電源管理總線(xiàn)的結構與優(yōu)勢

　　電源管理總線(xiàn)標準是全面數字化控制及管理供電系統的下一階段的發(fā)展方向。采用電源管理總線(xiàn)及電源管理總線(xiàn)裝置進(jìn)行電源轉換，可提供傳統的模擬電源系統所無(wú)法比擬的靈活性，調控性及可觀(guān)測性。

　　何為電源管理總線(xiàn)？

　　電源管理總線(xiàn)是運用數字通信總線(xiàn)與電源轉換系統進(jìn)行通信的標準協(xié)議。電源管理總線(xiàn)標準規范包括一個(gè)傳輸層（或物理層）及一種指令語(yǔ)言。傳輸層為電氣規范集，指令語(yǔ)言是用于通信的軟件指令集。電源管理系統的數字化控制及監測并非一種新理念，但直到電源管理總線(xiàn)出現以前，并不存在可供集成電路及電源模塊供應商執行的標準協(xié)議。

　　電源管理總線(xiàn)為不必支付版權稅的開(kāi)放標準，其所有者為系統管理界面論壇。系統管理界面論壇的會(huì )員可免費使用所有電源管理總線(xiàn)規范。目前已有26個(gè)半導體及電源模塊制造商采用了電源管理總線(xiàn)，而采用電源管理總線(xiàn)的公司還在不斷增加。

　　電源管理總線(xiàn)規范及指令集

　　電源管理總線(xiàn)傳輸層的依據為Intel開(kāi)發(fā)的系統管理總線(xiàn)標準。電源管理總線(xiàn)目前使用系統管理總線(xiàn)的1.1版本，并進(jìn)行了部分擴展。電源管理總線(xiàn)的物理層包含系統管理總線(xiàn)層, 尋址及固定信號。系統管理總線(xiàn)為共享的總線(xiàn)，因此電源管理總線(xiàn)上的每一裝置必須有自己的地址。除了系統管理總線(xiàn)的信號外，電源管理總線(xiàn)裝置也具有固定信號，以便切斷獨立于系統管理總線(xiàn)物理層之外的信號。

　　電源管理總線(xiàn)標準的指令集定義了256個(gè)指令地址，其中77個(gè)為將來(lái)使用而預留，46個(gè)用于制造商專(zhuān)用指令及功能。其余的143個(gè)指令地址包括六組功能：配置，控制，狀態(tài)監測，故障管理，數據存儲及管理。

　　配置指令用于針對目標應用而對電源總線(xiàn)管理裝置進(jìn)行初始化和設定正確操作的功能?？刂浦噶钣糜趯σ呀?jīng)配置完畢的裝置改變操作參數，以及根據系統的狀態(tài)而執行任務(wù)。狀態(tài)監測指令對系統的各種參數及情況進(jìn)行報告。故障管理指令用于在故障發(fā)生之前，發(fā)生之中及發(fā)生之后，對系統進(jìn)行管理。數據儲存及管理指令用于與電源管理總線(xiàn)集成電路及模塊的易失性及非易失性記憶進(jìn)行界面連接。

　　制造商專(zhuān)用的指令可以是上述六組功能中的任何一組，指的是某一供應商所專(zhuān)用的電源管理總線(xiàn)裝置執行中的指令。每一采用電源管理總線(xiàn)的集成電路或模塊供應商, 都可在自己的電源管理總線(xiàn)產(chǎn)品中使用制造商專(zhuān)用指令。

　　電源管理總線(xiàn)系統的結構

　　電源管理總線(xiàn)標準對某些類(lèi)型的系統主機或總線(xiàn)主控器與電源管理總線(xiàn)電源轉換裝置之間的通信進(jìn)行了定義。電源管理總線(xiàn)裝置指的是執行電源管理總線(xiàn)標準的任何裝置，此裝置包括了隔離型交流/直流，隔離型的直流/直流以及非隔離型的直流/直流電源轉換的全部電源管理集成電路。甚至還可將電源管理總線(xiàn)標準應用于溫度傳感器及風(fēng)扇控制器，因為它們也屬于電源管理的范疇。

　　系統主機可以是安裝于印刷電路板（PCB）上作為電源管理總線(xiàn)裝置的實(shí)體裝置，如現場(chǎng)可編程門(mén)陣列（FPGA），微處理器或通用的微控制器，也可以是處于系統外部的控制實(shí)體，如自動(dòng)檢驗設備，甚至可以是臺式電腦中的控制軟件。能夠用于系統管理總線(xiàn)通信的任何物體均可用作電源管理總線(xiàn)系統的界面。

　　電源管理總線(xiàn)既非實(shí)施供電的標準， 如電壓調整模塊（VRM）或Intel移動(dòng)電壓定位（IMVP），亦非用于電源共享或電壓追蹤/定序等功能的內部轉換通信標準。圖一為電源管理總線(xiàn)系統的基本結構。SMBDAT, SMBCLK及 SMBALRT信號均為電源管理總線(xiàn)標準的一部分，而GEN CTRL信號可用于任何控制，如接通或切斷信號。

　　電源管理總線(xiàn)的優(yōu)勢

　　電源管理總線(xiàn)為無(wú)須支付版權稅的開(kāi)放式免費標準，可用于任何類(lèi)型的電源轉換。實(shí)施電源管理總線(xiàn)的電源轉換系統，將比傳統的模擬電源系統擁有許多顯著(zhù)的優(yōu)勢，如配置更加靈活，系統控制更為廣泛及準確， 監測及遙感勘測更為詳細和精確，等。

　　配置簡(jiǎn)便靈活

　　供電系統，例如非隔離型的直流/直流轉換，其多個(gè)功能參數必須經(jīng)過(guò)配置方可滿(mǎn)足某一特殊應用的需要。最為基本的功能參數是輸出電壓設定點(diǎn)，工作頻率，以及過(guò)電流和過(guò)電壓的門(mén)檻。這些參數全部直接由應用的需要來(lái)確定。除此之外，根據執行電源系統的集成電路的復雜程度還有一些其它的參數需要確定。這些其它參數包括，電源正常窗口界限，過(guò)電流故障處理模式，軟啟動(dòng)斜坡率，相位延遲（在多電源集成電路同步的情況下），供電追蹤及定序模式。

　　使用模擬集成電路的傳統電源系統，采用電阻反饋來(lái)設定輸出電壓，采用電阻器或電容器或者是電阻器及電容器來(lái)設定工作頻率，采用電阻器來(lái)設定過(guò)電流保護門(mén)檻，而對于過(guò)電壓保護門(mén)檻，用戶(hù)可能會(huì )不作改動(dòng)或無(wú)法改動(dòng)。由于系統的功能參數是使用實(shí)體元件來(lái)設定的，因而需要為每一電源用戶(hù)設計不同的實(shí)體硬件。

　　然而，如果使用電源管理總線(xiàn)集成電路，只要將適當的電源管理總線(xiàn)指令發(fā)至電源轉換集成電路，便可設定上述參數。這意味著(zhù)，可以使用軟件來(lái)對最終用戶(hù)的電源系統進(jìn)行配置，從而實(shí)現快速更改，并將硬件的設計次數降至最少。

　　控制廣泛準確

　　通過(guò)軟件對電源系統進(jìn)行配置可實(shí)現系統的動(dòng)態(tài)變動(dòng)?？煽焖俑纳鲜龅墓ぷ鲄等巛敵鲭妷涸O定點(diǎn)，工作頻率，電源正常窗口界限，故障處理模式，從而根據需求迅速變換供電系統。傳統的模擬供電系統無(wú)法實(shí)現這種復雜及動(dòng)態(tài)的控制。

　　監測及遙感勘測詳細精確

　　電源管理總線(xiàn)指令集包括可讀取及報告輸入和輸出電壓和電流、溫度、負載循環(huán)和頻率的功能，因而可準確及全面地控制供電系統中的許多，甚至幾乎是所有的工作因素。通過(guò)電源管理總線(xiàn)指令，電源轉換集成電路可與系統主機或總線(xiàn)總控器進(jìn)行通信，并將系統的工作參數報告至系統，可根據供應的情況來(lái)捕捉及存儲數據。在一項新設計的測試及調試階段，由于這一功能可以充分地顯現供電系統的性能，因而更加有用。

　　Intersil的電源管理總線(xiàn)產(chǎn)品開(kāi)發(fā)

　　市場(chǎng)上的電源管理總線(xiàn)標準及電源管理總線(xiàn)裝置為供電系統的發(fā)展及性能提高提供了引人注目的前景。Intersil在研制電源管理總線(xiàn)兼容的電源轉換產(chǎn)品中投入了巨資，并且是最早使用電源管理總線(xiàn)的廠(chǎng)商之一。Intersil參與了一些貼牌生產(chǎn)（OEM）及原始設計制造商（ODM）項目，以便確定非隔離型直流/直流轉換空間中的新一代電源管理總線(xiàn)轉換器。Intersil的電源管理總線(xiàn)開(kāi)發(fā)路線(xiàn)圖中有多種電源管理總線(xiàn)產(chǎn)品，包括既使用模擬控制又使用數字控制的單相和多相直流/直流轉換器。

　　相關(guān)信息

　　 *什么是總線(xiàn)？

　　總線(xiàn)是指計算機、測量?jì)x器、自動(dòng)測試系統內部以及之間信息傳遞的公共通路，是計算機、自動(dòng)測試系統乃至網(wǎng)絡(luò )系統的基礎。利用該技術(shù)，可簡(jiǎn)化系統結構，增加系統兼容性、開(kāi)放性、可靠性和可維護性，便于實(shí)行標準化及組織規?；a(chǎn)，降低系統成本?？偩€(xiàn)按應用可分為芯片總線(xiàn)、板內總線(xiàn)、機箱總線(xiàn)、設備互連總線(xiàn)及現場(chǎng)總線(xiàn)等。