基于PMBus和VID技術(shù)的電源電路設(shè)計
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1．3 脈沖寬度調(diào)制波產(chǎn)生器
補償濾波器計算了所需要輸出的脈沖寬度調(diào)制波的占空比。脈沖寬度調(diào)制波產(chǎn)生器將這一占空比和開關(guān)轉(zhuǎn)換頻率的周期相乘，得到在一個脈沖周期內(nèi)，脈沖寬度調(diào)制波輸出為高電平的時間。
一般的這一值可以用下式計算得到：
Thigh=Vout／Vin
其中，Vout為最終的輸出電壓，Vin為電源驅(qū)動的輸入電壓。
1．4 電壓識別技術(shù)
在電源電路的設(shè)計中，采用可編程芯片的一個主要目的是為了實現(xiàn)電壓識別技術(shù)。作為降低系統(tǒng)功耗的一項重要措施，電壓識別技術(shù)(VID)現(xiàn)已廣泛應(yīng)用于高速嵌入式系統(tǒng)。電壓識別技術(shù)指利用被供電芯片產(chǎn)生的反饋信號，電源芯片實時調(diào)整供電電壓，以降低功耗。文獻提供了一種電壓識別技術(shù)的實現(xiàn)方法，其利用VID反饋信號，設(shè)計了一種基于電阻分壓網(wǎng)絡(luò)的電源電路，如圖4所示。VID信號控制MOS管的開關(guān)狀態(tài)來選擇串接的電阻，電壓輸出芯片根據(jù)串接電阻的阻值提供不同的供電電壓。本文引用地址：http://butianyuan.cn/article/175959.htm
但是這一電源電路雖然實現(xiàn)了對供電電壓的實時調(diào)節(jié)，但是其輸出的電壓的精度容易受電阻精度的影響。且工作模式單一，當(dāng)需要調(diào)整電壓輸出范圍時，只能通過更換電壓輸出芯片來滿足新的設(shè)計要求。文獻設(shè)計了一種支持電壓識別技術(shù)的DC／DC電源控制器，其支持8 bit電壓識別模式，通過反饋得到的VID數(shù)據(jù)計算得到占空比，占空比信號通過驅(qū)動電路加載到MOS管，控制其導(dǎo)通和斷開的時間，從而得到所需要的輸出，降低了輸出電壓的精度對電阻精度的影響。這些基本原理在基于PMBus總線的電源芯片上得到實現(xiàn)，且利用基于PMBus總線的電源芯片來實現(xiàn)電壓識別技術(shù)將會非常簡單和靈活。
以德州儀器的電源控制芯片UCD9222為例，其支持4 bic，6 bit和8 bit3種工作模式的電壓識別技術(shù)。在4 bit模式下，4個VID反饋信號提供4 bit位寬的VID數(shù)據(jù)；在6 bit模式下，前3位bit在VID3的上升沿時采樣獲得，后3位bit在VID3的下降沿獲得，以此組成6 bit位寬的VID數(shù)據(jù)；在8 bit模式時，電源芯片通過自帶的IIC總線得到VID數(shù)據(jù)。在獲得VID數(shù)據(jù)后，電源芯片根據(jù)VID數(shù)據(jù)計算所需產(chǎn)生的電壓。計算公式如下式所示，其中Vref_cmd代表所需要產(chǎn)生的電壓，VID_CODE為VID數(shù)據(jù)，VID_Vout_High，VID_Vout_Low分別代表電壓輸出范圍的上限和下限，VID_Format為電壓識別技術(shù)的工作模式。
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