基于PMBus和VID技术的电源电路设计
1．3 脉冲宽度调制波产生器
补偿滤波器计算了所需要输出的脉冲宽度调制波的占空比。脉冲宽度调制波产生器将这一占空比和开关转换频率的周期相乘，得到在一个脉冲周期内，脉冲宽度调制波输出为高电平的时间。
一般的这一值可以用下式计算得到：
Thigh=Vout／Vin
其中，Vout为最终的输出电压，Vin为电源驱动的输入电压。
1．4 电压识别技术
在电源电路的设计中，采用可编程芯片的一个主要目的是为了实现电压识别技术。作为降低系统功耗的一项重要措施，电压识别技术(VID)现已广泛应用于高速嵌入式系统。电压识别技术指利用被供电芯片产生的反馈信号，电源芯片实时调整供电电压，以降低功耗。文献提供了一种电压识别技术的实现方法，其利用VID反馈信号，设计了一种基于电阻分压网络的电源电路，如图4所示。VID信号控制MOS管的开关状态来选择串接的电阻，电压输出芯片根据串接电阻的阻值提供不同的供电电压。
但是这一电源电路虽然实现了对供电电压的实时调节，但是其输出的电压的精度容易受电阻精度的影响。且工作模式单一，当需要调整电压输出范围时，只能通过更换电压输出芯片来满足新的设计要求。文献设计了一种支持电压识别技术的DC／DC电源控制器，其支持8 bit电压识别模式，通过反馈得到的VID数据计算得到占空比，占空比信号通过驱动电路加载到MOS管，控制其导通和断开的时间，从而得到所需要的输出，降低了输出电压的精度对电阻精度的影响。这些基本原理在基于PMBus总线的电源芯片上得到实现，且利用基于PMBus总线的电源芯片来实现电压识别技术将会非常简单和灵活。
以德州仪器的电源控制芯片UCD9222为例，其支持4 bic，6 bit和8 bit3种工作模式的电压识别技术。在4 bit模式下，4个VID反馈信号提供4 bit位宽的VID数据；在6 bit模式下，前3位bit在VID3的上升沿时采样获得，后3位bit在VID3的下降沿获得，以此组成6 bit位宽的VID数据；在8 bit模式时，电源芯片通过自带的IIC总线得到VID数据。在获得VID数据后，电源芯片根据VID数据计算所需产生的电压。计算公式如下式所示，其中Vref_cmd代表所需要产生的电压，VID_CODE为VID数据，VID_Vout_High，VID_Vout_Low分别代表电压输出范围的上限和下限，VID_Format为电压识别技术的工作模式。
关键词： PMBus 电压识别(VID)技术 开关电源 数字可编程电源
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