数字电源控制器UCD3138的逐周期保护功能说明

摘要

UCD3138 是德州仪器(Texas Instruments)公司推出的最新一代数字电源控制器，于2012 年第一季度正式发布。相比于上一代数字电源控制器UCD30xx，其在诸多方面有着重要改进，功能更加丰富，性能更加强大。本文基于一款采用硬开关全桥（副边采用全波整流）拓扑的开关电源，详细介绍了UCD3138 的逐周期保护功能（cycle by cycle limitaTIon）的硬件设计、软件配置和实测数据。在完成对上述功能理解的同时也可以清楚的了解到UCD3138的优势所在。本文的最后部分给出了参考文献。

1、逐周期保护功能的设计与实现

逐周期（cycle by cycle）保护功能是UCD3138 相比于UCD30xx 的一个重要改进，旨在实现原边侧的逐周期保护，在有输入电压浪涌，输出短路等场合可以实现快速响应与保护。

1.1 逐周期功能实现描述

在UCD3138 芯片内部的每个DPWM 模块都有且只有一个cycle by cycle（CBC）硬件模块，如下图3 所示。当CBC 模块接收到触发信号（FAULT）后，CBC 模块会立即响应以限制当前DPWM A 和DPWM B 的占空比，这就实现了cycle by cycle 保护功能。

图 1：UCD3138 内部的CBC 模块

1.2 逐周期功能的硬件设计

如下图2 所示，该电路为原边电流检测电路。借助电流互感器（匝比为100:1），在AD04 网络处得到的电压反映了原边电流的大小，其关系式为：。该网络处的电压将通过模拟比较器传输到UCD3138 芯片内部。

图 2：原边电流检测电路