加できます。

UCD3138064 は柔軟性が高いので、さまざまな電力変換アプリケーションに最適です。さらに、デバイス内部の複数のペリフェラルは、AC/DC および絶縁型 DC/DC アプリケーションの性能を向上し、IT およびネットワーク・インフラストラクチャ分野でソリューションの部品数を削減できるよう、特に最適化されています。UCD3138064 は完全にプログラム可能なソリューションで、お客様はアプリケーションを完全に制御でき、豊富な機能によりソリューションを差別化できます。同時に、アプリケーション・ファームウェア、Code Composer StudioTM ソフトウェア開発環境、主要なシステム・パラメータの設定と監視ができるテキサス・インスツルメンツの Fusion Power Development GUI など、クラス最高の開発ツールが揃っているため、お客様の開発作業が簡単になります。

UCD3138064 コントローラの中核は、デジタル電源ペリフェラル (DPP) です。各 DPP には、専用のエラー A/D コンバータ (EADC)、PID ベースの 2 極 / 2 零点デジタル補償器、およびパルス幅分解能 250ps の DPWM 出力で構成される高速デジタル制御ループが実装されています。このデバイスには、12 ビット、267ksps の汎用 ADC も搭載されており、最大 15 チャネル、タイマ、割り込み制御、PMBus、I2C、SPI、UART 通信ポートを備えています。このデバイスは、リアルタイムの監視、ペリフェラルの設定、通信の管理を行う、32 ビット ARM7TDMI-S RISC マイクロコントローラをベースにしています。この ARM マイクロコントローラは、プログラム可能なフラッシュ・メモリと、オンチップ RAM および ROM を使ってプログラムを実行します。

DPP の他に、個別のパワー・マネージメント・ペリフェラルが追加されました。これにより、幅広い制御方式とトポロジをサポートして、全動作範囲にわたる高い効率、高集積による電力密度と信頼性の向上、総システム・コストの最小化、高い柔軟性を実現しています。このようなペリフェラルとして、軽負荷バースト・モード、同期整流、LLC とフェーズ・シフト・フルブリッジ・モードの切り替え、入力電圧フィード・フォワード、銅配線の電流検出、理想ダイオードのエミュレーション、定電流定電力制御、同期整流ソフト・オン / オフ、ピーク電流モード制御、磁束バランス、2 次側入力電圧センシング、高分解能の電流共有、ハードウェアで構成可能なソフト・スタート (プリバイアスあり)、および他のいくつかの機能があります。トポロジのサポートは、電圧モードおよびピーク電流モード制御のフェーズ・シフト・フル・ブリッジ、シングルおよびデュアル・フェーズ PFC、ブリッジレス PFC、ハード・スイッチのフル・ブリッジおよびハーフ・ブリッジ、LLC ハーフ・ブリッジおよびフル・ブリッジに最適化されています。

製品情報
部品番号(1) パッケージ図 パッケージ・タイプ 本体サイズ
UCD3138064 RGC VQFN (64) 9.00mm × 9.00mm
RMH WQFN (40) 6.00mm × 6.00mm
RJA VQFN (40) (2) 6.00mm × 6.00mm
(1) 詳細については、セクション 14、「メカニカル、パッケージ、および注文情報」を参照してください。
(2) 基板レベルの信頼性 (BLR) のための温度サイクル・テスト性能向上に最適化されており、新しい 40 ピンの設計に推奨されます。