如果我們尚未使用 PMBus? 數(shù)字接口設計電源或尚未接觸過 PMBus，我們可能想知道它的全部內容。以下是有關 PMBus 的一些常見問題和解答。

問：什么是 PMBus？

答： PMBus 是一種基于 I 2 C 的電源管理通信標準。它由系統(tǒng)管理接口論壇 (SMIF) 擁有和監(jiān)管；SMIF 會員資格對所有人開放。PMBus 規(guī)范也可免費獲得。PMBus 適用于所有類型的電源管理產(chǎn)品，包括 AC/DC 電源、熱插拔控制器、定序器、隔離和總線轉換器以及負載點 (POL) 穩(wěn)壓器。

問： PMBus 的基本要求是什么？

A： PMBus 設備必須在沒有總線通信的情況下安全啟動；它們可以在有或沒有電源系統(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，它們可以在制造時進行編程，然后在沒有任何總線通信的情況下運行。加載默認設置可以來自硬編碼常量、引腳編程（通過外部模擬組件進行引腳綁定）或非易失性存儲器 (NVM)。典型的值加載順序是：

1. 開始

2. 應用 IC 偏置電源；控制器啟動。

3. 加載硬編碼值（如果有）。

4. 加載引腳編程值（如果有）。

5. 從 DEFAULT 存儲中加載值（如果有）。

6. 從 USER 存儲中加載值（如果有）。

7. 啟用總線通信。

8. 接受來自總線通信的有效值。

9. 輸出啟用？

10. 如果沒有，請返回。

11. 如果是，啟動電源轉換。

問：有哪些基本的 PMBus 命令？

A：有開/關控制選項，如始終打開、響應控制引腳并忽略操作命令（反之亦然），或同時響應控制引腳和操作命令。有設置最大輸出電壓、改變輸出電壓、裕量、設置最大占空比、設置開關頻率、設置欠壓鎖定 (UVLO)、軟啟動和引入開啟/關閉延遲的配置命令. 有校準命令可通過插入固定偏移和增益來加強輸出電流遙測精度。有用于排序、跟蹤和交錯的操作命令，以及用于寫入和讀取制造商數(shù)據(jù)的命令。最后，還有數(shù)據(jù)安全命令，例如數(shù)據(jù)包錯誤檢查 (PEC)，以幫助驗證數(shù)據(jù)是否正確寫入設備，

問： 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。它使用為電源應用量身定制的標準命令代碼，并允許 400 KHz 和 1 MHz 時鐘。它增加了組命令、擴展命令、區(qū)域讀寫協(xié)議。它與 POL 控制器兼容，包括 Intel 串行電壓識別 (SVID) 控制器和用于其他數(shù)字信號處理器 (DSP) 和中央處理單元 (CPU) 的控制器。

問：為什么需要 PMBus？

答： PMBus 易于在驗證和制造環(huán)境中使用。它使我們能夠在很短的時間內快速配置電源，并允許通過將值存儲到設備 NVM 中進行自定義。PMBus 是主動電源管理的理想選擇，我們需要通過動態(tài)優(yōu)化服務器中的專用集成電路 (ASIC) 核心電壓（自適應電壓縮放 [AVS]）來實現(xiàn) 1.0 的數(shù)據(jù)中心和云基礎設施電源使用效率 (PUE) 、路由器、存儲和交換板。

PMBus 可以提供：

· AVS 用于降低功耗。

· 用于電源排序和可重構性的多軌控制。

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

· 用于負載平衡和/或增強可靠性的溫度信息。

· 簡單的電路板表征——我們可以在測試和鑒定期間使用遙測來細化未知參數(shù)。

問：你們如何通過 PMBus 實現(xiàn) AVS？

答：有幾種方法：

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

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

· 

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

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圖 2： 通過 PWM 輸出的 AVS。

問：我們可以通過 PMBus 遙測監(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、內部/外部溫度、存儲電容器電壓、風扇速度、占空比、頻率甚至以能量為單位的累積能量輸入/輸出。

問：你們可以在制造業(yè)中實施 PMBus 嗎？

答：是的。借助 TI 的 Fusion Manufacturing 圖形用戶界面 (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器件進行大批量編程。如果我們更喜歡 JTAG 編程，可以使用 JTAG-to-PMBus 適配器通過 JTAG 進行編程。這些基本上接受 JTAG 接口通信，并讓 CPU 等負載設備切換 PMBus 設備上的 CLK/DATA 線以模擬 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 轉換器和控制器也不支持 JTAG；你需要一個 JTAG-to-PMBus 適配器（它們默認支持的是 SMBus/PMBus 通信）。

問：有哪些 PMBus 使用示例？

答：我們可以在實驗室中使用 PMBus 進行快速評估和原型設計，而無需焊接電阻器和電容器來更改電源參數(shù)。我們可以在工廠使用它在制造期間（在電路板組裝后設置電源的默認值）和最終系統(tǒng)測試期間自定義電源系統(tǒng)。我們可以使用它創(chuàng)建儀表板，通過遠程主機進行實時甚至遠程監(jiān)控，以進行現(xiàn)場設備診斷和管理（例如，通過 RS-485 總線）。

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。

這些是我認為對我們了解 PMBus 很重要的九件事。我是否錯過了有關 PMBus 的關鍵問題？請在下面的評論部分提交其他問題，我會盡快回復我們。