如果没有遥测，PMBus 仍然有用吗？

PMBus（Power Management Bus,电源管理总线）是一种开放标准的数字电源管理协议。可通过定义传输和物理接口以及命令语言来促进与电源转换器或其他设备的通信。该协议是由一群认为由于没有合适的标准而抑制了全数字电源管理解决方案的发展的电源和半导体生产商共同建立的。

PMBus 的通信是按照一个简单的命令集进行的。每个包包含一个地址字节，一个命令字节，零个、一个或多个数据字节，以及一个可选的包错误码（PEC）字节。图3显示了一个典型的主机到从机的信息传输，主机使用单独的“开始”和“停止”来表明进程的开始和结束。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，从机在收到“停止”信号时立即处理并执行命令，其不同于许多其他的总线协议，PMBus不会被迫等待单独的“执行”命令。

PMBus 是一种基于集成电路间 (I2C) 的通信标准/接口，用于电源管理。当今市场上的许多负载点 (POL) 转换器均采用 PMBus 接口构建，可实现转换器与其主机之间的数字通信。主机可以是任何微控制器、微处理器、计算机、电路板管理控制器、自动测试设备或专用集成电路/现场可编程门阵列。转换器和主机之间有四种通用的通信类型：命令、控制、顺序和监控。PMBus 设备可以支持上述通信类型的任意组合。

要知道为特定应用选择哪种 PMBus 设备取决于应用环境和价格点。通常，设计用于提供输入电压、输入电流、输出电压、输出电流和管芯温度等监控功能的 PMBus 设备由于增加了精密的模数转换器电路设计而具有明显更高的硅片和设计成本。

通过 PMBus 的监控能力通常被称为“遥测”。图 1 显示了由 TI 的FusionDigital Power™设计器软件生成的图形用户界面 (GUI)。GUI 显示三种遥测：输出电压、输出电流和温度。

遥测在数据分析和系统表征必不可少的系统中也非常有用。在实时性能监控和故障分析是绝对必要的高可靠性系统中，正确的遥测可以提供巨大的价值。

图1：用于实时遥测读数的 TI Fusion 数字电源 GUI

尽管遥测是 PMBus 设备中非常有用的功能，但并非每个系统或应用程序都有合适的环境或需要利用该功能，特别是因为具有遥测的 PMBus 设备通常比没有遥测的设备成本更高。但是 PMBus 的价值和优势是如此引人注目，即使没有遥测，它仍然值得您考虑。

PMBus 的主要优势之一是它为整个系统物料清单 (BOM) 带来的成本节约。将 PMBus 接口集成到 POL 转换器中，无需模拟设计对转换器配置进行编程所需的外部引脚绑定组件，例如开关频率、电流限制、欠压锁定、软启动时间、电源良好延迟和电压裕度/跟踪组件。

图 2 显示了使用 40A PMBus 同步降压转换器 TPS549D22 的自适应电压缩放行为的波形。像 TI LM10011 这样的电压识别数字 (VID) 芯片（带有多个电阻器以支持相同的电压缩放功能）对于支持图 2 中所示的一系列数字事件是必要的。 PMBus 的优势不仅包括 BOM 成本优化，还包括通过更少的元件和布线来减少印刷电路板面积。

图2：由 1MHz PMBus 设备驱动的 TPS549D22 数字事件

TI 提供多种独特的高性能和大电流转换器系列。图 3 总结了 TI 的 PMBus 和多芯片模块 (MCM) 转换器产品，包括 TPS549D22，它是具有 PMBus 的最高额定电流 (40A) 同步降压转换器，尽管没有遥测。图 4 显示了 TPS549D22 的详细 PMBus 命令集。

图 3：PMBus 转换器选择概览

图 4：TPS549D22 支持的总 PMBus 命令集

今天，在设计、生产测试和日常在系统使用过程中，PMBus 被广泛用作负载与其电源之间的有效通信手段。为电源应用选择正确的 PMBus 功能变得越来越重要，因为有多种因素影响了整体设计的成功，包括功能、性能和成本。在配置和控制所有电源时，没有遥测的 PMBus 仍然很有用，并且高度集成简化了设计。