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為你的應用選擇合適的PMBus負載點解決方案

發布時間：2020-10-16 來源：Aarsh Shah 責任編輯：wenwei

【導讀】PMBus是一項行業標準協議，它可以簡化與電源轉換器和電源係統中其它設備的2線製數字通信。在你的係統中使用PMBus可以減少設計時間、降低風險和成本，從而增加電源的功率密度和可靠性，並且優化組件性能和效率。PMBus使你能夠監視電流、電壓和溫度，並且報告和記錄故障。在使用PMBus時，通過將全新缺省參數儲存在非易失性存儲器中，設計人員能夠在設備運行期間配置IC，從而在較短的時間周期內生成並驗證全新設計。

你需要監視係統運行，或者是搜集電源的有關數據嗎？如果回答是肯定的，那麼PMBus就非常適合你。

PMBus是一項行業標準協議，它可以簡化與電源轉換器和電源係統中其它設備的2線製數字通信。在你的係統中使用PMBus可以減少設計時間、降低風險和成本，從而增加電源的功率密度和可靠性，並且優化組件性能和效率。PMBus使你能夠監視電流、電壓和溫度，並且報告和記錄故障。在使用PMBus時，通過將全新缺省參數儲存在非易失性存儲器中，設計人員能夠在設備運行期間配置IC，從而在較短的時間周期內生成並驗證全新設計。

TI支持廣泛的基於PMBus的DC/DC轉換器、負載點 (POL)、單輸出/多輸出和單相位/多相位脈寬調製 (PWM) 控製器、熱插拔IC、排序器/管理器和隔離式PWM控製器。在有多個選項可供選擇時，為你的應用選擇合適的設備是一項比較有挑戰性的工作。

為你的應用選擇合適的PMBus負載點解決方案

圖1. TI的 PMBus功率鏈圖

TI的PMBus控製器和轉換器采用兩種不同的控製模式拓撲：模擬控製環路，通常情況下，速度最快，以及數字控製環路，由於其時鍾和比例積分微分 (PID) 電路，會增加係統的延遲。TI很多基於PMBus D-CAP™，D-CAP2™ 和D-CAP3™ 的控製器和iFET特有一個模擬控製環路，可實現更快的負載瞬態響應，並且沒有環路補償。

將驅動器集成在芯片上並不一定能提供最優電源分區，因為這麼做會限製開關頻率 (Fsw) 並增加PWM控製器中的功率耗散。TI有很多支持無驅動器架構的器件，2013年，這一架構首先在TI的多相位PWM控製器中實現。由於增加了開關頻率的處理能力，這個架構極大地增加了功率密度，並大大減少了電路板麵積（將電路板麵積最多減少了3倍）。為了簡化布局布線，它還使製造商能夠將互補功率級的大型底部散熱墊直接接至PCB內部接地層。

不同架構的PMBus示例：

多相位PWM控製器（無驅動器）：

1. TPS40425和TPS40428雙相位/雙輸出多相位PWM控製器最多可堆疊至4相位，並且特有支持前饋的電壓模式。這些控製器可以與TI的60A同步降壓NexFET™ CSD95372A或CSD95378B智能功率級產品配對使用。請在這裏查看TI Design參考設計。

2. TPS53647 TI首款用於ASIC/FPGA內核的通用、高電流、4相位、單輸出PMBus多相位PWM控製器。特性包括自動均衡、D-CAP+™ 控製模式和一個複位功能。所有這些特性可以減少過衝和下衝、實現嚴密的相位間電流和熱共享、減少輸出電容器數量、在無需電力循環的情況下輕鬆複位至最初的啟動電壓、並且實現較低的外部組件數量。

多相位PWM控製器（帶有柵極驅動器）：

1. TPS40422雙相位、雙輸出多相位PWM控製器特有支持前饋的電壓控製模式。

iFET轉換器（具有集成型MOSFET）：

1. SWIFT™ 20A TPS544B20和30A TPS544C20 D-CAP-2控製模式轉換器。

2. 支持電壓控製模式與頻率同步的SWIFT 20A TPS544B25和30A TPS544C25 D-CAP2控製模式轉換器。TI的完整SWIFT產品組合請見表1。

3. 支持PMBus精簡特性集的TPS53915 12A D-CAP3控製模式轉換器。

PWM控製器：

TPS40400 PWM控製器特有一個外部電源塊和支持前饋的電壓控製模式。TI的完整PWM控製器產品組合請見表2。

為你的應用選擇合適的PMBus負載點解決方案

表1. TI的PMBus DC/DC轉換器解決方案。

為你的應用選擇合適的PMBus負載點解決方案

表2. TI的PMBus PWM控製器解決方案

我希望這篇文章在幫助你為應用選擇合適器件的同時，有助於你了解TI所提供的基於PMBus的不同產品。

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