数字电源控制器UCD3138的数字比较器与ADC的应用说明

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)

可以观察到，如果AFE 的增益设置为8，DAC 的值为747 时，绝对值的范围是727~767。此时，如果计划让数字比较器在Vd 为1.33V 时触发，则其参考值需要设置为850。然而，数字比较器的另一端（输入为绝对值）最大仅为767，因此数字比较器将没有机会被触发。

实际应用中，设置数字比较器的参考值时需要考虑AFE 的增益，以防止因EADC 提前饱和导致其输出被钳制而无法触发数字比较器。

2、UCD3138 的内部模数转换器ADC15

UCD3138 芯片内部共有16 个模数转换器，其中ADC15 可以在芯片内部连接到AFE 模块的EAP或EAN 引脚。实际应用中，ADC15 可以用来检测系统的反馈电压，在软件中可以还原出实际的输出电压。

2.1 ADC15 的配置

UCD3138 芯片内部的ADC15 可以连接到任意一个AFE 模块的EAP 或EAN 引脚，完成模拟信号的数字化。在应用时，与其它ADC 的配置方式非常相似，唯一的差别是需要配置ADC15 到指定的AFE。

下面三行代码是完成ADC15 与AFE 的关联。其中，AFE_MUX_CH_SEL 为1 是指ADC15 连接到AFE0；AFE_VIN_MUX 为0 是指ADC15 连接到EAP 引脚。

MiscAnalogRegs.AFECTRL.bit.AFE_MUX_SEL=3;

MiscAnalogRegs.AFECTRL.bit.AFE_VIN_MUX=0;

MiscAnalogRegs.AFECTRL.bit.AFE_MUX_CH_SEL=1;

综合上述配置，ADC15 是连接到了AFE0 的EAP 引脚，即可以检测图1 中的Vd 电压。

2.2 实验结果

如图 4，当Vd 为554mV 时，ADC15 的结果（adc_values.Vout）为902。二者近似符合下面的等式：

如图5，当Vd 为1.64V 时，ADC15 的结果（adc_values.Vout）为2681。二者近似符合下面的等式：

上述物理值与数字量之间的差别，主要是测量误差导致。

3、UCD3138 的内部模数转换器ADC15

UCD3138 芯片内部的数字比较器和模数转换器ADC15 都可以用来处理与输出电压相关的工作。

其中，数字比较器配置之后可以实现对输出电压过压或欠压等的快速响应与保护；ADC15 配置之后可以精确的采集输出电压信息，然后借助软件设计同样可以实现对输出电压的故障保护。

4、参考文献

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.