1.4 TI PMBus 简介课程(三)

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大家好,我是 Daniel Jing TI 系统应用经理 很高兴为大家 PMBus 课程的第三部分学习内容 在前两个视频当中 我们学习了 PMBus 的相关基本知识 连接方式、相关协议、应用价值 接下来我们一起来学习下 PMBusAVS 应用 PMBus 在产线中的应用 最后回顾一下 TI 的 PMBus 产品方案 在前面课程中 我们提到很多次 AVS 那么如何在 PMBus 中应用 AVS 实现 AVS 的一种方式 是通过 VREF_TRIM 和 VREF_MARGIN 这个命令 右上角列出的 TI 产品都使用了这样一种方式 有 TPS40K、TPS50K 系列产品 通常电源产品采用一个内置的基准电压 外加分压电阻的方式来设定输出电压 输出电压 Vout 等于 Vref 乘以 1 加 Rtop 除以 Rbot PMBus 产品中 Vref 不仅仅是0.6伏的基准电压 还需要加上 VREF_TRIM 和 VREF_MARGIN VREF_TRIM 和 VREF_MARGIN 可以改变等效的 Vref 电压 输出电压的改变是等效 Vref 的改变 乘以分压电阻比例 这边有个例子 对 1V 输出电压如果设定51毫伏的 MARGIN_High 51毫伏乘以1伏除以0.6伏 实际芯片输入电压会高出 1V 约 85mV 同样如果设定20毫伏的 VREF_TRIM 输出电压会看到 33mV 的电压变化 所以通过 VREF_TRIM 和 VREF_MARGIN 可以改变基准电压 从而改变输出电压 这两个命令并不是直接改变输出电压 需要乘以分压电阻比例 这里有一个实际的例子 关于 PMBus 命令 如何通过 VOUT_MARGIN 命令改变输出电压 图中蓝色的是 CLOCK 紫色的是 DATA 第一个字节是地址 首先需要找到准确的需要通信的芯片 第二个字节是真正的 PMBus 命令 第三个字节是 PMBus 命令所需要的数据 最后一个字节是数据检验包 我们从图中可以看到 PMBus 发出命令 到输出电压的下降有一个延迟 基于 PMBus 1.2协议 400K赫兹的通信速率 我们可以计算出延时 每个字节加上响应是九个 bit 四个字节乘以九个 bit 再乘以2.5微秒的 CLOCK 周期 总延时为90个微秒 这里有另外一个例子 关于使用 VOUT_ADJUSTMENT 命令 来调高输出电压的例子 通过 Vref 把 Vout 调高9% PMBus 再次通过命令调高基准电压到 MARGIN_High Vout 跟着出现了12%的升高 另外一种更简洁的 AVS 实现方式 是通过 VOUT_COMMAND 命令 以 TPS544C25 为例 通过 VOUT_COMMAND 命令调整输出 实际上是采用 VOUT_SCALE_LOOP 的方式 VOUT_SCALE_LOOP 是一种预先计算 预先定义好的电阻比例网络 比如在 TPS544C25 中 有三个比例可供选择 1、0.5和0.25 根据不同的输出电压范围 选择相应的 VOSL 一旦 VOSL 选定了 那么电阻分压的比例也就确定 VOSL 等于 Rbot 除以 Rbot 加上 Rtop 这个时候使用 VOUT_COMMAND 命令 可以直接改变输出电压 不需要再乘以分压电阻比例 相对而言比较直观 PMBus 是一个非常有用的协议 可不可以在产线上应用 PMBus 答案是肯定的 TI 有两个主要的 PMBus 工具 其中一个叫做 Fusion Digital Power Designer 在 Fusion 当中可以定制电源系统 可以实时监测电源系统运行 监测输入电压温度 输出电压电流等等 设定好电源系统之后 可以把设计写入芯片的寄存器当中 烧录在芯片上 也可以通过 Fusion 把系统电压配置好之后 将配置文件保存起来 在测试机台上可以利用 Manufacturing 工具 读入刚才保存的文件 通过测试机台写入到系统当中去 这是一个 PMBus 的配置文件的例子 包括地址、写入数据 读出、确认写入数据以及详细的注释部分 这是 TPS40422 的例子 在 D0 寄存器当中写入零 在 E5 寄存器当中写入0400 配置 ADC 中间部分进行 on/off 配置和其他一些配置等等 最后使用 STORE_USER_ALL 的命令 将所有写入的命令数据烧录到芯片的存储器当中 并且等待两百毫秒来完成烧录 这样断电之后 芯片依然可以按照配置好的方式运行 烧录完之后还需要检测芯片烧录数据是否准确 如右图所示 先对芯片进行断电重启 读出各个寄存器的数据 并与原始配置文件进行对比 这个例子就是一个典型的产线配置 PMBus 产品的过程 TI 提供哪些 PMBus 产品和解决方案 TI 有很多的 PMBus 产品 图中蓝色的部分 TI 都有相应的 PMBus 产品 有48伏输入的产品 也有低电压的 DCDC 转换器 48伏的热插拔器件 同时包含 PMBus电流检测功能 有数字控制隔离 PWM 控制器 UCD3138 可以方便地设计各种隔离电源 并带有 PMBus 功能 正激变换,半桥转换器 全桥转换器等等 隔离变换之后 12伏电压轨上有很多的器件可以选择 包括热插拔,DCDC 变换器 这些变换器将为 CPU ASIC FPGA 各种 core IO 和内存器件提供电源 从单路输出到两路输出四路输出 从两相四相六相电源控制器 TI 都提供了丰富的产品方案 转换器方面 TI 也提供了从10安培到30安培的 PMBus 转换器 详细信息欢迎访问 TI.com 在这个视频当中 我们学习了PMBus 中的 AVS 应用 PMBus 在产线中的应用 最后回顾了一下 TI 的 PMBus 产品方案 这是本次 PMBus 简介课程的最后一部分 谢谢
课程介绍 共计4课时,29分20秒

PMBus 简介

AVS PMBus

本课程介绍了PMBus的背景知识,基本应用要求和功能,应用拓扑,协议案例分析,PMBus的应用价值,以及如何在PMBus中应用AVS,量产应用,TI的PMBus产品方案
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