1.2 TI PMBus简介课程(一)

大家好，我是 Daniel Jing TI系统应用经理

很高兴为大家带来 PMBus 的相关课程

PMBus 作为专门应用在电源管理中的通信协议

在工业界得到了越来越多的应用

本课程将带领大家从七个方面学习 PMBus 相关知识

本课程总共分为三个部分

第一课，我们一起来学习一下 PMBus 相关知识

和基本应用要求

第二课我们将学习 PMBus 的应用拓扑、协议和 PMBus 应用价值

第三课，我们将学习 PMBus 中的 AVS 应用、量产应用

最后回顾一下 TI 的 PMBus 产品方案

下面进入 PMBus 第一课的学习

什么是 PMBus

PMBus 是 Power Management Bus 电源管理总线的缩写

PMBus 是专门为电源管理设计

基于 I2C 的一个通信协议

I2C 协议的相关知识都可以应用在 PMBus 当中

PMBus 是一个开放的通讯协议

任何组织单位都可以使用

PMBus 是由一个叫做 SMIF 的协会组织管理

大家可以直接在 PMBus.org 上查阅相关的详细信息

包括最新的协议标准

本课程是基于 PMBus 1.2协议制作的

最新的 PMBus 发布了1.3协议

针对1.2做了一些改进

另外加入了单独的高速 AVS 部分

作为一个通用的电源管理通信协议

PMBus 可以应用在几乎所有的电源类产品上

包括 ACDC、DCDC、隔离电源、非隔离电源都可以使用

不仅仅作为电源转换器，可以使用 PMBus

包括工艺开关，时序控制器

温控器件、风扇管理器都可以使用 PMBus 协议

PMBus 作为专用的电源管理协议有哪些应用要求呢

先来了解一下

首先所有的 PMBus 芯片启动之前都不需要通信

也就是说在系统没有任何通信的时候

所有的 PMBus 电源都必须能够启动

这是为了保证系统可以正常上电

然后通信

其次 PMBus 的产品可以用在完全没有 PMBus 通信的场景中

只要产品的默认设定都满足系统要求就可以了

PMBus 支持 set and forget 模式

也就是说发送一次 PMBus 命令之后

可以不再需要刷新 PMBus 芯片的寄存器

除非需要 PMBus 命令去修改某个电源轨的运行状态

PMBus 芯片的默认设定可以来自多个方面

可以是芯片固件的设定

可以通过外部的 Pin 来设定

也可以通过产线在寄存器中设定

电源产品的首要需求就是 On Off 控制，包括时序

在 PMBus 电源中可以设定为 Always On

也就是说只要有电源过来就有输出

也可以通过 CONTROL pin 控制输出

也可以通过相应的 PMBus 命令

像 OPERATION 来控制

CONTROL pin 和 OPERATION 命令是相与的关系

任何一个设定，如果是关断芯片则关掉输出

只有当同时为 ON 的情况下才可以启动输出

这个在使用当中需要注意

也就是说

当我们想用 OPERATION 命令来控制芯片的 On Off 的时候

当我们想用 OPERATION 命令来控制芯片的 On Off 的时候

当我们想用 OPERATION 命令来控制芯片的 On Off 的时候

CONTROL pin 必须为 ON 状态

CONTROL pin 必须为 ON 状态

当我们想用 ON 的 pin 来控制芯片的输出时

我们需要将 OPERATION 命令设定为 ON

PMBus 包含了丰富的功能

通过不同的命令来实现

包括最大输出电压、输出电压的调整

比如 AVS 可以实现实时电压调整

最大占空比、地址设定、频率设定

电源运行状态的监测，警报信息的采集和处理

温度监测，以及报警处理

以及电流电压监测的校准等等

有一些特殊的命令在这里做进一步的介绍

比如时序控制命令当中有两类不同的时序

第一类是基于时间驱动

比如多路电源

当第一路电源设定为经过十个毫秒延时之后再启动

第二路电源经过20毫秒再启动

这一类都是基于时间延时

第二类是基于事件驱动

比如当某个 pin 的状态发生变化

或者 PMBus 有一个新的命令进来再启动

大家可以在实际应用中

根据系统需要设定相应的模式

PMBus 产品中有一些寄存器

有的在出厂前写入了产品信息

有的开放给用户

用户可以在使用中写入用户自己的信息

比如 PMBus 配置版本信息、系统版本信息

其它一些用户，定制信息

也有一些厂商自己定制的特定命令

支持某些特殊功能

关于安全方面 PMBus 命令中也包含了 PEC 的数据有效性检验

可以帮助用户检验数据的有效性

PMBus 中也有一个 WRITE_PROTECT 寄存器

设定不同的状态，可以锁定不同的寄存器

防止意外改写器件信息

也有更复杂的密码保护机制

PMBus 命令当中还包含了许许多多的监测命令

包括输入电压、电流，输出电压、电流

温度监测、风扇速度检测、频率监测等等

PMBus 是一个开放的协议

不是所有的 PMBus 器件都支持所有的 PMBus 命令

PMBus 命令包罗万象

一般 PMBus 器件都是根据应用场景选择性地支持不同的命令

在应用中需要查看具体的产品手册

确定我们需要的功能是否支持

在监测系统运行中，如果出现警报

用户可以对不同的警报

根据自己的需要设定不同的处理方式

可以设定为继续运行或者延迟一段时间关断

或者直接关机等待并重启

也可以直接锁定，等待系统手动处理

很多的警报需要记录在系统寄存器当中

方便主机的读出

也可以通过中断的方式在总线广播

主机可以立即收到警报，从而做出系统级别的响应

PMBus 的命令有很多

大家可以查阅相关的 PMBus 手册做详细了解

最新的手册可以在 PMBus.org 上下载到

以上内容为 PMBus 简介的第一部分课程

主要为 PMBus 的背景知识，基本应用要求和功能

谢谢大家观看！

大家好，我是 Daniel Jing TI系统应用经理

很高兴为大家带来 PMBus 的相关课程

PMBus 作为专门应用在电源管理中的通信协议

在工业界得到了越来越多的应用

本课程将带领大家从七个方面学习 PMBus 相关知识

本课程总共分为三个部分

第一课，我们一起来学习一下 PMBus 相关知识

和基本应用要求

第二课我们将学习 PMBus 的应用拓扑、协议和 PMBus 应用价值

第三课，我们将学习 PMBus 中的 AVS 应用、量产应用

最后回顾一下 TI 的 PMBus 产品方案

下面进入 PMBus 第一课的学习

什么是 PMBus

PMBus 是 Power Management Bus 电源管理总线的缩写

PMBus 是专门为电源管理设计

基于 I2C 的一个通信协议

I2C 协议的相关知识都可以应用在 PMBus 当中

PMBus 是一个开放的通讯协议

任何组织单位都可以使用

PMBus 是由一个叫做 SMIF 的协会组织管理

大家可以直接在 PMBus.org 上查阅相关的详细信息

包括最新的协议标准

本课程是基于 PMBus 1.2协议制作的

最新的 PMBus 发布了1.3协议

针对1.2做了一些改进

另外加入了单独的高速 AVS 部分

作为一个通用的电源管理通信协议

PMBus 可以应用在几乎所有的电源类产品上

包括 ACDC、DCDC、隔离电源、非隔离电源都可以使用

不仅仅作为电源转换器，可以使用 PMBus

包括工艺开关，时序控制器

温控器件、风扇管理器都可以使用 PMBus 协议

PMBus 作为专用的电源管理协议有哪些应用要求呢

先来了解一下

首先所有的 PMBus 芯片启动之前都不需要通信

也就是说在系统没有任何通信的时候

所有的 PMBus 电源都必须能够启动

这是为了保证系统可以正常上电

然后通信

其次 PMBus 的产品可以用在完全没有 PMBus 通信的场景中

只要产品的默认设定都满足系统要求就可以了

PMBus 支持 set and forget 模式

也就是说发送一次 PMBus 命令之后

可以不再需要刷新 PMBus 芯片的寄存器

除非需要 PMBus 命令去修改某个电源轨的运行状态

PMBus 芯片的默认设定可以来自多个方面

可以是芯片固件的设定

可以通过外部的 Pin 来设定

也可以通过产线在寄存器中设定

电源产品的首要需求就是 On Off 控制，包括时序

在 PMBus 电源中可以设定为 Always On

也就是说只要有电源过来就有输出

也可以通过 CONTROL pin 控制输出

也可以通过相应的 PMBus 命令

像 OPERATION 来控制

CONTROL pin 和 OPERATION 命令是相与的关系

任何一个设定，如果是关断芯片则关掉输出

只有当同时为 ON 的情况下才可以启动输出

这个在使用当中需要注意

也就是说

当我们想用 OPERATION 命令来控制芯片的 On Off 的时候

当我们想用 OPERATION 命令来控制芯片的 On Off 的时候

当我们想用 OPERATION 命令来控制芯片的 On Off 的时候

CONTROL pin 必须为 ON 状态

CONTROL pin 必须为 ON 状态

当我们想用 ON 的 pin 来控制芯片的输出时

我们需要将 OPERATION 命令设定为 ON

PMBus 包含了丰富的功能

通过不同的命令来实现

包括最大输出电压、输出电压的调整

比如 AVS 可以实现实时电压调整

最大占空比、地址设定、频率设定

电源运行状态的监测，警报信息的采集和处理

温度监测，以及报警处理

以及电流电压监测的校准等等

有一些特殊的命令在这里做进一步的介绍

比如时序控制命令当中有两类不同的时序

第一类是基于时间驱动

比如多路电源

当第一路电源设定为经过十个毫秒延时之后再启动

第二路电源经过20毫秒再启动

这一类都是基于时间延时

第二类是基于事件驱动

比如当某个 pin 的状态发生变化

或者 PMBus 有一个新的命令进来再启动

大家可以在实际应用中

根据系统需要设定相应的模式

PMBus 产品中有一些寄存器

有的在出厂前写入了产品信息

有的开放给用户

用户可以在使用中写入用户自己的信息

比如 PMBus 配置版本信息、系统版本信息

其它一些用户，定制信息

也有一些厂商自己定制的特定命令

支持某些特殊功能

关于安全方面 PMBus 命令中也包含了 PEC 的数据有效性检验

可以帮助用户检验数据的有效性

PMBus 中也有一个 WRITE_PROTECT 寄存器

设定不同的状态，可以锁定不同的寄存器

防止意外改写器件信息

也有更复杂的密码保护机制

PMBus 命令当中还包含了许许多多的监测命令

包括输入电压、电流，输出电压、电流

温度监测、风扇速度检测、频率监测等等

PMBus 是一个开放的协议

不是所有的 PMBus 器件都支持所有的 PMBus 命令

PMBus 命令包罗万象

一般 PMBus 器件都是根据应用场景选择性地支持不同的命令

在应用中需要查看具体的产品手册

确定我们需要的功能是否支持

在监测系统运行中，如果出现警报

用户可以对不同的警报

根据自己的需要设定不同的处理方式

可以设定为继续运行或者延迟一段时间关断

或者直接关机等待并重启

也可以直接锁定，等待系统手动处理

很多的警报需要记录在系统寄存器当中

方便主机的读出

也可以通过中断的方式在总线广播

主机可以立即收到警报，从而做出系统级别的响应

PMBus 的命令有很多

大家可以查阅相关的 PMBus 手册做详细了解

最新的手册可以在 PMBus.org 上下载到

以上内容为 PMBus 简介的第一部分课程

主要为 PMBus 的背景知识，基本应用要求和功能

谢谢大家观看！