如何通过VOUT_COMMAND进行动态输出电压调节的方法

Other Parts Discussed in Post： TPS546C23， TPS546D24

Wenhao Wu

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。

审核编辑：金巧