基于PMBus和VID技術(shù)的電源電路設(shè)計(jì)
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2 基于PMBus和VID技術(shù)的電源電路設(shè)計(jì)
文中以德州儀器電源控制芯片UCD9222和電源驅(qū)動(dòng)芯片UCD7242為例，設(shè)計(jì)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(shí)時(shí)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(hào)，實(shí)時(shí)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(dú)立的電源輸出，而UCD7424芯片的主要作用是電源驅(qū)動(dòng)，可以產(chǎn)生兩路獨(dú)立的電源。UCD7242接收UCD9222的脈沖寬度調(diào)制波作為輸入，當(dāng)脈沖寬度調(diào)制波為高電平時(shí)，UCD7424中的高位MOSFET開關(guān)閉合，輸出端電壓開始充電；當(dāng)脈沖寬度調(diào)制波為低電平時(shí)，高位MOSFET開關(guān)斷開，輸出端電壓放電。通過(guò)控制MOSFET開關(guān)的打開和閉合的時(shí)間來(lái)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(shí)現(xiàn)的基本結(jié)構(gòu)。本文引用地址：http://butianyuan.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(shí)通過(guò)反饋信號(hào)返回UCD9222，同UCD9222X芯片內(nèi)部參考信號(hào)進(jìn)行比較，方便電源控制芯片對(duì)輸出電壓的偏移做出及時(shí)的反應(yīng)。為了防止電壓反饋超過(guò)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(guò)4路VID信號(hào)反饋到UCD9222，從而進(jìn)行電壓實(shí)時(shí)調(diào)整。
這一基于PMBus總線設(shè)計(jì)的電源電路配置靈活，可以通過(guò)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(chǔ)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(duì)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(shí)測(cè)上電順序和電壓，測(cè)試圖形和控制芯片配置值基本一致。
3 結(jié)束語(yǔ)
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(gè)通信標(biāo)準(zhǔn)，推動(dòng)了數(shù)字電源管理系統(tǒng)的發(fā)展。文中詳細(xì)闡述了基于PMBus總線電源芯片的內(nèi)部結(jié)構(gòu)，重點(diǎn)分析了模擬前端，補(bǔ)償濾波器，脈沖寬度調(diào)制波產(chǎn)生器這3個(gè)部分在電源中的作用。最后，設(shè)計(jì)了支持多種模式的電壓識(shí)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(gè)具有低功耗特性的解決方案。
評(píng)論