数字电源的特点与发展现状

PMBus

电源管理总线（PMBus）通信协议规范定义了一个用在功率转换器件和管理器件之间的数字通信协议（包括接口和命令）。该规范对于数字电源产品的推广有着非常重要的意义，意味着数字电源产品的接口完成了标准化。借助PMBus，数字电源可以依据一套标准命令进行配置、监控和维护（设置电源的工作参数并监控其工作，而且能够在故障发生时采取应对措施），还能使多个数字电源产品协同工作。

PMBus规范的传输层基于低成本SMBus（系统管理总线）的1.1版本，这是个功能更为强健的基于业界标准I2C串行总线的版本，具有分组错误检查和主机通知功能。

PMBus规范定义了2个必需信号和3个可选信号：必需信号为时钟信号（SCL）和数据信号（SDA），可选信号为SMBALERT#、 CONTROL和WP。SMBALERT#由任何需要获得PMBus主控器支持的从属设备发起。当SMBALERT#有效时，主控器在PMBus上发送告警（alert）响应地址，然后每个发信号（alerting）的器件将其器件地址放在SDA上。一旦器件成功地将其地址加入总线，它就会释放SMBALERT#线。SMBALERT#信号可以使从属设备（如负载点转换器）中断系统主机或总线的控制，这就使设计人员能够更容易地实现基于事件驱动的闭环控制方案。CONTROL信号用于启动和关闭单个从属设备。WP信号可用于防止意外更改存储器中的数据。此外，PMBus协议规定所有从属设备必须将其默认的配置数据保存在永久性存储器内或使用针脚编程，这样它们在上电时无须与总线通信。

除采用SMBus传输层之外，PMBus规范还增加了用于电源设计的控制语言。PMBus的通信是按照一个连续的字节流进行的。每个字节流包含一个地址字节，一个命令字节，若干个数据字节，以及一个可选的包错误码（PEC）字节。主机使用单独的"开始"和 "停止"信号来表明一个通信过程的开始和结束。而从属设备则使用单独的位来确认收到的每个字节。为了减少响应时间及处理器开销， 从属设备在收到"停止"信号时立即处理并执行命令。

结语

毫无疑问，随着数字控制技术的发展和市场需求的驱动，电源领域里数字电源的优势将会越来越明显，但从模拟电源到数字电源的完全转换还需要很长时间，因此模拟和数字控制技术将在未来数年内共存。数字电源技术为电源设计领域注入了新的活力，同时也对电源设计人员提出了更高的要求。如何在传统技术的基础上不断创新，进而设计出满足未来市场需求的电源系统将成为电源设计人员必须面对的新课题。