PMBus将成为最受欢迎的数字电源控制协议

2005年在电源领域最好的发展可能就是新的PMBus(电源管理总线)开放标准规范了。这个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。参与这一协作的主要是电源和半导体公司，如Artesyn Technologies、Astec/Emerson Network Power、Intersil、Microchip、Summit Microelectronics、TI、Volterra Semiconductor、以及Zilker Labs Inc.等。

　　借助PMBus，电源转换器就可以依据一套标准命令来配置、监控和维护。设计者可以利用PMBus命令来设置电源供应器的工作参数并监控其工 作，而且能够在故障和工作报警发生时采取纠正措施。由于可以设置电源供应器的输出电压，同一个硬件只要通过重新编程就能够提供不同的输出电压，而监控和维 护一个PMBus系统的能力则增强了其可靠性和实用性。

PMBus规范的实现要求电源供应器的设计及其所用IC和所要求的接口和命令相配。比如说，SMBus(系统管理总线)能够在主计算机或系统经理和 PMBus适用设备之间进行串行通信(见图)。作为广受欢迎的I2C总线的一个变体，工业标准SMBus是一个几年前为智能电池应用改进过的双线总线。

一旦实现，PMBus协议将使多源电源管理产品能够一起工作。OEM则将可以使用一套标准的命令集来控制遵守该标准的功率转换器。第一个遵守PMBus规范的硬件已经在2005年下半年出现，包括一个IC和两个电源。
 

PMBus规范内容

PMBus规范有两部分内容。第一部分包括了常规要求，并定义了硬连线信号的传输、电气接口和时序要求，第二部分则定义了PMBus的命令语言。 PMBus协议涵盖了很多种类的电源系统架构和转换器。不过，并不是所有的PMBus器件都必须支持所有可用的特性、功能和命令。此处的“器 件”是指特定的电源管理产品，如IC、功率转换器和电源等等。

为了遵守PMBus规范，器件必须：1)满足第一部分中的所有规格。2)支持至少一种第二部分中提供的非制造商特殊命令。3)执行PMBus命令编码 中规定的功能。4)或者接受、认可并执行一个PMBus命令，或者拒绝。5)在上电应用时，能够在没有和其它PMBus器件通信的情况下安全启动并运行。 6)尽管规范中列出了一些例外，但可以使用系统管理总线(SMBus)进行传输。7)支持用来给多个PMBus器件发送命令的群组命令协议。通过一次传输 接收这些命令。当器件探测到终止命令的STOP条件时，它们就会开始执行接收到的命令。8)当硬连线信号状态出现变化时能够做出反应，尽管没有特定的时间 要求。9)每个PMBus器件将在其产品手册中说明其输出电压的精度、以及能够被设置和报告的其它参数。

该规范不涵盖以下内容：1)一个或一系列特殊的功率转换器件。2)任何一个或一系列集成电路的规格。3)直接的器件至器件通信，如模拟电流共享、实时模拟或数字电压跟踪、以及开关频率时钟信号。

可选择的功能包括：1)支持SMBus数据包纠错(PEC)协议。2)临时充当主控总线并和主机进行通信。3)给想要通信的主机发出通告。4)写保护(WP)信号输入。5)通过SMBus接口升级固件。

电气接口

该规范对硬连线信号的电气接口进行了描述。其中的唯一例外就是用来设置物理地址的管脚。如果用来定位管脚的电气接口不符合该规格，该电气接口必须在PMBus器件的产品手册中有所描述。

CONTROL信号是一个功率转换器输入信号，用于根据通过SMBus接收到的命令而开启或关闭器件，它可以设置成高或低电平信号。该信号是可选的，但我们推荐使用该信号。

PMBus器件可以使用管脚来进行编程或配置。器件的产品手册应该对功能和任何管脚的电气接口给出描述。这类管脚的例子如一个RESET管脚和其它用来为输出电压设置高或低边际电压的管脚。提供二进制输入(高或低)的管脚应该有一个和该规格匹配的电气接口。

输出电压和相关参数的数据命令格式

用于命令或读取输出电压和相关参数的数据可以根据器件类型而选择三种格式中的一种：

1)带一个比例因子的两字节无符号二进制整数(在概念上类似于一个尾数和指数)；

2)常用微处理器的VID编码格式；

3)使用一个等式和器件提供系数的直接格式。

电源和功率转换器一般无法知道其输出是否已接地。不过，电源把大多数输出电压都当作是“正的”。因此，PMBus器件的所有输出电压及其相关参数都被报告成正值。