根据pmbus 1.3.1版本协议,第二节8.2部分,本文将简述如何通过vout_command进行动态输出电压调节的方法,该方法适用于linear格式的所有pmbus设备(tps546c23, tps546d24和多相控制器)。调压有几个步骤,以tps546c23为例。tps546c23的调压实质上是调节其内部的参考电压(ea_ref)。
1. 确定输出电压调压需求:对于一个750mv典型输出,设定其调压需求为15%,即:
2. 由外围硬件电阻分压比值,确定内部参考电压ea_ref的范围:
假设为8.5kΩ,为1.5kΩ,则比值为0.85。由上式可以确定ea_ref范围为:
3. 由ea_ref算式,确定vout_command范围,ea_ref的算式如下,出厂默认设置时,vout_scale_loop为1,vref_trim,step_vref_margin_high×operation[5]和step_vref_margin_low×operation[4]为0。一般而言,step_vref_margin_high和step_vref_margin_low这两个寄存器是用来在量产时进行拉偏测试用,预先设定好step_vref_margin_high拉偏上限,step_vref_margin_low拉偏下限,在产线上仅需要置位operation寄存器[5]和[4]即可进行拉偏测试,非常简便。
由算式可知,vout_command的范围为:
4. 确定vout_command的最小步进值lsb。lsb可由vout_mode(20h)确定。vout_mode在pmbus的定义中,是一个1 byte的寄存器,地址为20h,用于定义和输出电压有关的寄存器值的格式和步进值。
bit[7]定义数据是相对值还是绝对值(影响过压和欠压保护相关值的定义),bit[6:5]定义数据格式,bit[4:0]定义步进值指数n。步进值计算方法如下,注意bit[4:0]为补码形式,转化为十进制时需要先转化为原码。步进值计算方法为:
例子:以tps546c23为例,vout_mode=0x17。二进制为:0 00 10111,数据格式为绝对值,linear格式,步进值指数补码为10111,首位为1,该值为负数,负数的原码是补码取反再+1,为01001,十进制为-9,则步进值为2-9,为0.001953125v,1.953mv。
注:tps546c23的vout_mode不可更改,为0x17。
5. 由3~4步的结果确定vout_command寄存器中的值。vout_command寄存器只能存二进制值,所以需要通过3~4步将得到的调压范围进行转化成计算机语言。算式为:
即:计算结果需要取整。
十进制二进制转化,打开计算器,进入到“programmer”码农页面。其中hex代表16进制(hexadecimal),dec代表十进制(decimal),oct代表八进制(octonary),bin代表二进制(binary)。
在dec分别输入277和375,得到其二进制分别为0001 0001 0101和0001 0111 0111,十六进制为0115h和0177h。
则vout_command的范围为0115h~0177h。
6. 写寄存器,用write word格式写入vout_command(21h),即可完成调压操作。
备注:
vout_scale_loop是用来将vout_command的值和实际输出电压进行匹配的,如果外围fb处已经有分压电阻,vout_scale_loop可以为1,不需要做改动。
外围fb引脚有分压电阻时,vout_command的值将和输出电压不相等,而是成一个固定比例系数,该系数由vout_scale_loop×
确定,当vout_scale_loop刚好等于
时,vout_command转化为10进制等于实际输出电压;
vout_trim也可用于调压,但是幅值很小,为-64×1.953mv~63×1.953mv(-125mv~123mv);
vout_command的调压范围以数据手册表格1为准。
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