电源管理总线(电源管理总线(PMBus)数字电源开放标准协议)数字电源开放标准协议
PMBus(电源管理总线)开放标准规范定义了一个用来控制功率转换和管理器件的数字通信协议。在供电要求
较复杂的系统中,通常使用多个DC/DC转换器来产生不同的半导体器件所需要的供电要求。导致一个明显结果
就是在产品设计、生产测试及日常使用的过程中,控制和监测这些电源将变得更加复杂。 目前,许多高性能
DC/DC转换器仍然通过无源元件产生的模拟信号来进行控制。即使采用的电源电路拓扑,也不得不使用外部的
电位器和电容来调节诸如启动时间、输出电压值及开关频率等参数,而且这些参数不能随时更改。 PMBus是
一种开放型标准的数字电源管理协议。可通过定义传输和物理接口以及命令语言来实现变换器与
PMBus(电源管理总线)开放标准规范定义了一个用来控制功率转换和管理器件的数字通信协议。在供电要求较复杂的系
统中,通常使用多个DC/DC转换器来产生不同的半导体器件所需要的供电要求。导致一个明显结果就是在产品设计、生产测
试及日常使用的过程中,控制和监测这些电源将变得更加复杂。
目前,许多高性能DC/DC转换器仍然通过无源元件产生的模拟信号来进行控制。即使采用的电源电路拓扑,也不得不使用
外部的电位器和电容来调节诸如启动时间、输出电压值及开关频率等参数,而且这些参数不能随时更改。
PMBus是一种开放型标准的数字电源管理协议。可通过定义传输和物理接口以及命令语言来实现变换器与其他设备的通
信。PMBus的传输层是基于低成本的SMBus(系统管理总线)的1.1版本,这是个功能强健、符合工业现场应用标准的I2C串
行总线的版本,具有分组校验和主机通知的功能。
PMBus继承了SMBus的SMBALERT信号,该信号可使从属设备中断系统主机对总线的控制,此方式一方面减少了系统主机
的负担,使主机在大多数时间内进行闭环控制;另一方面比用专门的微控制器来查询的方式更灵活。此外,PMBus协议将从属
设备的默认配置数据保存在性存储器内或者在硬件上设置好,在上电的过程中,不需通过总线通信来得到初始配置信息,缩短
了启动时间,也减少了一部分总线数据传输。除了SMBus的时钟、数据及中断线之外,PMBus协议还规定了两种与电源转换
设备共同使用的硬件信号,一个是与总线发出的命令共同使用的控制信号,用于启动和关闭单个从属设备;另一个是可选的“写
保护”信号,用于防止更改从属设备存储器中的数据。
与其他总线不同的是PMBus的主控设备不是专门的集成电路,这给进行电源管理的主控设备选型提供了灵活性。当电源系
统比较庞大时,可以采用PC机配置相应的数据采集板卡来完成各种管理功能,而对于较小的电源系统则可以是单板上现成的
微处理器、一些额外的低成本的微控制器或者是PLD器件中的一些门。在产品开发的不同阶段,可以使用不同的设备作为
PMBus的主机。在单板设计阶段,一台便携式电脑可以作为总线主机;而在产品实际应用时,则使用板上主处理器中的一些硬
件资源来控制PMBus总线。在开发阶段,可以通过PMBus总线动态修改从属设备中的设定值和配置,对于不同的电源系统,
可以借鉴相同的PMBus总线配置,只需修改某些特定数据。终通过测试的设定值和配置通过写保护功能保存在从属设备的存
储器之中。图1所示为一个基于PMBus的数字电源管理典型连接结构图。
图1基于PMBus的数字电源管理典型连接结构图
PMBus的通信是按照一个简单的命令集进行的。每个数据包包含一个地址字节、一个命令字节、若干个数据字节,以及一
个可选的包检验码字节。图2所示为一个主机到转换器的信息传输。主机使用单独的“开始”和“停止”来表明进程开始和结束。而
从属设备则使用单独的位来确认收到的每个字节。
评论0