基于PMBus和VID技術(shù)的電源電路設(shè)計
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2 基于PMBus和VID技術(shù)的電源電路設(shè)計
文中以德州儀器電源控制芯片UCD9222和電源驅(qū)動芯片UCD7242為例，設(shè)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(tǒng)的電壓實時調(diào)節(jié)功能，其中一路電壓輸出根據(jù)得到的VID反饋信號，實時調(diào)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(qū)動，可以產(chǎn)生兩路獨立的電源。UCD7242接收UCD9222的脈沖寬度調(diào)制波作為輸入，當脈沖寬度調(diào)制波為高電平時，UCD7424中的高位MOSFET開關(guān)閉合，輸出端電壓開始充電；當脈沖寬度調(diào)制波為低電平時，高位MOSFET開關(guān)斷開，輸出端電壓放電。通過控制MOSFET開關(guān)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(guān)電源的基本原理。圖5表示了系統(tǒng)實現(xiàn)的基本結(jié)構(gòu)。本文引用地址：http://m.ptau.cn/article/175959.htm
其中UCD9222產(chǎn)生脈沖寬度調(diào)制波，UCD7424根據(jù)接收到的脈沖寬度調(diào)制波產(chǎn)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(nèi)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(wǎng)絡(luò)。
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(diào)整。
這一基于PMBus總線設(shè)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(nèi)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(shè)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(jié)束語
高質(zhì)量的系統(tǒng)電壓是優(yōu)秀的嵌入式系統(tǒng)的必備因素，PMBus總線技術(shù)為各種數(shù)字控制電源提供了一個通信標準，推動了數(shù)字電源管理系統(tǒng)的發(fā)展。文中詳細闡述了基于PMBus總線電源芯片的內(nèi)部結(jié)構(gòu)，重點分析了模擬前端，補償濾波器，脈沖寬度調(diào)制波產(chǎn)生器這3個部分在電源中的作用。最后，設(shè)計了支持多種模式的電壓識別技術(shù)(VID)的電源電路，該電源電路為高速嵌入式系統(tǒng)的電源提供了一個具有低功耗特性的解決方案。
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