PMBus(Power Management Bus,電源管理總線)是一種開放標準的數(shù)字電源管理協(xié)議。可通過定義傳輸和物理接口以及命令語言來促進與電源轉換器或其他設備的通信。該協(xié)議是由一群認為由于沒有合適的標準而抑制了全數(shù)字電源管理解決方案的發(fā)展的電源和半導體生產(chǎn)商共同建立的。這個協(xié)議正在迅速地獲得業(yè)界的認可。2016年3月，該協(xié)議的修正版1.0公之于眾，而其所有權也交由獨立的特別利益組織(SIG，即系統(tǒng)管理接口論壇)，負責該標準的進一步發(fā)展和推廣。PMBus傳輸層是基于低成本SMBus (系統(tǒng)管理總線)的1.1版本，這是個功能更為強健的業(yè)界標準I2C串行總線的版本，具有分組錯誤檢查和主機通知功能。I2C總線原來是由飛利浦電子公司開發(fā)用于集成電路間通信的，而SMBus則被因特爾公司用于PC及服務器的通信系統(tǒng)管理。SMBus廣泛應用于基于 Intel技術的服務器上，為系統(tǒng)管理提供智能的外圍管理接口(IPMI)的物理層和傳輸層。

企業(yè)服務器和交換機、存儲連接網(wǎng)絡和基站越來越多地使用帶有 PMBus 的電源來輕松配置、控制和監(jiān)控關鍵電壓軌，例如大電流 ASIC、DSP、FPGA 和 DDR 內存內核，而無需軟件編程。監(jiān)控輸出電壓、電流和溫度對于大功率數(shù)據(jù)中心的電路板表征和實時遠程監(jiān)控非常有用。TI 的 20A TPS544B20和 30A TPS544C20等 DC/DC 轉換器提供了這種能力。PS544B20和TPS544C20設備是PMBus兼容的非隔離DC-DC集成FET轉換器，能夠進行高頻操作，并從5 mm x 7 mm封裝提供20-A或30-A電流輸出，以最小PCB面積實現(xiàn)高功率密度和快速瞬態(tài)性能。PMBus接口提供轉換器配置以及關鍵參數(shù)監(jiān)控，包括輸出電壓、電流和可選外部溫度。集成NexFET功率級和優(yōu)化驅動器提供的高頻、低損耗開關，允許非常高密度的功率解決方案和減小的電感和濾波電容尺寸。這些器件能夠使用內部 MOSFET 傳感器檢測平均輸出電流。 與電感 DCR 電流檢測相比，該傳感器通過主功率 MOSFET 承載按比例縮小的電流，以實現(xiàn)電流監(jiān)控和更好的過流閾值精度。此外，溫度變化和對電感器功率損耗的依賴性極小，從而使最終用戶能夠選擇較低的 DCR電感器進一步提高效率，同時降低成本和尺寸。

在電路板上組裝電源時，可能會出現(xiàn)與布局相關的系統(tǒng)誤差，從而導致輸出電流檢測和測量精度出現(xiàn)額外變化。幸運的是，TPS544B20和TPS544C20包含一個 PMBus 命令“IOUT_CAL_OFFSET” ，可用于提高裝配后的電流感應和測量精度。電流檢測誤差有兩個分量：增益和偏移。增益是一個乘法因子(即 IOUTx0.98 = 增益低 2%)。偏移量是一個附加因子(即READ_IOUT=IOUT+1A)。 顧名思義，IOUT_CAL_OFFSET 調整偏移量。實際上，該器件同時具有增益和偏移誤差。使用 IOUT_CAL_OFFSET 命令允許最終用戶將輸出電流讀數(shù)“居中”在某個點，從而減輕增益誤差的累積影響。校準的最佳位置是設計工作范圍的中心。IOUT_CAL_OFFSET 命令用于補償 READ_IOUT 中的偏移誤差。

加強 PMBus 輸出電流測量精度?可以通過以下幾種方法實現(xiàn)：

?使用內置電流傳感器?：例如 TPS544B20 和 TPS544C20 等 DC/DC轉換器 ，這些器件內置 NexFET 功率級和優(yōu)化驅動器，能夠實現(xiàn)高頻、低損耗的開關操作，從而提供高精度的電流測量?1。

?優(yōu)化電路設計?：在電路板上組裝電源時，應注意布局設計，以減少與布局相關的系統(tǒng)誤差。例如，使用較小的電感器和濾波電容器可以減少電感器的功率損耗，進一步降低溫度變化對電流測量的影響，從而提高測量精度?1。

?采用數(shù)字電源系統(tǒng)管理器?：如 LTC297x系列 器件，這些設備能夠測量輸出電流，并通過 READ_IOUT命令 以安培為單位回讀電流值，提供更精確的電流測量?2。

?利用PMBus的豐富命令集?：PMBus定義了超過100條標準命令，涵蓋電源管理的全生命周期，包括設置輸出電壓、電流限制等，通過精確配置這些參數(shù)，可以優(yōu)化電流測量的精度和穩(wěn)定性?3。

?采用高頻運行和低損耗設計?：高頻運行和低損耗設計可以減少開關過程中的能量損失，從而提高測量的準確性。例如，TPS544B20和TPS544C20支持高頻運行，具有較小的電感器和濾波電容器尺寸，進一步提高了測量的精度和效率?1。

這些器件能夠使用內部 MOSFET 傳感器檢測平均輸出電流。 與電感 DCR 電流檢測相比，該傳感器通過主功率 MOSFET 承載按比例縮小的電流，以實現(xiàn)電流監(jiān)控和更好的過流閾值精度。此外，溫度變化和對電感器功率損耗的依賴性極小，從而使最終用戶能夠選擇較低的 DCR電感器進一步提高效率，同時降低成本和尺寸。

在電路板上組裝電源時，可能會出現(xiàn)與布局相關的系統(tǒng)誤差，從而導致輸出電流檢測和測量精度出現(xiàn)額外變化。幸運的是，TPS544B20和TPS544C20包含一個 PMBus 命令“IOUT_CAL_OFFSET” ，可用于提高裝配后的電流感應和測量精度。電流檢測誤差有兩個分量：增益和偏移。增益是一個乘法因子(即 IOUTx0.98 = 增益低 2%)。偏移量是一個附加因子(即READ_IOUT=IOUT+1A)。 顧名思義，IOUT_CAL_OFFSET 調整偏移量。實際上，該器件同時具有增益和偏移誤差。使用 IOUT_CAL_OFFSET 命令允許最終用戶將輸出電流讀數(shù)“居中”在某個點，從而減輕增益誤差的累積影響。校準的最佳位置是設計工作范圍的中心。IOUT_CAL_OFFSET 命令用于補償 READ_IOUT 中的偏移誤差

結果以及 IOUT_OC_FAULT_LIMIT 和 IOUT_OC_WARN_LIMIT 閾值。默認設置為 0A(安培)。該指令的分辨率為 62.5mA(毫安)，范圍為 +3937.5mA 至 -4000mA?？梢允褂肧TORE_USER_ALL 命令將該寄存器的內容存儲到TPS544B20 或TPS544C20非易失性存儲器。要使用 IOUT_CAL_OFFSET 命令“校準”ICT 中的電流測量，請強制將已知負載電流施加到TPS544B20 或TPS544C20的輸出，并使用 IOUT_CAL_OFFSET 調整 READ_IOUT，直到它與已知負載值匹配。例如，最終用戶可能會通過電阻器或直流負載強制施加 20A 負載電流，通過 Fusion Digital Power GUI 讀取 READ_OUT 并獲得 22A。然后他們可以應用 IOUT_CAL_OFFSET = -2A 將 READ_IOUT 設置為 20A 的實際 Iout。使用此 PMBus 命令，用戶可以通過TPS544B20 或TPS544C20 PMBus 接口提高輸出電流測量精度，從而消除任何裝配后錯誤。