用于控制和監視MAX20743/MAX20730開關穩壓器的PMBus協議
MAX20743/MAX20730完全集成的開關穩壓器包括串行總線（PMBus?），支持高級調壓閥監測和控制功能。本應用筆記介紹了MAX20743/MAX20730芯片，通過PMBus制造修訂命令報告F作為修訂版。PMBus 接口支持 PMBus 1.2 和 SMBus 2.0 規范的子集。
支持以下 PMBus 功能：
符合大功率 SMBus 直流規范
支持 PMBus 協議
寫入字節/字
讀取字節/字
發送字節
塊讀取
數據包錯誤檢查機制支持
短信警報# 信號
監控功能
通過MAX20743/MAX20730 PMBus接口提供以下監測功能：
各種故障狀態
使用R_SEL配置電阻器編程參數
輸入電壓
輸出電壓
結溫
輸出電流
控制功能
過熱故障閾值
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：開和關配置
調節電源良好延遲時序
軟啟動定時
頻率
過流保護模式
內部增益值
輸出電壓指令斜坡速率
MAX20743/MAX20730 PMBus協議
寫入/讀取格式
MAX20743/MAX20730 PMBus接口支持單字節、雙字節（字）寄存器讀/寫、塊讀取以及發送字節協議。表 1 到表 6 顯示了用于所有受支持操作的格式。請注意，數據包錯誤檢查可用于任何事務。表7給出了MAX20743/MAX20730 PMBus命令代碼。寫入WRITE_PROTECT寄存器（Reg_0h）的0x10h禁用寫保護功能，0x20h打開除OPERATION和VOUT_COMMAND寄存器之外的所有寄存器的寫保護。
| # 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 | 數據字節 | 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 | 數據字節 | 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 | 數據字節低 | M-ACK | 數據字節高 | 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 | 數據字節低 | S-ACK | 數據字節高 | 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 | 字節計數 = N | M-ACK | ||
| 8 | 1 | 8 | 1 | 8 | 1 | 1 | |||||||
| 數據字節 1 | M-ACK | 數據字節 2 | M-ACK | ... | 數據字節 N | M-納克 | P | ||||||
| S | 啟動條件：時鐘和數據線最初為高電平。數據轉換低電平，時鐘高電平。時鐘轉換低電平。 |
| P | 停止條件：時鐘和數據線最初為低電平。時鐘轉換高，而數據低。數據轉換率高。 |
| R | 讀取位（邏輯高電平） |
| W | 寫入位（邏輯低電平） |
| 命令 | 相關的MAX20743/MAX20730 PMBus寄存器 |
| S-ACK | 從屬確認 |
| M-ACK | 師父致謝 |
| M-納克 | 大師不承認 |
注1.數據包錯誤檢查 （PEC） 可與這些命令結合使用。
注2.PEC 是 CRC-8 錯誤檢查字節，根據所有消息字節計算。
注3. OEN 信號不需要很高即可通過 PMBus 接口進行通信。
| 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R_SELA設置。可以有八個唯一地址，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 |
狀態報告
MAX20743/MAX20730支持圖1所示的狀態寄存器。CLEAR_FAULTS命令用于清除已設置的任何故障位，并清除器件的SMALERT引腳輸出。CLEAR_FAULTS命令不會導致因故障情況而鎖定的設備重新啟動。要在鎖存故障后重新啟動，必須重新通電。如果重新通電后故障仍然存在，則再次設置故障位。
STATUS_BYTE包含最重要的故障和警告。STATUS_WORD包含兩個字節的信息。STATUS_WORD的低字節與STATUS_BYTE相同，高字節包含有關設備狀態的其他信息。
圖1.狀態寄存器摘要。
| 字節 | 位號 | 狀態位名稱 | 意義 |
| 低 | 7 | 忙 | 斷言故障是因為設備繁忙且無法響應。 |
| 6 | 關閉# | 如果單元未向輸出供電，則斷位，無論原因如何，包括未啟用。 | |
| 5 | VOUT_OV_FAULT | 發生輸出過壓故障。 | |
| 4 | IOUT_OC_FAULT | 發生輸出過流故障。 | |
| 3 | VIN_UV_FAULT | 發生輸入欠壓故障。 | |
| 2 | 溫度 | 發生了溫度故障。 | |
| 1 | 三氯聯 | 發生通信、內存或邏輯故障。 | |
| 0 | 不適用 | 不適用 | |
| 高 | 7 | VOUT | 發生輸出電壓故障。 |
| 6 | 嘴/噘嘴 | 發生輸出電流故障。 | |
| 5 | 輸入 | 發生輸入電壓、輸入電流或輸入電源故障。 | |
| 4 | MFR_SPECIFIC | 發生了制造商特定的故障或警告。 | |
| 3 | POWER_GOOD# | 如果設置了此位，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/開和關配置
OPERATION 命令用于在 OE 引腳為低電平的情況下打開 （0x80h） 和關閉 （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的配置設置。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的命令是一個 2 位無符號變量。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、軟啟動時序、啟動電壓過流保護限值、內部增益設置和頻率。有兩個 PMBus 寄存器（MFR_DEVSET1 和 MFR_DEVSET2）可用于檢查和覆蓋這些設置。這兩個配置寄存器可以更改的其他系統參數包括電源良好延遲時序調節、過熱保護限值、輸出電壓命令斜坡速率和過流保護模式。通電后，覆蓋參數將恢復為默認值。
MFR_DEVSET2 （Reg_D3h） 用于對軟啟動時序進行編程，如表 11 所示。
| 不。 | 電阻 （千分電阻） | SS 時間（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-開始[1：0] | 軟啟動時間（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 |
其他系統參數
過流保護
過流保護MFR_DEVSET1（Reg_D2h（位6：5））用于設置正負過流起始和箝位電平，如表13所示。
| OCP[1：0] | OCP 設置 |
| 00攝氏度 | 設置 0 |
| 01攝氏度 | 設置 1 |
| 10攝氏度 | 設置 2 |
| 11攝氏度 | 設置 3 |
溫度控制
MFR_DEVSET1（Reg_D2h（位12：11））用于對過熱觸發電平進行編程，如表14所示。
| 一次性密碼[1：0] | 過溫（°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 |
內部增益設置
MFR_DEVSET1 （Reg_D2h） 用于對內部增益設置進行編程，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））用于將引導電壓設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））用于對開關頻率進行編程，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 |
調節電源良好延遲時序
MFR_DEVSET1（Reg_D2h）用于對tSTAT時間進行編程，如表18所示。
| 統計 [1：0] | 統計時間 （μs） |
| 00攝氏度 | 2000 |
| 01攝氏度 | 125 |
| 10攝氏度 | 62.5 |
| 11攝氏度 | 32 |
輸出電流過流模式
MFR_DEVSET2 （Reg_D3h）用于設置輸出電流過流模式，如表19所示。
| 代碼（二進制） | OCP 模式 |
| 0攝氏度 | 恒流 |
| 1攝氏度 | 呃逆 |
讀取遙測數據
MAX20743/MAX20730提供檢測引腳的結溫、輸出電流、輸入電壓和電壓報告。使用直接反饋時，檢測引腳上的電壓等于V外. 當反饋中有一個分壓器時，檢測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。數據采用 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 = 結溫讀數，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 = 結溫讀數，單位為 °C
讀取溫度
讀取溫度返回結溫（以°C為單位）。 數據采用 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。數據采用 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。數據采用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規范中描述的報警響應地址（ARA）協議。有關更多詳細信息，請參閱 SMBus 2.0 規范附錄 A。
PMBus 警報引腳
MAX20743/MAX20730 SMALERT引腳支持SMBus 2.0規范中描述的SMBALERT#信號。斷言警報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的位都會在 STATUS_INPUT 中拉出低 SMALERT 引腳。
PMBus 消息的持續時間比預期的要長。
SMBALERT_MASK用于防止警告或故障情況觸發SMALERT引腳。用于阻止一個或多個狀態位導致SMALERT引腳置位的命令格式（寫字）如表20所示。掩碼字節中的位與相應狀態寄存器中的位對齊。
| # 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 | 阿克 | P |
釋放SMALERT引腳的兩種方法如下：
CLEAR_FAULTS命令
ARA （參考 SMBus 規范 2.0）
審核編輯：郭婷
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