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UCD1J221MNQ1MS 发布时间 时间:2025/10/8 5:20:22 查看 阅读:18

UCD1J221MNQ1MS是德州仪器(Texas Instruments)推出的一款高性能、高精度的数字电源控制器,专为先进的电源管理应用而设计。该器件属于TI的Fusion Digital Power系列,集成了强大的数字控制内核与丰富的模拟外设,适用于复杂的多相电压调节模块(VRM)、服务器和通信设备中的高级电源系统。UCD1J221MNQ1MS采用先进的CMOS工艺制造,具备出色的抗干扰能力和稳定性,能够在严苛的工业或数据中心环境中可靠运行。其核心功能包括双回路PID控制、可编程软启动、精确的电压/电流监控以及完整的故障保护机制。通过I2C或PMBus接口,用户可以实时配置和监控电源系统的各项参数,并支持非易失性存储配置数据,确保上电即用。该芯片还内置了高分辨率ADC(模数转换器)和DAC(数模转换器),可实现微秒级响应速度和毫伏级输出精度,满足现代高性能处理器、FPGA和ASIC对供电质量的严苛要求。此外,UCD1J221MNQ1MS支持图形化配置工具如Fusion Digital Power Designer,极大简化了开发流程,缩短产品上市时间。

参数

型号:UCD1J221MNQ1MS
  制造商:Texas Instruments
  系列:Fusion Digital Power?
  核心架构:32位RISC处理器
  工作电压范围:2.7V 至 5.5V
  工作温度范围:-40°C 至 +125°C
  封装类型:VQFN-HR (湿气敏感等级MSL3)
  引脚数量:64
  PMBus接口:支持1.8V和3.3V逻辑电平
  ADC分辨率:12位
  DAC分辨率:10位
  控制环路响应时间:<1μs
  集成非易失性存储器:有
  支持控制模式:电压模式、电流模式、DCAP自适应环路控制
  最大开关频率支持:高达2MHz
  监控通道数:最多支持8个电压/电流监测通道
  GPIO数量:可配置通用输入输出端口多达10个
  内部时钟源:高精度振荡器 ±1%
  外部时钟输入支持:有
  看门狗定时器:集成
  故障保护功能:过压保护(OVP)、欠压保护(UVLO)、过流保护(OCP)、过温保护(OTP)

特性

UCD1J221MNQ1MS具备高度集成的数字电源控制能力,其内置的32位RISC处理器能够执行复杂的控制算法,实现多相Buck、Boost或隔离式拓扑结构的精确调控。芯片支持多种反馈控制模式,包括峰值电流模式、平均电流模式及TI独有的DCAP?动态环路补偿技术,可在负载瞬变时提供极快的响应速度和优异的稳定性。其片上12位ADC以高达每秒1M次的采样速率连续采集输入/输出电压与电流信号,并结合数字滤波算法提升测量精度。DAC则用于设定参考电压或偏置点,实现动态电压调节(DVS),满足低功耗状态切换需求。
  该器件支持完整的PMBus 1.1协议,允许通过标准串行总线进行参数设置、实时监控和事件记录。所有关键参数如电压设定值、斜坡速率、保护阈值等均可编程并保存在内部EEPROM中,无需外部配置元件。此外,它支持双相或多相控制器同步操作,可通过菊花链方式连接多个UCD系列器件,构建统一管理的大型电源系统。在安全性方面,UCD1J221MNQ1MS提供全面的故障检测与响应机制,一旦发生异常,可自动触发打嗝模式、锁断或重启策略,并将事件日志记录下来供后续分析。
  为了便于系统调试与优化,TI提供了配套的Fusion Digital Power Designer软件,用户可以通过GUI界面直观地观察波形、调整环路增益、执行阶跃测试,并生成最优控制参数。同时,该芯片具有良好的EMI抑制设计,采用扩频调制和可编程边沿速率控制技术,降低传导和辐射噪声。其小型化的VQFN封装不仅节省PCB空间,还通过裸焊盘实现高效散热,适合高密度电源模块应用。整体而言,UCD1J221MNQ1MS是一款面向高端市场的智能电源管理IC,兼顾灵活性、精度与可靠性。

应用

UCD1J221MNQ1MS广泛应用于对电源效率、响应速度和可靠性要求极高的场合。典型应用场景包括数据中心服务器主板上的CPU/GPU核心供电系统,其中需要根据处理器负载动态调节输出电压(AVS - Adaptive Voltage Scaling),以实现能效最优化。在电信基础设施设备如基站、路由器和交换机中,该芯片可用于多轨电源管理,协调不同电压域的上电时序与下电顺序,防止浪涌电流损坏敏感电路。
  此外,在工业自动化控制系统、高端测试测量仪器以及医疗电子设备中,UCD1J221MNQ1MS也表现出色,特别是在需要长期稳定运行和远程监控的场景下。其支持热插拔功能,使其适用于冗余电源模块和背板供电系统。对于使用FPGA或大规模ASIC的设计,该控制器可精确管理多个电源轨的启动延迟、上升斜率和关断行为,确保符合严格的电源排序规范。在新能源领域,例如光伏逆变器或储能系统的辅助电源管理单元中,也可利用其数字接口实现远程诊断与预测性维护功能。总之,凡是需要智能化、可编程且高可靠电源控制的应用,UCD1J221MNQ1MS都是理想选择。

替代型号

UCD3138RGCT
  UCD9222IRSAT
  LMZ34906

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UCD1J221MNQ1MS参数

  • 标准包装1
  • 类别电容器
  • 家庭
  • 系列CD
  • 电容220µF
  • 额定电压63V
  • 容差±20%
  • 寿命@温度105°C 时为 5000 小时
  • 工作温度-55°C ~ 105°C
  • 特点通用
  • 纹波电流800mA
  • ESR(等效串联电阻)-
  • 阻抗160 毫欧
  • 安装类型表面贴装
  • 封装/外壳径向,Can - SMD
  • 尺寸/尺寸0.492" 直径(12.50mm)
  • 高度 - 座高(最大)0.571"(14.50mm)
  • 引线间隔-
  • 表面贴装占地面积0.535" L x 0.535" W(13.60mm x 13.60mm)
  • 包装Digi-Reel®
  • 其它名称493-6399-6