基于PMBus和VID技術的電源電路設計
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2 基于PMBus和VID技術的電源電路設計
文中以德州儀器電源控制芯片UCD9222和電源驅動芯片UCD7242為例，設計一具有兩路電壓輸出的電源電路。為了顯示PMBus電源管理系統的電壓實時調節功能，其中一路電壓輸出根據得到的VID反饋信號，實時調整輸出電壓的大小。
UCD9222芯片是一款基于PMBus總線的電源控制器，可以控制兩路獨立的電源輸出，而UCD7424芯片的主要作用是電源驅動，可以產生兩路獨立的電源。UCD7242接收UCD9222的脈沖寬度調制波作為輸入，當脈沖寬度調制波為高電平時，UCD7424中的高位MOSFET開關閉合，輸出端電壓開始充電；當脈沖寬度調制波為低電平時，高位MOSFET開關斷開，輸出端電壓放電。通過控制MOSFET開關的打開和閉合的時間來控制輸出電壓的大小，這也就是開關電源的基本原理。圖5表示了系統實現的基本結構。本文引用地址：http://www.104case.com/article/175959.htm
其中UCD9222產生脈沖寬度調制波，UCD7424根據接收到的脈沖寬度調制波產生被供電芯片所需的輸出電壓。輸出電壓作為被供電芯片的電源，同時通過反饋信號返回UCD9222，同UCD9222X芯片內部參考信號進行比較，方便電源控制芯片對輸出電壓的偏移做出及時的反應。為了防止電壓反饋超過參考電壓的最大值，在模擬前端輸入端添加分壓網絡。
UCD9222支持VID接口，被供電芯片的VID接口可以通過4路VID信號反饋到UCD9222，從而進行電壓實時調整。
這一基于PMBus總線設計的電源電路配置靈活，可以通過圖形化的配置界面將芯片的上電順序和上電電壓寫入電壓芯片的內部存儲中，圖6(左)所示為本電源電路的上電順序和上電電壓的圖形化配置圖，其中通道2的電壓輸出相對通道1的電壓輸出延遲5 ms，通道1和通道2的電壓分別設定為0．9 V和1．0 V。圖6(右)展示了本電源電路的實測上電順序和電壓，測試圖形和控制芯片配置值基本一致。
3 結束語
高質量的系統電壓是優秀的嵌入式系統的必備因素，PMBus總線技術為各種數字控制電源提供了一個通信標準，推動了數字電源管理系統的發展。文中詳細闡述了基于PMBus總線電源芯片的內部結構，重點分析了模擬前端，補償濾波器，脈沖寬度調制波產生器這3個部分在電源中的作用。最后，設計了支持多種模式的電壓識別技術(VID)的電源電路，該電源電路為高速嵌入式系統的電源提供了一個具有低功耗特性的解決方案。
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