UCD9246
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SLVSA34 - 2010年1月
数字PWM系统控制器
1
特点
完全可配置的多路输出和多
相非隔离式DC / DC PWM控制器
控制多达4电压轨和多达6
相
支持开关频率高达2MHz
250 ps的占空比分辨率
高达1mV的闭环解决方案
硬件加速， 3极/ 3 -零
补偿与非线性增益为
改善瞬态性能
支持多种软启动和软停止
配置，其中包括预偏置启动
支持电压跟踪，裕和
测序
支持电流和温度平衡
多相功率级
支持相位添加/脱落的
多相功率级
同步输入/输出引脚对齐DPWM时钟之间
多UCD92xx设备
电源的12位数字监控
参数，包括：
- 输入/输出电流和电压
- 温度在每个功率级
过流故障的多层次
保护：
- 外部电流故障输入
- 快速过电流保护
- 当前不断数字监控
过压和欠压故障保护
过温故障保护
增强的非易失性存储器错误
修正码（ ECC ）
器件采用单电源供电，一
内部稳压器控制器，允许
器件在宽电源电压范围
支持数字电源
设计师，一个全功能的基于PC的设计
2
工具来模拟，配置和监视
电源性能
应用
工业/ ATE
网络设备
电信设备
服务器
存储系统
FPGA ， DSP和存储器电源
描述
该UCD9246是一种多轨道，多相位
同步降压数字PWM控制器，专为
非隔离DC / DC功率应用。该装置
集成了专用电路为DC / DC回路
管理与快闪记忆体和一个串行接口
to
支持
可配置性，
监测
和
管理。
该UCD9246的目的是提供一个宽
各种所需的特征用于非隔离DC / DC
同时最小化总的转换器应用
通过减少外部系统元件数量
电路。
该
解
集成
多回路
管理与排序，裕度，跟踪
和智能化的相位管理，以优化
总
系统
EF网络效率。
另外，
环
补偿和校准不支持
需要补充的外部元件。
为了便于配置设备，德克萨斯
仪器数字电源 Designer是
提供的。这基于PC的图形用户界面
提供了一个直观的接口设备。此工具
允许设计工程师可以配置系统
操作参数的应用，存储
配置到片上非易失存储器和
观察两者的频域和时域
模拟的每个功率级的输出。
TI还开发了多个互补发电
现阶段的解决方案 - 从UCD7K分立驱动器
家人经过全面测试动力总成模块的PTD
家庭。这些解决方案已被开发
补充UCD9K系列系统电源
控制器。
1
2
请注意，一个重要的通知有关可用性，标准保修，并在得克萨斯州的关键应用程序使用
仪器的半导体产品和免责条款及其出现在此数据表的末尾。
数字电源，自动识别是德州仪器的商标。
2010 ，德州仪器
PRODUCTION数据信息为出版日期。
产品符合占德州条款规范
仪器标准保修。生产加工过程中不
不一定包括所有参数进行测试。
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这个集成电路可以被ESD损坏。德州仪器建议所有集成电路与处理
适当的预防措施。如果不遵守正确的操作和安装程序，可以造成损坏。
ESD损害的范围可以从细微的性能下降，完成设备故障。精密集成电路可能会更
容易受到伤害，因为很小的参数变化可能导致设备不能满足其公布的规格。
订购信息
(1)
工作温度
范围内，T
A
-40_C到125_C
(1)
订购零件
数
UCD9246RGCR
UCD9246RGCT
引脚数
64-pin
64-pin
供应
2000年卷
250盘
包
QFN
QFN
顶部
记号
UCD9246
UCD9246
对于最新的封装和订购信息，请参阅封装选项附录本文档的末尾，或见TI
网站：
www.ti.com 。
绝对最大额定值
(1)
价值
电压施加在V
33D
至DGND
电压施加在V
33A
到AGND
电压施加到任何引脚
(2)
单位
V
V
V
°C
-0.3 3.8
-0.3 3.8
-0.3 3.8
-40至150
存储温度（T
英镑
)
(1)
(2)
强调超越那些在列
绝对最大额定值
可能对器件造成永久性损坏。这些压力额定值
该设备在这些或超出下标明的任何其他条件，仅及功能操作
推荐工作
条件
是不是暗示。暴露于长时间处于最大绝对额定情况下会影响器件的可靠性。
所有电压参考GND 。
推荐工作条件
在工作自由空气的温度范围内（除非另有说明）
民
V
T
A
T
J
(1)
操作，V在电源电压
33D
, V
33DIO
, V
33A
工作自由空气的温度范围内
(1)
结温
(1)
喃
3.3
最大
3.6
125
125
单位
V
°C
°C
3
–40
当操作时， UCD9246的典型功率消耗导致从环境温度15 ℃的温度上升。
电气特性
参数
电源电流
I
V33A
I
V33DIO
I
V33D
I
V33D
内部稳压器控制器输入/输出
V
33
V
33FB
I
V33FB
Beta版
3.3 V线性稳压器
3.3 V线性稳压器的反馈
通过系列的基极驱动
系列NPN旁路装置
V
VIN
= 12 V
40
NPN晶体管的发射极
3.25
3.3
4
10
3.6
4.6
V
mA
电源电流
V
33A
= 3.3 V
V
33DIO
= 3.3 V
V
33D
= 3.3 V
V
33D
= 3.3 V存储配置参数
在闪速存储器
8
2
40
50
15
10
45
55
mA
测试条件
民
典型值
最大
单位
外部提供3.3 V电源
V
33D
V
33A
数字3.3 V电源
模拟3.3 V电源
T
A
= 25°C
T
A
= 25°C
3.0
3.0
3.6
3.6
V
V
2
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电气特性（续）
参数
误差放大器输入EAPN ， EANn
V
CM
V
错误
EAP- EAN
R
EA
I
OFFSET
VREF的10位DAC
V
REF
V
refres
V
ADDR_OPEN
V
ADDR_SHORT
V
ADC_RANGE
V
OC_THRS
V
OC_RES
ADCREF
温度
国内
INL
I
LKG
R
IN
C
IN
参考电压设定值
参考电压分辨率
0
1.56
1.6
V
mV
共模电压每个引脚
内部误差电压范围
误差电压数字分辨率
输入阻抗
输入失调电流
CLA_GAINS的AFE_GAIN字段= 0
CLA_GAINS的AFE_GAIN字段= 3
接地参考
1 kΩ的源阻抗
0.5
–5
(1)
测试条件
民
典型值
最大
单位
–0.15
–256
1
1.5
1.848
248
V
mV
mV
3
5
MΩ
A
模拟输入CS- 1A ， CS- 1B ， CS- 2A ， CS- 2B ， CS- 3A ， CS -4A ，V
in
/I
in
， TEMP ， ADDR - 0 ， ADDR - 1 ， VTRACK ， ADCREF
电压指示引脚开路
电压指示引脚短路
测量范围为电压监视
过流比较器的阈值电压
范围
(2)
过流比较器的阈值电压
范围
外部基准输入
诠释。温度检测精度
ADC的积分非线性
输入漏电流
输入阻抗
电流检测输入电容
3V适用于针
接地参考
8
10
超过范围从0° C至125°C
ADDR - 0,1开
ADDR - 0,1短路到地
输入： V
in
/I
in
, V
轨道
，温度， CS- A， CS -1B ，
CS- 2A， CS- 2B的CS- 3A， CS- 4A
输入： CS- 1A ， CS- 2A ， CS- 3A ， CS- 4A
输入： CS- 1A ， CS- 2A ， CS- 3A ， CS- 4A
1.8
–5
–2.5
0
0.032
31.25
V
33A
5
2.5
100
2.37
0.36
2.5
2
V
V
V
V
mV
V
°C
mV
nA
MΩ
pF
数字输入/输出
V
OL
V
OH
V
IH
V
IL
V
RESET
t
RESET
V
REFacc
低电平输出电压
高电平输出电压
高电平输入电压
低电平输入电压
I
OL
= 6毫安
(3)
, V
33DIO
= 3 V
I
OH
= -6毫安
(4)
, V
33DIO
= 3 V
V
33DIO
= 3V
V
33DIO
= 3.5 V
V
33D
针
nRESET管脚
V
REF
命为1V，在25℃下，
AFEgain = 4 ，1V输入到EAP / N测定
在EADC的输出
(5)
2.3
2
–10
–20
–4
10
20
4
240 + 1
SWITCHI
ng
周期
2000
100%
V / ms的
岁月
k个圈
V
33DIO
–0.6V
2.1
3.6
1.1
DGND
+0.25
V
V
V
V
系统性能
其中，电压器件复位的
脉冲宽度需要复位
设定基准准确度
2.4
V
s
mV
mV
mV
给定值基准准确度温度-40 ° C至125°C
V
DiffOffset
t
延迟
F
SW
税
V
33
SLEW
t
保留
Write_Cycles
增益设置之间的差异抵消
AFEgain = 4相比AFEgain = 1，2，或8个
数字补偿延时
240
ns
开关频率
最大和最小占空比
最小V
33
压摆率
的配置参数保留
非易失性擦除/写周期数
V
33
V之间的转换速率
RESET
分钟和2.9V
T
J
= 25°C
T
J
= 25°C
15.260
0%
0.25
100
20
千赫
(1)
(2)
(3)
(4)
(5)
看到UCD92xx的PMBus命令参考CLA_GAINS命令的AFE_GAIN字段的描述。
可以通过设置为'0'来禁止
最大余
OL
所有输出相结合，不应超过12 mA，以保持规定的最大电压降。
最大余
OH
所有输出相结合，不应超过48 mA，以保持规定的最大电压降。
使用默认设备校准。 PMBus的校准可被用来改善调节公差
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3
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ADC监视间隔和响应时间
该ADC工作在测量每一轨的输出电压的连续转换序列，每个电源
现阶段的输出电流，再加上其他四个变量（外部温度，内部温度，输入电压和
电流和跟踪输入电压）。该序列的长度由输出轨的数目来确定
（ NumRails ），并配置为使用总输出功率级（ NumPhases ） 。的时间来完成监控
采样序列得到下式：
t
ADC_SEQ
= t
ADC
× （ NumRAILS + NumPHASE + 4 ）
参数
t
ADC
t
ADC_SEQ
ADC的单抽样时间
ADC序列器间隔
敏= 1铁+ 1相+ 4 = 6个样品
最大值= 4的Rails + 8相+ 4 = 16个样品
23.04
测试条件
民
典型值
3.84
61.44
最大
单位
s
s
最近的ADC转换结果周期性地转换成适当的测量单位（伏特，
安培，度） ，并且在每次测量时相比，相应的错误和警告限制。该
监测异步操作以在ADC ，在下面的表格中所示的时间间隔。
参数
t
VOUT
t
IOUT
t
VIN
t
IIN
t
温度
t
IBAL
输出电压监视间隔
输出电流监视间隔
输入电压监视间隔
输入电流监视间隔
温度监测的时间间隔
输出电流平衡区间
测试条件
民
典型值
200
200 × NRails
2
2
100
2
最大
单位
s
s
ms
ms
ms
ms
因为ADC定序器和监测比较是异步对方，所述响应
时间到故障状态取决于该事件的监视时间间隔内发生，并且在ADC内
序列区间。一旦检测到故障情况，一些需要额外时间来确定正确的
动作的基础上FAULT_RESPONSE代码，然后执行相应的响应。以下
表中列出了最坏情况下的故障响应时间。
参数
过压/欠压故障时的响应时间
正常工作
t
OVF
, t
UVF
过压/欠压故障的响应时间，在此期间
数据记录
过压/欠压故障的响应时间，当
跟踪或排序启用
过/欠流故障时的响应时间
正常工作
t
OCF
, t
UCF
过/欠流故障的响应时间，在此期间
数据记录
过/欠流故障的响应时间，当
跟踪或排序启用
t
OTF
(1)
(2)
超温故障响应时间
测试条件
正常调节，没有PMBus的活动， 8
分阶段启用
在数据记录到非易失性存储器
(1)
在跟踪和软启动斜坡。
正常调节，没有PMBus的活动， 8
阶段使75 ％至125％的当前步骤
在数据记录到非易失性存储器
75 ％至125 ％的电流步骤
在跟踪和软启动斜坡75％
125 ％当前步骤
升温10 ℃/秒的，
OT阈值= 100℃
最大时间
300
800
400
100 + (600 ×
NRails ）
(2)
600 + （ 600 × NRails ）
300 + （ 600 × NRails ）
2.5
单位
s
s
s
s
s
s
S
在一个STORE_DEFAULT_ALL命令，其存储整个配置到非易失性存储器，所述故障检测延迟可以
最多为10毫秒。
因为电流测量被平均了平滑滤波器，响应时间到过电流条件取决于
从时间常数的组合
表4
最近测量的历史，和多少的测量值超过
过流限制。
4
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硬件故障检测潜伏期
该控制器包含了硬件故障检测电路是独立的ADC监测序。
参数
t
故障
时间禁用基于对应DPWM输出
积极FLTpin
时间以禁用前DPWM输出的基础上
内部模拟比较器故障
t
CLF
时间禁用所有剩余的DPWM和SRE输出
一个内部模拟后配置的电压轨
比较器故障
测试条件
高层次FAULT引脚上
在CS的电压阶跃变化从0V到
2.5V
在CS的电压阶跃变化从0V到
2.5V
最大
15 + 3 ×
NumPhases
4
10 + 3 ×
NumPhases
单位
s
开关
周期
s
PMBUS / SMBUS / I
2
C
时序特性和时序图的通信接口，支持我
2
C， SMBus和
的PMBus如下所示。
I
2
C / SMBus的/ PMBus的时序特性
T
A
在T = -40 ° C至125°C ， 3V < V33 < 3.6V ，典型值
A
= 25°C
参数
f
SMB
f
I2C
t
（ BUF ）
t
（ HD ： STA ）
t
（ SU ： STA ）
t
（ SU ： STO ）
t
（ HD ： DAT ）
t
（ SU ： DAT ）
t
（超时）
t
（低）
t
（高）
t
（ LOW ： SEXT ）
t
秋天
t
上升
(1)
(2)
(3)
(4)
(5)
的SMBus / PMBus的工作频率
I C工作频率
开始和结束之间的总线空闲时间
后（重复）开始保持时间
重复启动建立时间
停止建立时间
数据保持时间
数据建立时间
错误信号/检测
时钟低电平时间
时钟高电平时间
累计时钟低电平从延长时间
时钟/数据下降时间
时钟/数据上升时间
SEE
SEE
SEE
SEE
(2)
(3)
(4)
(5)
2
测试条件
从模式; SMBC 50％占空比
从模式; SCL 50％占空比
民
10
10
4.7
0.26
0.26
0.26
典型值
最大
1000
1000
单位
千赫
千赫
s
s
s
s
ns
ns
接收模式
SEE
(1)
0
50
35
0.5
0.26
50
25
120
120
ms
s
s
ms
ns
ns
该UCD9246超时当任何时钟低电平超过T
（超时）
.
t
（高）
，最大，是最小的总线空闲时间。 SMBC = SMBD = 1吨> 50 μs的原因涉及UCD9246是任何交易的复位
进展情况。
t
（ LOW ： SEXT ）
是累计时间的从设备被允许从初始开始扩展时钟周期中一个消息到停止。
上升时间t
上升
= (V
VILMAX
- 0.15 ）至（Ⅴ
VIHMIN
+ 0.15)
秋季时间t
秋天
= 0.9 V
33
到（Ⅴ
ILMAX
– 0.15)
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