如果我們尚未使用 PMBus? 數(shù)字接口設(shè)計(jì)電源或尚未接觸過(guò) PMBus，我們可能想知道它的全部?jī)?nèi)容。以下是有關(guān) PMBus 的一些常見(jiàn)問(wèn)題和解答。

問(wèn)：什么是 PMBus？

答： PMBus 是一種基于 I 2 C 的電源管理通信標(biāo)準(zhǔn)。它由系統(tǒng)管理接口論壇 (SMIF) 擁有和監(jiān)管；SMIF 會(huì)員資格對(duì)所有人開(kāi)放。PMBus 規(guī)范也可免費(fèi)獲得。PMBus 適用于所有類(lèi)型的電源管理產(chǎn)品，包括 AC/DC 電源、熱插拔控制器、定序器、隔離和總線(xiàn)轉(zhuǎn)換器以及負(fù)載點(diǎn) (POL) 穩(wěn)壓器。

問(wèn)： PMBus 的基本要求是什么？

A： PMBus 設(shè)備必須在沒(méi)有總線(xiàn)通信的情況下安全啟動(dòng)；它們可以在有或沒(méi)有電源系統(tǒng)管理器/控制器的情況下使用。它們支持“一勞永逸”模式，在這種模式下，它們可以在制造時(shí)進(jìn)行編程，然后在沒(méi)有任何總線(xiàn)通信的情況下運(yùn)行。加載默認(rèn)設(shè)置可以來(lái)自硬編碼常量、引腳編程（通過(guò)外部模擬組件進(jìn)行引腳綁定）或非易失性存儲(chǔ)器 (NVM)。典型的值加載順序是：

1. 開(kāi)始

2. 應(yīng)用 IC 偏置電源；控制器啟動(dòng)。

3. 加載硬編碼值（如果有）。

4. 加載引腳編程值（如果有）。

5. 從 DEFAULT 存儲(chǔ)中加載值（如果有）。

6. 從 USER 存儲(chǔ)中加載值（如果有）。

7. 啟用總線(xiàn)通信。

8. 接受來(lái)自總線(xiàn)通信的有效值。

9. 輸出啟用？

10. 如果沒(méi)有，請(qǐng)返回。

11. 如果是，啟動(dòng)電源轉(zhuǎn)換。

問(wèn)：有哪些基本的 PMBus 命令？

A：有開(kāi)/關(guān)控制選項(xiàng)，如始終打開(kāi)、響應(yīng)控制引腳并忽略操作命令（反之亦然），或同時(shí)響應(yīng)控制引腳和操作命令。有設(shè)置最大輸出電壓、改變輸出電壓、裕量、設(shè)置最大占空比、設(shè)置開(kāi)關(guān)頻率、設(shè)置欠壓鎖定 (UVLO)、軟啟動(dòng)和引入開(kāi)啟/關(guān)閉延遲的配置命令. 有校準(zhǔn)命令可通過(guò)插入固定偏移和增益來(lái)加強(qiáng)輸出電流遙測(cè)精度。有用于排序、跟蹤和交錯(cuò)的操作命令，以及用于寫(xiě)入和讀取制造商數(shù)據(jù)的命令。最后，還有數(shù)據(jù)安全命令，例如數(shù)據(jù)包錯(cuò)誤檢查 (PEC)，以幫助驗(yàn)證數(shù)據(jù)是否正確寫(xiě)入設(shè)備，

問(wèn)： PMBus 連接和協(xié)議是什么？

答：圖 1 顯示了 PMBus 連接。

圖 1：PMBus 連接。

該協(xié)議使用基于 SMBus v3.0 (PMBus v1.3) 的數(shù)據(jù)傳輸。它使用為電源應(yīng)用量身定制的標(biāo)準(zhǔn)命令代碼，并允許 400 KHz 和 1 MHz 時(shí)鐘。它增加了組命令、擴(kuò)展命令、區(qū)域讀寫(xiě)協(xié)議。它與 POL 控制器兼容，包括 Intel 串行電壓識(shí)別 (SVID) 控制器和用于其他數(shù)字信號(hào)處理器 (DSP) 和中央處理單元 (CPU) 的控制器。

問(wèn)：為什么需要 PMBus？

答： PMBus 易于在驗(yàn)證和制造環(huán)境中使用。它使我們能夠在很短的時(shí)間內(nèi)快速配置電源，并允許通過(guò)將值存儲(chǔ)到設(shè)備 NVM 中進(jìn)行自定義。PMBus 是主動(dòng)電源管理的理想選擇，我們需要通過(guò)動(dòng)態(tài)優(yōu)化服務(wù)器中的專(zhuān)用集成電路 (ASIC) 核心電壓（自適應(yīng)電壓縮放 [AVS]）來(lái)實(shí)現(xiàn) 1.0 的數(shù)據(jù)中心和云基礎(chǔ)設(shè)施電源使用效率 (PUE) 、路由器、存儲(chǔ)和交換板。

PMBus 可以提供：

· AVS 用于降低功耗。

· 用于電源排序和可重構(gòu)性的多軌控制。

· 用于板級(jí)電源使用信息故障監(jiān)控的電源監(jiān)控和用于主動(dòng)數(shù)據(jù)中心管理的儀表板。

· 用于負(fù)載平衡和/或增強(qiáng)可靠性的溫度信息。

· 簡(jiǎn)單的電路板表征——我們可以在測(cè)試和鑒定期間使用遙測(cè)來(lái)細(xì)化未知參數(shù)。

問(wèn)：你們?nèi)绾瓮ㄟ^(guò) PMBus 實(shí)現(xiàn) AVS？

答：有幾種方法：

· 

AVS 通過(guò) VREF_TRIM 和 MARGIN HIGH/LOW。VREF_TRIM 和 MARGIN_STEP 命令都與器件參考電壓相關(guān)。我們需要通過(guò)電阻分壓器縮放值以在輸出端反映它們。對(duì)于 1V 輸出，0.051V 的“裕量”應(yīng)導(dǎo)致 1V x 0.051V/0.6V (Vref)，等于輸出電壓的 0.085V 變化。

· 

· 

AVS 通過(guò) VOUT_COMMAND。這是輸出電壓的絕對(duì)變化。對(duì)于也使用電阻分壓器的穩(wěn)壓器，設(shè)置輸出電壓 Vout = VOUT_COMMAND = Vref/VOSL，其中 VOSL = Rbot/Rbot+Rtop（電阻分壓器）。在應(yīng)用到 VOUT_COMMAND 之前，我們必須選擇 VOSL 范圍。

· 

· 

AVS 通過(guò) PWM 輸出。在這種情況下，注入電阻分壓器的電流會(huì)改變輸出電壓（圖 2）。

· 

圖 2： 通過(guò) PWM 輸出的 AVS。

問(wèn)：我們可以通過(guò) PMBus 遙測(cè)監(jiān)控哪些電源參數(shù)？

A：我們可以讀取輸入/輸出電壓、電流、功率、內(nèi)部/外部溫度、存儲(chǔ)電容器電壓、風(fēng)扇速度、占空比、頻率甚至以能量為單位的累積能量輸入/輸出。

問(wèn)：你們可以在制造業(yè)中實(shí)施 PMBus 嗎？

答：是的。借助 TI 的 Fusion Manufacturing 圖形用戶(hù)界面 (GUI)，我們可以創(chuàng)建 PMBus 腳本（程序中使用的一系列 PMBus 命令）并使用Fusion 命令行工具或第三方編程器對(duì)器件進(jìn)行大批量編程。如果我們更喜歡 JTAG 編程，可以使用 JTAG-to-PMBus 適配器通過(guò) JTAG 進(jìn)行編程。這些基本上接受 JTAG 接口通信，并讓 CPU 等負(fù)載設(shè)備切換 PMBus 設(shè)備上的 CLK/DATA 線(xiàn)以模擬 I 2 C 通信，如 JTAG 腳本中所述。除 UCD90240 外，TI 的所有 UCD9K 定序器都支持 JTAG 編程。TI 的 PMBus SWIFT? DC/DC 轉(zhuǎn)換器和控制器也不支持 JTAG；你需要一個(gè) JTAG-to-PMBus 適配器（它們默認(rèn)支持的是 SMBus/PMBus 通信）。

問(wèn)：有哪些 PMBus 使用示例？

答：我們可以在實(shí)驗(yàn)室中使用 PMBus 進(jìn)行快速評(píng)估和原型設(shè)計(jì)，而無(wú)需焊接電阻器和電容器來(lái)更改電源參數(shù)。我們可以在工廠使用它在制造期間（在電路板組裝后設(shè)置電源的默認(rèn)值）和最終系統(tǒng)測(cè)試期間自定義電源系統(tǒng)。我們可以使用它創(chuàng)建儀表板，通過(guò)遠(yuǎn)程主機(jī)進(jìn)行實(shí)時(shí)甚至遠(yuǎn)程監(jiān)控，以進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備診斷和管理（例如，通過(guò) RS-485 總線(xiàn)）。

TI 擁有完整的端到端 PMBus 電源管理 IC 生態(tài)系統(tǒng)。下面的示例顯示了從 +/-48V DC 到 POL 軌調(diào)節(jié)的電源演示板配置。

圖 3：TI 48V 至 POL 端到端 PMBus 電源系統(tǒng)框圖和演示。

這些是我認(rèn)為對(duì)我們了解 PMBus 很重要的九件事。我是否錯(cuò)過(guò)了有關(guān) PMBus 的關(guān)鍵問(wèn)題？請(qǐng)?jiān)谙旅娴脑u(píng)論部分提交其他問(wèn)題，我會(huì)盡快回復(fù)我們。