【導(dǎo)讀】根據(jù)PMBUS 1.3.1版本協(xié)議,第二節(jié)8.2部分,本文將簡述如何通過VOUT_COMMAND進(jìn)行動態(tài)輸出電壓調(diào)節(jié)的方法,該方法適用于linear格式的所有PMBUS設(shè)備(TPS546C23, TPS546D24和多相控制器)。調(diào)壓有幾個步驟,以TPS546C23為例。TPS546C23的調(diào)壓實質(zhì)上是調(diào)節(jié)其內(nèi)部的參考電壓(EA_REF)。
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1. 確定輸出電壓調(diào)壓需求:對于一個750mV典型輸出,設(shè)定其調(diào)壓需求為15%,即:
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2. 由外圍硬件電阻分壓比值,確定內(nèi)部參考電壓EA_REF的范圍:
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假設(shè)為8.5k?,為1.5k?,則比值為0.85。由上式可以確定EA_REF范圍為:
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3. 由EA_REF算式,確定VOUT_COMMAND范圍,EA_REF的算式如下,出廠默認(rèn)設(shè)置時,VOUT_SCALE_LOOP為1,VREF_TRIM,STEP_VREF_MARGIN_HIGH×OPERATION[5]和STEP_VREF_MARGIN_LOW×OPERATION[4]為0。一般而言,STEP_VREF_MARGIN_HIGH和STEP_VREF_MARGIN_LOW這兩個寄存器是用來在量產(chǎn)時進(jìn)行拉偏測試用,預(yù)先設(shè)定好STEP_VREF_MARGIN_HIGH拉偏上限,STEP_VREF_MARGIN_LOW拉偏下限,在產(chǎn)線上僅需要置位OPERATION寄存器[5]和[4]即可進(jìn)行拉偏測試,非常簡便。
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由算式可知,VOUT_COMMAND的范圍為:
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4. 確定VOUT_COMMAND的最小步進(jìn)值LSB。LSB可由VOUT_MODE(20h)確定。VOUT_MODE在PMBUS的定義中,是一個1 byte的寄存器,地址為20h,用于定義和輸出電壓有關(guān)的寄存器值的格式和步進(jìn)值。
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Bit[7]定義數(shù)據(jù)是相對值還是絕對值(影響過壓和欠壓保護(hù)相關(guān)值的定義),Bit[6:5]定義數(shù)據(jù)格式,Bit[4:0]定義步進(jìn)值指數(shù)N。步進(jìn)值計算方法如下,注意Bit[4:0]為補碼形式,轉(zhuǎn)化為十進(jìn)制時需要先轉(zhuǎn)化為原碼。步進(jìn)值計算方法為:
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例子:以TPS546C23為例,VOUT_MODE=0x17。二進(jìn)制為:0 00 10111,數(shù)據(jù)格式為絕對值,Linear格式,步進(jìn)值指數(shù)補碼為10111,首位為1,該值為負(fù)數(shù),負(fù)數(shù)的原碼是補碼取反再+1,為01001,十進(jìn)制為-9,則步進(jìn)值為2-9,為0.001953125V,1.953mV。
注:TPS546C23的VOUT_MODE不可更改,為0x17。
5. 由3~4步的結(jié)果確定VOUT_COMMAND寄存器中的值。VOUT_COMMAND寄存器只能存二進(jìn)制值,所以需要通過3~4步將得到的調(diào)壓范圍進(jìn)行轉(zhuǎn)化成計算機語言。算式為:
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即:計算結(jié)果需要取整。
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十進(jìn)制二進(jìn)制轉(zhuǎn)化,打開計算器,進(jìn)入到“programmer”碼農(nóng)頁面。其中HEX代表16進(jìn)制(HEXadecimal),DEC代表十進(jìn)制(DECimal),OCT代表八進(jìn)制(OCTonary),BIN代表二進(jìn)制(BINary)。
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在DEC分別輸入277和375,得到其二進(jìn)制分別為0001 0001 0101和0001 0111 0111,十六進(jìn)制為0115h和0177h。
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則VOUT_COMMAND的范圍為0115h~0177h。
6. 寫寄存器,用WRITE WORD格式寫入VOUT_COMMAND(21h),即可完成調(diào)壓操作。
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備注:
1. VOUT_SCALE_LOOP是用來將VOUT_COMMAND的值和實際輸出電壓進(jìn)行匹配的,如果外圍FB處已經(jīng)有分壓電阻,VOUT_SCALE_LOOP可以為1,不需要做改動。
2. 外圍FB引腳有分壓電阻時,VOUT_COMMAND的值將和輸出電壓不相等,而是成一個固定比例系數(shù),該系數(shù)由VOUT_SCALE_LOOP×
確定,當(dāng)VOUT_SCALE_LOOP剛好等于
時,VOUT_COMMAND轉(zhuǎn)化為10進(jìn)制等于實際輸出電壓;
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3. VOUT_TRIM也可用于調(diào)壓,但是幅值很小,為-64×1.953mV~63×1.953mV(-125mV~123mV);
4. VOUT_COMMAND的調(diào)壓范圍以數(shù)據(jù)手冊表格1為準(zhǔn)。
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