數字電源控制器UCD3138的數字比較器與ADC的應用說(shuō)明

EADC Value

Absolute Value

1

x

+248 to -256

(x-159) to (x+164)

2

x

+124 to -128

(x-79) to (x+82)

4

x

+62 to -64

(x-40) to (x+41)

8

x

+31 to -32

(x-20) to (x+20)

可以觀(guān)察到，如果AFE 的增益設置為8，DAC 的值為747 時(shí)，絕對值的范圍是727~767。此時(shí)，如果計劃讓數字比較器在Vd 為1.33V 時(shí)觸發(fā)，則其參考值需要設置為850。然而，數字比較器的另一端（輸入為絕對值）最大僅為767，因此數字比較器將沒(méi)有機會(huì )被觸發(fā)。

實(shí)際應用中，設置數字比較器的參考值時(shí)需要考慮AFE 的增益，以防止因EADC 提前飽和導致其輸出被鉗制而無(wú)法觸發(fā)數字比較器。

2、UCD3138 的內部模數轉換器ADC15

UCD3138 芯片內部共有16 個(gè)模數轉換器，其中ADC15 可以在芯片內部連接到AFE 模塊的EAP或EAN 引腳。實(shí)際應用中，ADC15 可以用來(lái)檢測系統的反饋電壓，在軟件中可以還原出實(shí)際的輸出電壓。

2.1 ADC15 的配置

UCD3138 芯片內部的ADC15 可以連接到任意一個(gè)AFE 模塊的EAP 或EAN 引腳，完成模擬信號的數字化。在應用時(shí)，與其它ADC 的配置方式非常相似，唯一的差別是需要配置ADC15 到指定的AFE。

下面三行代碼是完成ADC15 與AFE 的關(guān)聯(lián)。其中，AFE_MUX_CH_SEL 為1 是指ADC15 連接到AFE0；AFE_VIN_MUX 為0 是指ADC15 連接到EAP 引腳。

MiscAnalogRegs.AFECTRL.bit.AFE_MUX_SEL=3;

MiscAnalogRegs.AFECTRL.bit.AFE_VIN_MUX=0;

MiscAnalogRegs.AFECTRL.bit.AFE_MUX_CH_SEL=1;

綜合上述配置，ADC15 是連接到了AFE0 的EAP 引腳，即可以檢測圖1 中的Vd 電壓。

2.2 實(shí)驗結果

如圖 4，當Vd 為554mV 時(shí)，ADC15 的結果（adc_values.Vout）為902。二者近似符合下面的等式：

如圖5，當Vd 為1.64V 時(shí)，ADC15 的結果（adc_values.Vout）為2681。二者近似符合下面的等式：

上述物理值與數字量之間的差別，主要是測量誤差導致。

3、UCD3138 的內部模數轉換器ADC15

UCD3138 芯片內部的數字比較器和模數轉換器ADC15 都可以用來(lái)處理與輸出電壓相關(guān)的工作。

其中，數字比較器配置之后可以實(shí)現對輸出電壓過(guò)壓或欠壓等的快速響應與保護；ADC15 配置之后可以精確的采集輸出電壓信息，然后借助軟件設計同樣可以實(shí)現對輸出電壓的故障保護。

4、參考文獻

1. UCD3138 datasheet, Texas Instruments Inc.

2. UCD31xx Fusion Digital Power Peripherals Programmer’s Manual, Texas Instruments Inc.

3. UCD31xx Miscellaneous Analog Control _MAC_, Texas Instruments Inc.