發布日期：2022-04-20 點擊率：45
PMBus（Power Management Bus,電源管理總線）是一種開放標準的數字電源管理協議。可通過定義傳輸和物理接口以及命令語言來促進與電源轉換器或其他設備的通信。該協議是由一群認為由于沒有合適的標準而抑制了全數字電源管理解決方案的發展的電源和半導體生產商共同建立的。
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，一個命令字節，零個、一個或多個數據字節，以及一個可選的包錯誤碼（PEC）字節。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束。而從屬設備則使用單獨的位來確認收到的每個字節。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行命令，其不同于許多其他的總線協議，PMBus不會被迫等待單獨的“執行”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) 轉換器均采用 PMBus 接口構建，可實現轉換器與其主機之間的數字通信。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、自動測試設備或專用集成電路/現場可編程門陣列。轉換器和主機之間有四種通用的通信類型：命令、控制、順序和監控。PMBus 設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 設備取決于應用環境和價格點。通常，設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控功能的 PMBus 設備由于增加了精密的模數轉換器電路設計而具有明顯更高的硅片和設計成本。
通過 PMBus 的監控能力通常被稱為“遙測”。圖 1 顯示了由 TI 的Fusion Digital Power? 設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。
遙測在數據分析和系統表征必不可少的系統中也非常有用。在實時性能監控和故障分析是絕對必要的高可靠性系統中，正確的遙測可以提供巨大的價值。
圖1 ：用于實時遙測讀數的 TI Fusion 數字電源 GUI
盡管遙測是 PMBus 設備中非常有用的功能，但并非每個系統或應用程序都有合適的環境或需要利用該功能，特別是因為具有遙測的 PMBus 設備通常比沒有遙測的設備成本更高。但是 PMBus 的價值和優勢是如此引人注目，即使沒有遙測，它仍然值得您考慮。
PMBus 的主要優勢之一是它為整個系統物料清單 (BOM) 帶來的成本節約。將 PMBus 接口集成到 POL 轉換器中，無需模擬設計對轉換器配置進行編程所需的外部引腳綁定組件，例如開關頻率、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 中所示的一系列數字事件是必要的。 PMBus 的優勢不僅包括 BOM 成本優化，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 設備驅動的 TPS549D22 數字事件
TI 提供多種獨特的高性能和大電流轉換器系列。圖 3 總結了 TI 的 PMBus 和多芯片模塊 (MCM) 轉換器產品，包括 TPS549D22，它是具有 PMBus 的最高額定電流 (40A) 同步降壓轉換器，盡管沒有遙測。圖 4 顯示了 TPS549D22 的詳細 PMBus 命令集。
圖 3：PMBus 轉換器選擇概覽
圖 4：TPS549D22 支持的總 PMBus 命令集
今天，在設計、生產測試和日常在系統使用過程中，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計。
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