PMBus（Power Management Bus,電源管理總線）是一種開放標準的數(shù)字電源管理協(xié)議?？赏ㄟ^定義傳輸和物理接口以及命令語言來促進與電源轉(zhuǎn)換器或其他設(shè)備的通信。該協(xié)議是由一群認為由于沒有合適的標準而抑制了全數(shù)字電源管理解決方案的發(fā)展的電源和半導體生產(chǎn)商共同建立的。
PMBus 的通信是按照一個簡單的命令集進行的。每個包包含一個地址字節(jié)，一個命令字節(jié)，零個、一個或多個數(shù)據(jù)字節(jié)，以及一個可選的包錯誤碼（PEC）字節(jié)。圖3顯示了一個典型的主機到從機的信息傳輸，主機使用單獨的“開始”和“停止”來表明進程的開始和結(jié)束。而從屬設(shè)備則使用單獨的位來確認收到的每個字節(jié)。為了減少響應時間及處理器開銷，從機在收到“停止”信號時立即處理并執(zhí)行命令，其不同于許多其他的總線協(xié)議，PMBus不會被迫等待單獨的“執(zhí)行”命令。
PMBus 是一種基于集成電路間 (I 2 C) 的通信標準/接口，用于電源管理。當今市場上的許多負載點 (POL) 轉(zhuǎn)換器均采用 PMBus 接口構(gòu)建，可實現(xiàn)轉(zhuǎn)換器與其主機之間的數(shù)字通信。主機可以是任何微控制器、微處理器、計算機、電路板管理控制器、自動測試設(shè)備或?qū)Ｓ眉呻娐?現(xiàn)場可編程門陣列。轉(zhuǎn)換器和主機之間有四種通用的通信類型：命令、控制、順序和監(jiān)控。PMBus 設(shè)備可以支持上述通信類型的任意組合。
要知道為特定應用選擇哪種 PMBus 設(shè)備取決于應用環(huán)境和價格點。通常，設(shè)計用于提供輸入電壓、輸入電流、輸出電壓、輸出電流和管芯溫度等監(jiān)控功能的 PMBus 設(shè)備由于增加了精密的模數(shù)轉(zhuǎn)換器電路設(shè)計而具有明顯更高的硅片和設(shè)計成本。
通過 PMBus 的監(jiān)控能力通常被稱為“遙測”。圖 1 顯示了由 TI 的Fusion Digital Power? 設(shè)計器軟件生成的圖形用戶界面 (GUI) 。GUI 顯示三種遙測：輸出電壓、輸出電流和溫度。
遙測在數(shù)據(jù)分析和系統(tǒng)表征必不可少的系統(tǒng)中也非常有用。在實時性能監(jiān)控和故障分析是絕對必要的高可靠性系統(tǒng)中，正確的遙測可以提供巨大的價值。
圖1 ：用于實時遙測讀數(shù)的 TI Fusion 數(shù)字電源 GUI
盡管遙測是 PMBus 設(shè)備中非常有用的功能，但并非每個系統(tǒng)或應用程序都有合適的環(huán)境或需要利用該功能，特別是因為具有遙測的 PMBus 設(shè)備通常比沒有遙測的設(shè)備成本更高。但是 PMBus 的價值和優(yōu)勢是如此引人注目，即使沒有遙測，它仍然值得您考慮。
PMBus 的主要優(yōu)勢之一是它為整個系統(tǒng)物料清單 (BOM) 帶來的成本節(jié)約。將 PMBus 接口集成到 POL 轉(zhuǎn)換器中，無需模擬設(shè)計對轉(zhuǎn)換器配置進行編程所需的外部引腳綁定組件，例如開關(guān)頻率、電流限制、欠壓鎖定、軟啟動時間、電源良好延遲和電壓裕度/跟蹤組件。
圖 2 顯示了使用 40A PMBus 同步降壓轉(zhuǎn)換器 TPS549D22 的自適應電壓縮放行為的波形。像 TI LM10011 這樣的電壓識別數(shù)字 (VID) 芯片（帶有多個電阻器以支持相同的電壓縮放功能）對于支持圖 2 中所示的一系列數(shù)字事件是必要的。 PMBus 的優(yōu)勢不僅包括 BOM 成本優(yōu)化，還包括通過更少的元件和布線來減少印刷電路板面積。
圖2 ：由 1MHz PMBus 設(shè)備驅(qū)動的 TPS549D22 數(shù)字事件
TI 提供多種獨特的高性能和大電流轉(zhuǎn)換器系列。圖 3 總結(jié)了 TI 的 PMBus 和多芯片模塊 (MCM) 轉(zhuǎn)換器產(chǎn)品，包括 TPS549D22，它是具有 PMBus 的最高額定電流 (40A) 同步降壓轉(zhuǎn)換器，盡管沒有遙測。圖 4 顯示了 TPS549D22 的詳細 PMBus 命令集。
圖 3：PMBus 轉(zhuǎn)換器選擇概覽
圖 4：TPS549D22 支持的總 PMBus 命令集
今天，在設(shè)計、生產(chǎn)測試和日常在系統(tǒng)使用過程中，PMBus 被廣泛用作負載與其電源之間的有效通信手段。為電源應用選擇正確的 PMBus 功能變得越來越重要，因為有多種因素影響了整體設(shè)計的成功，包括功能、性能和成本。在配置和控制所有電源時，沒有遙測的 PMBus 仍然很有用，并且高度集成簡化了設(shè)計。
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