PMBus（Power Management Bus,電源管理匯流排）是一種開放標準的數字電源管理協定。可通過定義傳輸和物理接口以及命令語言來促進與電源轉換器或其他設備的通信。該協定是由一群認為由於沒有合適的標準而抑制了全數字電源管理解決方案的發展的電源和半導體生產商共同建立的。目前，這個協定正在迅速地獲得業界的認可。2016年3月，該協定的修正版1.0公之於眾，而其所有權也交由獨立的特別利益組織（SIG，即系統管理接口論壇），負責該標準的進一步發展和推廣。
基本介紹
- 中文名：電源管理匯流排
- 外文名：PMbus
- 英文別稱：Power Management Bus
- 類型：數字電源管理協定
簡介,特點,
簡介
值得注意的是PMBus 並不是一個針對AC/DC或DC/DC轉換器的標準。其並未規定波型因數、引出線等屬性（這些屬性由業界的聯盟組織POLA和DOSA來制定），也未解決電源之間的通信問題（該問題仍然由半導體和電源生產商負責）。
特點
低成本實時控制
PMBus傳輸層是基於低成本SMBus (系統管理匯流排)的1.1版本，這是個功能更為強健的業界標準I2C串列匯流排的版本，具有分組錯誤檢查和主機通知功能。I2C匯流排原來是由飛利浦電子公司開發用於積體電路間通信的，而SMBus則被因特爾公司用於PC及伺服器的通信系統管理。SMBus廣泛套用於基於 Intel技術的伺服器上，為系統管理提供智慧型的外圍管理接口（IPMI）的物理層和傳輸層。
SMBus具有一個第三信號線 SMBALERT，可以使從屬設備（如負載點轉換器）中斷系統主機或匯流排的控制，這種安排要比系統使用主機來不斷輪詢從機的方式更為靈活，而且其對主機處理器造成的負擔也更小，這就使得設計者們能夠更容易地實現事件驅動的閉環控制方案。此外，PMBus 協定規定所有從屬設備必須將其默認的配置數據保存在永久性存儲器內或使用針腳編程，這樣它們在上電時無須再與匯流排通信。這樣系統啟動時間大大少於市場上的其他數字控制解決方案。該解決方案要求控制匯流排對所有的從屬設備進行配置以作為上電初始化程式的一部分。
每個從屬設備的物理地址是通過專門的針腳來定義的。矽生產商可以提供各種各樣的創新方案，如3種狀態的針腳和電阻阻值編程等。除了SMBus的時鐘、數據及中斷線之外，PMBus協定還規定了兩種與電源轉換設備共同使用的硬體信號，一個是與匯流排發出的命令共同使用的控制信號，用於啟動和關閉單個從屬設備：另一個是可選的“防寫”信號，可用於防止更改存儲器中的數據。典型實例如圖2所示。 SMBus 使用有線的“與”（邏輯電路）連線到匯流排上的所有設備，以便在匯流排上的設備發生衝突時做出裁決，這在電氣方面與I2C匯流排相似。
其他的電源管理結構不同，PMBus 有一個顯著的特點，即主控設備不是基於自主設計的矽，也不作為一個轉換器。主機與電源之間的所有通信都是通過匯流排來完成的。這就節省了執行成本以及提供一個更為靈活的控制方法。主機可以是系統現有的處理器、一個低成本的通用微控制器或FPGA中的一些門，當然也可以是在不同時期的不同的器件。例如，在單板設計階段，一台攜帶型電腦可以當做一個主機，然後在生產測試時，主機也可以由自動測試設備來擔當，以便全面核實單板的性能，如有必要，可動態更改單個電源轉換設備的運行參數以適應單板上矽的需求。最終通過測試選擇的數值可以保存在從機的永久存儲器里。
圖1:基於PMBus的數字電源管理的典型連線
圖1:基於PMBus的數字電源管理的典型連線簡單的命令語言
PMBus 的通信是按照一個簡單的命令集進行的。每個包包含一個地址位元組，一個命令位元組，零個、一個或多個數據位元組，以及一個可選的包錯誤碼（PEC）位元組。圖3顯示了一個典型的主機到從機的信息傳輸，主機使用單獨的“開始”和“停止”來表明進程的開始和結束。而從屬設備則使用單獨的位來確認收到的每個位元組。為了減少回響時間及處理器開銷，從機在收到“停止”信號時立即處理並執行命令，其不同於許多其他的匯流排協定，PMBus不會被迫等待單獨的“執行”命令。
當該協定的一位元組命令代碼表示可能有多達256條命令可用時，這並不表示PMBus 設備要支持所有的命令，實際上許多設備只需使用很小的一部分命令子集來達到預定的目的。由於對該標準的“未來驗證” 得到相當的重視，因此其可提供兩個命令擴展，這兩個命令擴展可以有效地允許雙位元組命令。一個擴展是留給PMBus設備生產商自用的，另一個擴展是用於對該協定的後續修訂。
圖2:標準主從通信順序
圖2:標準主從通信順序實施簡易
PMBus協定豐富的命令集使設計者們可以編寫簡易而有效的電源管理程式，容易而快速地執行設計方案。負載點轉換器的電壓時序控制提供了一個理想的範例。至今，許多設計者們都選擇使用市場上一些高性能的專用IC來完成這個任務。他們都接受這樣一個事實，即要完成電壓時序控制，就要使用IC生產商提供的軟體來開發程式，而專用IC等器件也要占用單板上的寶貴空間。而直接採用PMBus控制的轉換器則提供了一個更經濟靈活的解決方案，使得在產品的使用壽命內的任何時間點，都可以更改各種運行參數，以適應工程更改的需求。
負載點轉換器的上電時序控制只需要兩個PMBus命令，如圖4所示。TON_DELAY設定了轉換器等待開始上電的時間，而TON_RISE 則設定了從零增至最終編程數值的時間。用戶只需要對每個轉換器編程它的啟動延遲時間和啟動上升時間。同樣地，對於掉電時序控制，只需要兩個命令TOFF_DELAY和TOFF_FALL。
電壓餘量是數字可程式轉換器讓設計者和生產測試人員覺得輕鬆簡易的另一個領域。現在許多單板生產商在面對供電電壓的小差異時，都使用這一技術來評估積體電路的性能。作為正常生產測試進程的一部分，任何邊緣的或低於規格的器件都可以進行更換，以免其成為昂貴的、難以更正的廢品。至今，電壓餘量測試已經成為一項高重複性和耗時的程式，這項工作要將不同數值的電阻器裝入DC/DC轉換器中，以便使其輸出電壓與標稱值僅偏差幾個百分點。通過使用符合PMBus協定的負載點轉換器，這個過程變得極為簡單，只要使用僅僅兩個命令（VOUT_MARGIN_HIGH和VOUT_ MARGIN_LOW），每個轉換器就可以傳輸緊密控制的測試電壓，而單板性能的效果也得到監控。這樣做可以減少生產測試時間，有助於消除不確定性，以及獲得清楚的測試記錄結果。
圖3:啟動/關閉通常只需要4個PMBus命令
圖3:啟動/關閉通常只需要4個PMBus命令業界的認可
PMBus協定已經獲得了確保其成功所需要的動力。該協定是在2004年10月由兩家世界領先的電源公司Artesyn Technologies和Astec Power，以及六家以上的世界領先半導體生產商共同建立的。隨後電源生產商的POLA和DOSA聯盟組織認可了這個標準，許多大型的電源公司也都在開發符合該標準的產品。
