MAX20743/MAX20730完全集成的開(kāi)關(guān)穩(wěn)壓器包括串行總線(PMBus?),支持高級(jí)調(diào)壓閥監(jiān)測(cè)和控制功能。本應(yīng)用筆記介紹了MAX20743/MAX20730芯片,通過(guò)PMBus制造修訂命令報(bào)告F作為修訂版。PMBus 接口支持 PMBus 1.2 和 SMBus 2.0 規(guī)范的子集。
支持以下 PMBus 功能:
符合大功率 SMBus 直流規(guī)范
支持 PMBus 協(xié)議
寫入字節(jié)/字
讀取字節(jié)/字
發(fā)送字節(jié)
塊讀取
數(shù)據(jù)包錯(cuò)誤檢查機(jī)制支持
短信警報(bào)# 信號(hào)
監(jiān)控功能
通過(guò)MAX20743/MAX20730 PMBus接口提供以下監(jiān)測(cè)功能:
各種故障狀態(tài)
使用R_SEL配置電阻器編程參數(shù)
輸入電壓
輸出電壓
結(jié)溫
輸出電流
控制功能
過(guò)熱故障閾值
輸出電流故障閾值
輸出電壓命令
輸出電壓最小和最大閾值
操作:開(kāi)和關(guān)配置
調(diào)節(jié)電源良好延遲時(shí)序
軟啟動(dòng)定時(shí)
頻率
過(guò)流保護(hù)模式
內(nèi)部增益值
輸出電壓指令斜坡速率
MAX20743/MAX20730 PMBus協(xié)議
寫入/讀取格式
MAX20743/MAX20730 PMBus接口支持單字節(jié)、雙字節(jié)(字)寄存器讀/寫、塊讀取以及發(fā)送字節(jié)協(xié)議。表 1 到表 6 顯示了用于所有受支持操作的格式。請(qǐng)注意,數(shù)據(jù)包錯(cuò)誤檢查可用于任何事務(wù)。表7給出了MAX20743/MAX20730 PMBus命令代碼。寫入WRITE_PROTECT寄存器(Reg_0h)的0x10h禁用寫保護(hù)功能,0x20h打開(kāi)除OPERATION和VOUT_COMMAND寄存器之外的所有寄存器的寫保護(hù)。
# 位 | 1 | 7 | 1 | 1 | 8 | 1 | 1 | 7 | 1 | 1 | 8 | 1 | 1 |
S | PMBus地址 | 在 | S-ACK | 命令 | S-ACK | S | PMBus地址 | R | M-ACK | 數(shù)據(jù)字節(jié) | M-納克 | P |
# 位 | 1 | 7 | 1 | 1 | 8 | 1 | 8 | 1 | 1 |
S | PMBus地址 | 在 | S-ACK | 命令 | S-ACK | 數(shù)據(jù)字節(jié) | S-ACK | P |
# 位 | 1 | 7 | 1 | 1 | 8 | 1 | 1 | 7 | 1 | 1 | 8 | 1 | 8 | 1 | 1 |
---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
S | PMBus地址 | 在 | S-ACK | 命令 | S-ACK | S | PMBus地址 | R | S-ACK | 數(shù)據(jù)字節(jié)低 | M-ACK | 數(shù)據(jù)字節(jié)高 | M-納克 | P |
# 位 | 1 | 7 | 1 | 1 | 8 | 1 | 8 | 1 | 8 | 1 | 1 |
S | PMBus地址 | 在 | S-ACK | 命令 | S-ACK | 數(shù)據(jù)字節(jié)低 | S-ACK | 數(shù)據(jù)字節(jié)高 | S-ACK | P |
# 位 | 1 | 7 | 1 | 1 | 8 | 1 | 1 |
S | PMBus地址 | 在 | S-ACK | 命令 | S-ACK | P |
# 位 | 1 | 7 | 1 | 1 | 8 | 1 | 1 | 7 | 1 | 1 | 8 | 1 | |
S | PMBus地址 | 在 | S-ACK | 命令 | S-ACK | S | PMBus地址 | R | S-ACK | 字節(jié)計(jì)數(shù) = N | M-ACK | ||
8 | 1 | 8 | 1 | 8 | 1 | 1 | |||||||
數(shù)據(jù)字節(jié) 1 | M-ACK | 數(shù)據(jù)字節(jié) 2 | M-ACK | ... | 數(shù)據(jù)字節(jié) N | M-納克 | P |
S | 啟動(dòng)條件:時(shí)鐘和數(shù)據(jù)線最初為高電平。數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換低電平,時(shí)鐘高電平。時(shí)鐘轉(zhuǎn)換低電平。 |
P | 停止條件:時(shí)鐘和數(shù)據(jù)線最初為低電平。時(shí)鐘轉(zhuǎn)換高,而數(shù)據(jù)低。數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換率高。 |
R | 讀取位(邏輯高電平) |
W | 寫入位(邏輯低電平) |
命令 | 相關(guān)的MAX20743/MAX20730 PMBus寄存器 |
S-ACK | 從屬確認(rèn) |
M-ACK | 師父致謝 |
M-納克 | 大師不承認(rèn) |
注1.數(shù)據(jù)包錯(cuò)誤檢查 (PEC) 可與這些命令結(jié)合使用。
注2.PEC 是 CRC-8 錯(cuò)誤檢查字節(jié),根據(jù)所有消息字節(jié)計(jì)算。
注3. OEN 信號(hào)不需要很高即可通過(guò) PMBus 接口進(jìn)行通信。
Command Code | Dec | Command Name | Type | Size | Default | Low Byte | High Byte | ||||||||||||||
01h | 1 | OPERATION | RW | 1 | 00h | OE_INT | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | ||||||||
02h | 2 | ON_OFF_CONFIG | RO | 1 | 1Fh | 0 | 0 | 0 | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 | ||||||||
03h | 3 | CLEAR_FAULTS | WO | 0 | |||||||||||||||||
10h | 16 | WRITE_PROTECT | RW | 1 | 20h | PROT_ENABLE | |||||||||||||||
1Bh | 27 | SMBALERT_MASK | RW | 2 | N/A | ALERT-MASK [7:0] | ALERT-MASK[15:8] | ||||||||||||||
20h | 32 | VOUT_MODE | RO | 1 | 17h | 0 | 0 | 0 | 1 | 0 | 1 | 1 | 1 | ||||||||
21h | 33 | VOUT_COMMAND | RW | 2 | C_SELA | VDAC[7:0] | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | VDAC[9:8] | ||||||||
24h | 36 | VOUT_MAX | RW | 2 | 0280h | VMAX[7:0] | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | VMAX[9:8] | ||||||||
78h | 120 | STATUS_BYTE | RO | 1 | 00h | BUSY | OFF# | VOUT_OV_FAULT | IOUT_OC_FAULT | VIN_UV_FAULT | TEMP | CML | N/A | ||||||||
79h | 121 | STATUS_WORD | RO | 2 | 0000h | BUSY | OFF# | VOUT_OV_FAULT | IOUT_OC_ FAULT | VIN_UV_FAULT | TEMP | CML | N/A | VOUT | IOUT/POUT | INPUT | MFR_SPECIFIC | POWER_GOOD | 0 | 0 | 0 |
7Ah | 122 | STATUS_VOUT | RO | 1 | 00h | OVP_FLT | 0 | 0 | UVP_FLT | VOUTMAX_FLT | 0 | 0 | 0 | ||||||||
7Bh | 123 | STATUS_IOUT | RO | 1 | 00h | OCP_FLT | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | ||||||||
7Ch | 124 | STATUS_INPUT | RO | 1 | 00h | RSVD | 0 | 0 | FUVLO_FLT | FUVLO_FLT | 0 | 0 | 0 | ||||||||
7Dh | 125 | STATUS_TEMPERATURE | RO | 1 | 00h | OTP_FLT | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | ||||||||
7Eh | 126 | STATUS_CML | RO | 1 | 00h | INVALID/ UNSUPPORTED CMD | INVALID/ UNSUPPORTED DATA | INCORRECT PEC | 0 | 0 | 0 | OTHER COMM FAULT | 0 | ||||||||
80h | 128 | STATUS_MFR_SPECIFIC | RO | 1 | 00h | VOUTMIN_ FLT | SEALR_FLT | RADC_ FLT | AUVLO_FLT | BOOST-FAULT | VXSHORT _FLT | VSN_ VSP_ FLT | LDO_OFF | ||||||||
88h | 136 | READ_VIN | RO | 2 | N/A | VINADC_AVE[7:0] | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | VINADC_AVE[9:8] | |||||||||
8Bh | 139 | READ_VOUT | RO | 2 | N/A | VADC_AVE[7:0] | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | VADC_AVE[9:8] | |||||||||
8Ch | 140 | READ_IOUT | RO | 2 | N/A | IADC_AVE[7:0] | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | IADC_AVE[9:8] | ||||||||
8Dh | 141 | READ_TEMPERATURE_1 | RO | 2 | N/A | TADC_AVE[7:0] | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | TADC_AVE[9:8] | ||||||||
99h | 152 | MFR_ID | BLK | 5 | N/A | ASCII "MAXIM"(HEX CODES 56h, 4Ch,n54h, 52h) | |||||||||||||||
9Bh | 155 | MFR_REVISION | BLK | 1 | N/A | ASCII "F" (HEX CODE 31h) | |||||||||||||||
D1h | 209 | MFR_VOUT_MIN | RW | 2 | 0133h | VMIN[7:0] | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | VMIN[9:8] | ||||||||
D2h | 210 | MFR_DEVSET1 | RW | 2 | 2061h | 0 | OCP[1:0] | FSW[2:0] | TSTAT[1:0] | 0 | RGAIN[1:0] | OTP[1:0] | 0 | VBOOT[1:0] | |||||||
D3h | 211 | MFR_DEVSET2 | RW | 2 | 03A6h | VRATE[1:0] | HICCUP_EN | RSVD | RSVD | RSVD | SFT_START[1:0] | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | IMAX[2:0] | ||||
RW = Read Write, RO = Read Only, WO = Write Only, BLK = Block Read. VBOOT[1:0] values in MFR_DEVSET1 are programmed by the external capacitor (C_SELA ) and equal to binary value 00b, here representing VBOOT = 0.65V. |
配置MAX20743/MAX20730地址
MAX20743/MAX20730 PMBus地址通過(guò)R_SELA設(shè)置。可以有八個(gè)唯一地址,如圖所示 在表 8 中。
PMBus 地址 (PMAD) | 常量/變量 |
(6)(MSB) | 常量 = 1 |
(5) | 常量 = 0 |
(4) | 常量 = 1 |
(3) | 常量 = 0 |
(2) | R_SELA_bit2 |
(1) | R_SELA_bit1 |
(0) | R_SELA_bit0 |
狀態(tài)報(bào)告
MAX20743/MAX20730支持圖1所示的狀態(tài)寄存器。CLEAR_FAULTS命令用于清除已設(shè)置的任何故障位,并清除器件的SMALERT引腳輸出。CLEAR_FAULTS命令不會(huì)導(dǎo)致因故障情況而鎖定的設(shè)備重新啟動(dòng)。要在鎖存故障后重新啟動(dòng),必須重新通電。如果重新通電后故障仍然存在,則再次設(shè)置故障位。
STATUS_BYTE包含最重要的故障和警告。STATUS_WORD包含兩個(gè)字節(jié)的信息。STATUS_WORD的低字節(jié)與STATUS_BYTE相同,高字節(jié)包含有關(guān)設(shè)備狀態(tài)的其他信息。
圖1.狀態(tài)寄存器摘要。
字節(jié) | 位號(hào) | 狀態(tài)位名稱 | 意義 |
低 | 7 | 忙 | 斷言故障是因?yàn)樵O(shè)備繁忙且無(wú)法響應(yīng)。 |
6 | 關(guān)閉# | 如果單元未向輸出供電,則斷位,無(wú)論原因如何,包括未啟用。 | |
5 | VOUT_OV_FAULT | 發(fā)生輸出過(guò)壓故障。 | |
4 | IOUT_OC_FAULT | 發(fā)生輸出過(guò)流故障。 | |
3 | VIN_UV_FAULT | 發(fā)生輸入欠壓故障。 | |
2 | 溫度 | 發(fā)生了溫度故障。 | |
1 | 三氯聯(lián) | 發(fā)生通信、內(nèi)存或邏輯故障。 | |
0 | 不適用 | 不適用 | |
高 | 7 | VOUT | 發(fā)生輸出電壓故障。 |
6 | 嘴/噘嘴 | 發(fā)生輸出電流故障。 | |
5 | 輸入 | 發(fā)生輸入電壓、輸入電流或輸入電源故障。 | |
4 | MFR_SPECIFIC | 發(fā)生了制造商特定的故障或警告。 | |
3 | POWER_GOOD# | 如果設(shè)置了此位,則電源不好。 | |
2 | 不適用 | 不適用 | |
1 | 不適用 | 不適用 | |
0 | 不適用 | 不適用 |
控制
操作/開(kāi)和關(guān)配置
OPERATION 命令用于在 OE 引腳為低電平的情況下打開(kāi) (0x80h) 和關(guān)閉 (0x0h),由固定為 0x1Fh 的ON_OFF_CONFIG確定。
輸出電壓控制
以下寄存器用于與輸出電壓相關(guān)的配置設(shè)置。所有格式都處于線性模式,N = -9,在 V 中表示外模式寄存器 (Reg_20h) 值為 0x17h。輸出電壓命令 (Reg_21h) 和其他與輸出電壓相關(guān)的命令是一個(gè) 2 位無(wú)符號(hào)變量。輸出電壓公式如下:
配置寄存器
PGMA 和 PGMB 配置電阻器和電容器用于配置 PMBus 地址、軟啟動(dòng)時(shí)序、啟動(dòng)電壓過(guò)流保護(hù)限值、內(nèi)部增益設(shè)置和頻率。有兩個(gè) PMBus 寄存器(MFR_DEVSET1 和 MFR_DEVSET2)可用于檢查和覆蓋這些設(shè)置。這兩個(gè)配置寄存器可以更改的其他系統(tǒng)參數(shù)包括電源良好延遲時(shí)序調(diào)節(jié)、過(guò)熱保護(hù)限值、輸出電壓命令斜坡速率和過(guò)流保護(hù)模式。通電后,覆蓋參數(shù)將恢復(fù)為默認(rèn)值。
MFR_DEVSET2 (Reg_D3h) 用于對(duì)軟啟動(dòng)時(shí)序進(jìn)行編程,如表 11 所示。
不。 | 電阻 (千分電阻) | SS 時(shí)間(毫秒) | 私有地址 (1010_XXXX) |
1 | 1.78 | 3 | PMBus 從地址 1010 000b |
3 | 4.02 | 3 | PMBus 從地址 1010 010b |
4 | 6.04 | 3 | PMBus 從地址 1010 011b |
5 | 9.09 | 3 | PMBus 從地址 1010 100b |
6 | 13.3 | 3 | PMBus 從地址 1010 101b |
7 | 20 | 3 | PMBus 從地址 1010 110b |
8 | 30.9 | 3 | PMBus 從地址 1010 111b |
9 | 46.4 | 1.5 | PMBus 從地址 1010 000b |
10 | 71.5 | 1.5 | PMBus 從地址 1010 001b |
11 | 107 | 1.5 | PMBus 從地址 1010 010b |
12 | 162 | 1.5 | PMBus 從地址 1010 011b |
SFT-開(kāi)始[1:0] | 軟啟動(dòng)時(shí)間(毫秒) |
00攝氏度 | 0.75 |
01攝氏度 | 1.5 |
10攝氏度 | 3 |
11攝氏度 | 6 |
MFR_DEVSET1(Reg_D2h(位9:8))用于讀取引導(dǎo)電壓,如表12所示。
在靴子[1:0] | 在靴子電壓 (V) |
00攝氏度 | 0.6484 |
01攝氏度 | 0.8984 |
10攝氏度 | 1.0 |
11攝氏度 | 不適用 |
其他系統(tǒng)參數(shù)
過(guò)流保護(hù)
過(guò)流保護(hù)MFR_DEVSET1(Reg_D2h(位6:5))用于設(shè)置正負(fù)過(guò)流起始和箝位電平,如表13所示。
OCP[1:0] | OCP 設(shè)置 |
00攝氏度 | 設(shè)置 0 |
01攝氏度 | 設(shè)置 1 |
10攝氏度 | 設(shè)置 2 |
11攝氏度 | 設(shè)置 3 |
溫度控制
MFR_DEVSET1(Reg_D2h(位12:11))用于對(duì)過(guò)熱觸發(fā)電平進(jìn)行編程,如表14所示。
一次性密碼[1:0] | 過(guò)溫(°C) |
00攝氏度 | 150 |
01攝氏度 | 130 |
10攝氏度 | 不適用 |
11攝氏度 | 不適用 |
內(nèi)部增益設(shè)置
MFR_DEVSET1 (Reg_D2h) 用于對(duì)內(nèi)部增益設(shè)置進(jìn)行編程,如表 15 所示。
R獲得[1:0] | R獲得(毫歐姆)MAX20743 | R獲得(毫歐姆)MAX20730 |
00攝氏度 | 0.45 | 0.9 |
01攝氏度 | 1.80 | 3.6 |
10攝氏度 | 0.90 | 1.8 |
11攝氏度 | 3.60 | 7.2 |
啟動(dòng)電壓至輸出電壓命令斜坡速率
MFR_DEVSET2(Reg_D3h(位7:6))用于將引導(dǎo)電壓設(shè)置為輸出電壓命令斜坡速率,如表16所示。
在率[1:0] | 在率(毫伏/微秒) |
00攝氏度 | 4 |
01攝氏度 | 2 |
10攝氏度 | 1 |
11攝氏度 | 不適用 |
頻率
MFR_DEVSET1(Reg_D2h(位4:2))用于對(duì)開(kāi)關(guān)頻率進(jìn)行編程,如表17所示。
FSW[2:0 ] | 頻率(千赫) |
000攝氏度 | 400 |
001攝氏度 | 500 |
010B/011B | 600 |
100攝氏度 | 700 |
101攝氏度 | 800 |
110B/111B | 900 |
調(diào)節(jié)電源良好延遲時(shí)序
MFR_DEVSET1(Reg_D2h)用于對(duì)tSTAT時(shí)間進(jìn)行編程,如表18所示。
統(tǒng)計(jì) [1:0] | 統(tǒng)計(jì)時(shí)間 (μs) |
00攝氏度 | 2000 |
01攝氏度 | 125 |
10攝氏度 | 62.5 |
11攝氏度 | 32 |
輸出電流過(guò)流模式
MFR_DEVSET2 (Reg_D3h)用于設(shè)置輸出電流過(guò)流模式,如表19所示。
代碼(二進(jìn)制) | OCP 模式 |
0攝氏度 | 恒流 |
1攝氏度 | 呃逆 |
讀取遙測(cè)數(shù)據(jù)
MAX20743/MAX20730提供檢測(cè)引腳的結(jié)溫、輸出電流、輸入電壓和電壓報(bào)告。使用直接反饋時(shí),檢測(cè)引腳上的電壓等于V外. 當(dāng)反饋中有一個(gè)分壓器時(shí),檢測(cè)引腳上的電壓按分壓比成比例。
讀取輸出電流
讀取 IOUT 返回以安培為單位的輸出電流。數(shù)據(jù)采用 PMBus DIRECT 格式,R = -1,m 和 b 定義如下。
其中(MAX20743):
m = 94.8 - 1.82 x D
b = 5014 - 97.6 x D
D = 輸出電壓/ VIN
a = 0.018
TJ = 結(jié)溫讀數(shù),單位為 °C
其中(MAX20730):
m = 153 + 5.61 x D
b = 4976 - 131 x D
D = 輸出電壓/輸入電壓
a = 0.013
TJ = 結(jié)溫讀數(shù),單位為 °C
讀取溫度
讀取溫度返回結(jié)溫(以°C為單位)。 數(shù)據(jù)采用 PMBus 直接格式,帶有 m = 21,b = 5887,R = -1。
讀取輸出電壓
讀取VOUT返回以伏特為單位的輸出電壓。數(shù)據(jù)采用 PMBus 線性格式,N = -9。
READ VOUT= REG_8Bh (BITS 9:0) × 2N(VOLTS)
讀取輸入電壓
讀取Vin返回以伏特為單位的輸入電壓。數(shù)據(jù)采用PMBus DIRECT格式,m = 3597、b = 0和R = -2 (MAX20743),m = 3609, b = 0, R = -2 (MAX20730)。
ARA READ/PMBus Alert
MAX20743/MAX20730支持SMBus 2.0規(guī)范中描述的報(bào)警響應(yīng)地址(ARA)協(xié)議。有關(guān)更多詳細(xì)信息,請(qǐng)參閱 SMBus 2.0 規(guī)范附錄 A。
PMBus 警報(bào)引腳
MAX20743/MAX20730 SMALERT引腳支持SMBus 2.0規(guī)范中描述的SMBALERT#信號(hào)。斷言警報(bào)線為低的故障條件如下:
任何不同于 0 且未被命令屏蔽SMBALERT_MASK位在 STATUS_CML 中拉出低 SMALERT 引腳。
任何不同于 0 且未被命令屏蔽SMBALERT_MASK STATUS_VOUT中拉低 SMALERT 引腳的位。
任何不同于 0 且未被命令屏蔽SMBALERT_MASK位在STATUS_IOUT中拉低 SMALERT 引腳。
任何不同于 0 且未被命令屏蔽SMBALERT_MASK位都會(huì)在 STATUS_TEMPERATURE 中拉出低 SMALERT 引腳。
任何不同于 0 且未被命令屏蔽SMBALERT_MASK位在 STATUS_MFR_SPECIFIC 中拉低 SMALERT 引腳。
任何不同于 0 且未被命令屏蔽SMBALERT_MASK的位都會(huì)在 STATUS_INPUT 中拉出低 SMALERT 引腳。
PMBus 消息的持續(xù)時(shí)間比預(yù)期的要長(zhǎng)。
SMBALERT_MASK用于防止警告或故障情況觸發(fā)SMALERT引腳。用于阻止一個(gè)或多個(gè)狀態(tài)位導(dǎo)致SMALERT引腳置位的命令格式(寫字)如表20所示。掩碼字節(jié)中的位與相應(yīng)狀態(tài)寄存器中的位對(duì)齊。
# 位 | 1 | 7 | 1 | 1 | 8 | 1 | 8 | 1 | 8 | 1 | 1 |
S | PMBus地址 | 在 | 阿克 | SMBALERT_MASK命令代碼 | 阿克 | Status_x命令代碼 | 阿克 | 掩碼字節(jié) | 阿克 | P |
釋放SMALERT引腳的兩種方法如下:
CLEAR_FAULTS命令
ARA (參考 SMBus 規(guī)范 2.0)
審核編輯:郭婷
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穩(wěn)壓器
+關(guān)注
關(guān)注
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92989 -
開(kāi)關(guān)穩(wěn)壓器
+關(guān)注
關(guān)注
4文章
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73308 -
串行總線
+關(guān)注
關(guān)注
1文章
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