在為工業(yè)和通信系統(tǒng)設計電源時，工程師面臨著許多艱巨的挑戰(zhàn)。典型的系統(tǒng)可以包括一個或多個現(xiàn)場可編程門陣列 (FPGA)、專用集成電路 (ASIC)、片上系統(tǒng) (SoC)、網(wǎng)絡和通信處理器或其他類型的處理器。每個處理器通常需要對多個電源軌（四個、10 個或更多）進行復雜的電源管理才能正常運行。處理器的核心電壓軌通常需要 20A 或更多的電流。管理核心軌和所有輔助電壓軌是一個巨大的挑戰(zhàn)。此外，由于系統(tǒng)外形尺寸縮小，印刷電路板 (PCB) 空間受到限制，因此工程師必須使用高密度解決方案。
與傳統(tǒng)模擬 DC/DC 相比，支持PMBus的DC/DC轉(zhuǎn)換器正成為解決這些挑戰(zhàn)的流行選擇。但由于 PMBus 增加了額外的設計復雜性，許多工程師在系統(tǒng)中實施 PMBus 時正在尋求解決方案，以使事情變得更容易一些。
其他的電源管理結構不同，PMBus 有一個顯著的特點，即主控設備不是基于自主設計的硅，也不作為一個轉(zhuǎn)換器。主機與電源之間的所有通信都是通過總線來完成的。這就節(jié)省了執(zhí)行成本以及提供一個更為靈活的控制方法主機可以是系統(tǒng)現(xiàn)有的處理器、一個低成本的通用微控制器或FPGA中的一些門，當然也可以是在不同時期的不同的器件。例如，在單板設計階段，一臺便攜式電腦可以當做一個主機，然后在生產(chǎn)測試時，主機也可以由自動測試設備來擔當，以便全面核實單板的性能，如有必要，可動態(tài)更改單個電源轉(zhuǎn)換設備的運行參數(shù)以適應單板上硅的需求。最終通過測試選擇的數(shù)值可以保存在從機的永久存儲器里。
PMBus 是一種數(shù)字通信標準，可實現(xiàn)對 DC/DC 轉(zhuǎn)換器的數(shù)字控制。PMBus 有不同的版本，制造商可以靈活選擇支持的命令。啟用 PMBus 的設備可以將輸出電壓設置為完整的命令集，從而啟用裕度、輸出電流讀數(shù)、自適應電壓縮放 (AVS) 和可調(diào)設備功能。PMBus 消除了通常用于對這些功能進行編程的外部組件，從而減少了我們的物料清單。在較新版本的 PMBus 中，AVS 可以根據(jù)處理器功率需求動態(tài)調(diào)整輸出電壓以提高效率。
帶有 PMBus 的 DC/DC 模塊使設計更容易并減少了電源占用空間。DC/DC 模塊通過簡化電源管理幫助設計人員更快地進入市場；我們無需成為電源專家即可設計小型解決方案并滿足關鍵規(guī)格。傳統(tǒng)的 PMBus 模塊解決了挑戰(zhàn)，但通常比使用 DC/DC 轉(zhuǎn)換器的定制設計解決方案體積大得多。一些新的模塊產(chǎn)品比定制設計的解決方案小。
如圖 1 所示，與圖 2 所示的 TPS546C23 DC/DC 轉(zhuǎn)換器相比，新型 TPSM846C23 35A PMBus 模塊減少了補償設計，消除了電感選擇，并保證了性能。TPSM846C23 通過將 IC 和無源器件隱藏在電感器采用 15mm x 16mm x 5.8mm 封裝，可提供令人難以置信的 146mA/mm 2密度。其中兩個模塊在共享電流時可提供高達 70A 的輸出電流。如果空間和時間節(jié)省至關重要，則 TPSM846C23 是理想之選，如果成本或設計優(yōu)化至關重要，則 TPS546C23 是理想之選。
圖 1：4.5V-15V、35A TPSM846C23 PMBus 可堆疊同步降壓模塊
圖 2：4.5V-18V、35A TPS546C23 PMBus 可堆疊同步降壓轉(zhuǎn)換器
TPSM846C23 使用具有遙測功能的 PMBus v1.3 命令集，以實現(xiàn)最大的可配置性和設計靈活性。使用此命令集，我們可以對排序進行編程、自定義設備性能和保護、讀取輸出電流和工作溫度，以及實施 AVS（圖 3）。
圖 3：支持的 TPSM846C23 PMBus 命令
為簡化設計過程，TI 在 WEBENCH 中實施的 TPSM846C23 支持 AVS、輸出電壓轉(zhuǎn)換率、欠壓鎖定和通過 PMBus 的軟啟動。對于 PMBus 的完整原型設計，F(xiàn)usion 圖形用戶界面 (GUI) 支持 TPSM846C23 評估模塊。TI 的 Fusion GUI 可配置和監(jiān)控 TPSM846C23。Fusion GUI 使用 PMBus 協(xié)議通過 TI USB 適配器通過串行總線與 TPSM846C23 通信。
在 3 月 26 日至 30 日在佛羅里達州坦帕舉行的應用電力電子會議 (APEC) 上，我們可以在 TI 701 號展臺上看到帶有遙測功能的 TPSM846C23 高電流 PMBus 電源模塊的現(xiàn)場演示。
在演示中，我們將能夠看到模塊的 PMBus 兼容性如何實現(xiàn)輸出電壓、電流和結溫遙測，每一項都實時顯示在計算機界面上。該模塊可通過 Fusion GUI 進行控制，允許用戶啟用或禁用設備，還允許軟啟動和軟停止。
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