UCD30xx 器件是德州儀器 （TI） 數字 PWM 控制器系列的成員，為數字電源轉換應用提供單芯片控制解決方案。這些器件允許對高性能、高頻電源進行數字控制，并靈活配置參數、監控、監控和通信功能。

UCD30xx 是完全可編程的解決方案，可配置為支持單相或多相配置中的各種隔離和非隔離拓撲。一些示例包括交錯式 PFC、隔離正激、半橋、相移全橋、有源鉗位和諧振 LLC。
*附件：ucd3028 數字電源控制器數據表.pdf

UCD30xx 控制器的核心是數字控制回路外設，也稱為 Fusion 數字電源外設 （FDPP）。每個 FDPP 都實現了一個高速數字控制環路，包括一個專用誤差模數轉換器 （EADC）、一個三極點/三個零點（3p、3z）數字補償器和兩個脈寬分辨率為 250 ps 的 DPWM 輸出。該器件還包含一個 12 位、200ksps 通用 ADC，具有多達 15 個通道、定時器、中斷控制以及 PMBus、SCI 和 SPI 等通信端口。該設備基于 32 位 ARM7 RISC CPU，可執行實時監控、配置外圍設備和管理通信。CPU 從可編程閃存和 ROM 中執行其程序。

特性

• 對多達 4 個電壓反饋環路進行數字控制
• 多達 8 個高分辨率數字脈寬調制 （DPWM） 輸出，支持各種離線、隔離和非隔離 DC-DC 拓撲
  • 250ps DPWM 脈寬分辨率
  • 4ns DPWM 頻率分辨率
  • DPWM 輸出之間的可調相移
  • 每個 DPWM 對之間的可調死區
  • 高電平有效或 -低 DPWM 極性
  • 高達 2MHz 的 DPWM 開關頻率
• 每個反饋回路專用的高速誤差模數轉換器 （EADC），感應分辨率高達 1 mV
• 片上 10 位 D 和 A 轉換器 （DAC），用于設置 EADC 參考電壓
• 專用硬件加速數字補償器或控制律加速器 （CLA）
  • 三極、三零可配置補償器
  • 特性非線性數字控制
  • 多個可編程系數寄存器，用于自適應數字補償
• 高達 15 通道、12 位、200ksps 模數轉換器 （ADC）
• 多級故障保護
  • 4 個高速模擬比較器
  • 外部故障輸入
  • 12 位 ADC
• 可針對電壓模式、平均電流模式和諧振模式進行配置
• 允許在多個 UCD3040、UCD3020 和 UCD3028 （UCD30xx） 器件之間同步 DPWM 波形
• 可調節的 DPWM 脈沖寬度支持多相應用中的電流平衡。
• 高性能 31.25 MHz、32 位 ARM7 處理器
• 32 KB 程序閃存和 2 KB 數據閃存，帶糾錯碼 （ECC）
• 4 KB 數據 RAM
• 4 KB 引導 ROM
• 通信外圍設備
  • PMBus
  • 串口
  • SPI 系列
  • JTAG （在 UCD3028 中不可用）
• 單電源解決方案：內部穩壓器控制外部調整管元件
• 內部溫度傳感器
• 最多 5 個額外的定時器
• 內置看門狗、BOD 和 POR
• 80 引腳 QFP （PFC）、64 引腳 QFN （RGC）、48 引腳 QFN （RGZ） 和 40 引腳 QFN （RHA 和 RMH） 封裝產品
• 工作溫度范圍：–40°C 至 125°C
• 應用
  • 隔離式 AC-DC 和 DC-DC 電源
  • 功率因數校正
  • 非隔離式 DC-DC 電源

參數

一、產品概述

• ?產品名稱?：UCD3028 數字電源控制器
• ?主要特點?：
  • 可配置為電壓模式、平均電流模式和諧振模式控制。
  • 支持高達四個電壓反饋回路。
  • 可同步多個UCD30xx設備的DPWM波形。
  • 提供八個高分辨率數字脈沖寬度調制（DPWM）輸出。
  • 內置高性能31.25-MHz ARM7處理器。
  • 具有豐富的通信外設，包括PMBus、UART和SPI。

二、功能特性

• ?數字控制?：通過集成的ARM7處理器實現高精度的數字控制。
• ?多模式支持?：支持電壓模式、平均電流模式和諧振模式，適應不同的應用需求。
• ?高分辨率DPWM?：提供250-ps的DPWM脈沖寬度分辨率和4-ns的DPWM頻率分辨率。
• ?同步與相位控制?：支持多個UCD30xx設備之間的DPWM波形同步，以及DPWM輸出之間的相位控制。
• ?故障保護?：具有多級故障保護功能，確保系統的穩定性和可靠性。
• ?通信接口?：提供PMBus、UART和SPI通信接口，方便與其他設備進行數據交換和監控。

三、電氣特性

• ?供電電壓?：3.3V數字核心供電和IO供電。
• ?工作溫度范圍?：-40°C至125°C。
• ?高精度ADC?：內置12位、200-ksps模擬數字轉換器（ADC），具有15個通道。
• ?高速比較器?：四個高速模擬比較器，用于故障檢測和保護。
• ?內部溫度傳感器?：用于監控芯片溫度，防止過熱。

四、封裝與尺寸

• ?封裝類型?：40-Pin QFN（RHA和RMH）
• ?具體尺寸?：請參考數據表中的封裝圖紙。

五、引腳功能

• ?主要引腳?：
  • AD-00至AD-14：12位ADC輸入通道。
  • DPWM-1A/B至DPWM-4A/B：高分辨率DPWM輸出。
  • FAULT-1A/B至FAULT-4A/B：外部故障輸入。
  • PMBus接口：包括PMBus時鐘、數據、警報和控制引腳。
  • UART和SPI接口：提供標準的UART和SPI通信引腳。
  • GPIO引腳：多個通用輸入輸出引腳，可用于各種控制和監測功能。

六、典型應用

• ?應用領域?：適用于需要高精度、高可靠性和多通信接口的電源管理應用，如數據中心、電信設備和工業控制系統等。
• ?設計要點?：
  • 利用數字控制實現高精度的電源管理。
  • 通過同步和相位控制優化多相電源的性能。
  • 利用豐富的通信接口實現遠程監控和管理。