TPS546D24A PMBUSTM输出电压和输出电流解析
other parts discussed in post： tps546d24a， tps546d24， tps543b20， tps53688
作者：wenhao wu
pmbustm是很多大电流电源管理芯片会用到的通用电源管理接口，其借用了smbustm的时序和命令格式，进行了电源常用命令的标准化。其中输出电压读取read_vout（8bh） 和输出电流读取read_iout（8ch） 是最常用的两个命令，但是命令返回值都是二进制，且并没有注明单位，从而给命令返回值的翻译带来了难度。另外，很多电源工程师不熟悉数字逻辑，不了解pmbus的命令格式，这进一步加大了使用带pmbus设备的困难。本文借助业界比较成功的40a可并联，带pmbus的dcdc转换器tps546d24a，阐述输出电压读取read_vout和输出电流读取read_iout从返回值到十进制快速翻译方法。
输出电压read_vout
tps546d24a的输出电压是通过read_vout寄存器中的值转化得来。其格式为ulinear16。要将寄存器中的值转化为十进制，可以分三步走。
1. 读取vout_mode的值，vout_mode在pmbus的定义中，是一个1字节的寄存器，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，tps546d24只支持linear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。
例子：vout_mode=0x97。二进制为：1 00 10111，数据格式为相对值，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。
2. 读取read_vout的值，read_vout是一个2字节的寄存器，地址为8bh，格式为linear16，仅用于输出电压。
从前一步获得步进值之后，从read_vout寄存器中转化得到十进制值，输出电压的计算方法为：
例子：read_vout=0x01fd。二进制为：0000 0001 1111 1101，转化为十进制为509，则输出电压为509*1.953mv=994mv。
3. 看adc所处的位置，如下图，内部adc取值是从内部r1，r2分压电路中取电压采样，而输出电压由vosns和gosns/slave两个引脚进行采样。
tps546d24内部会将adc的值进行处理，自动乘以（r1+r2）/r2进行换算。人工不需要任何处理。read_vout的结果就是实际的输出电压。
另一种特殊的情况是，如果vosns和gosns/slave引脚是处于外部的一个分压网络中，则read_vout的值不能反应真实的输出电压值，需要人工换算，如tps543b20这种输出电压采样结构。这种情况下真实的输出电压为：
其中r1和r2分别是下分压和上分压电阻，vout输出电压计算值，read_vout测量的是经过分压之后r1两端的电压。
输出电流
tps546d24的输出电流是通过read_iout寄存器中的值转化而来。其格式为slinear11，要将寄存器中的值转化为十进制，需要分两步走。
1. 读取capability的值，在pmbus的定义中，是一个1字节的寄存器，地址为19h，用于定义该设备具有的pmbus功能。影响read_iout取值的，是bit［3］，tps546d24a仅支持linear格式。
2. 读取read_iout的值，read_iout是一个2字节的寄存器，地址为8ch。bit［15:11］是指数n，bit［10:0］为尾数a，均为补码表示（two’s complement翻译为补码）。由于输出电流有可能为负值，a有可能为负数。
计算方法为：
例子1：read_iout=0xd3f1。二进制为：11010 01111110001，则n为-6，a为1009，则输出电流为：1009*2^（-6），为15.766a。
例子2：read_iout=0xd7f1。二进制为：11010 11111110001，则n为-6，a为-15，则输出电流为-0.234a。
3. 当输出电流读取不准时，可以补偿，需要通过iout_cal_gain和iout_cal_offset进行补偿。可单独处理一相，也可全部一起处理，处理方法和tps53688类似。可以参考多相控制器补偿方式。
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作者：wenhao wu
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输出电压read_vout
tps546d24a的输出电压是通过read_vout寄存器中的值转化得来。其格式为ulinear16。要将寄存器中的值转化为十进制，可以分三步走。
1. 读取vout_mode的值，vout_mode在pmbus的定义中，是一个1字节的寄存器，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，tps546d24只支持linear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。
例子：vout_mode=0x97。二进制为：1 00 10111，数据格式为相对值，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。
2. 读取read_vout的值，read_vout是一个2字节的寄存器，地址为8bh，格式为linear16，仅用于输出电压。
从前一步获得步进值之后，从read_vout寄存器中转化得到十进制值，输出电压的计算方法为：
例子：read_vout=0x01fd。二进制为：0000 0001 1111 1101，转化为十进制为509，则输出电压为509*1.953mv=994mv。
3. 看adc所处的位置，如下图，内部adc取值是从内部r1，r2分压电路中取电压采样，而输出电压由vosns和gosns/slave两个引脚进行采样。
tps546d24内部会将adc的值进行处理，自动乘以（r1+r2）/r2进行换算。人工不需要任何处理。read_vout的结果就是实际的输出电压。
另一种特殊的情况是，如果vosns和gosns/slave引脚是处于外部的一个分压网络中，则read_vout的值不能反应真实的输出电压值，需要人工换算，如tps543b20这种输出电压采样结构。这种情况下真实的输出电压为：
其中r1和r2分别是下分压和上分压电阻，vout输出电压计算值，read_vout测量的是经过分压之后r1两端的电压。
输出电流
tps546d24的输出电流是通过read_iout寄存器中的值转化而来。其格式为slinear11，要将寄存器中的值转化为十进制，需要分两步走。
1. 读取capability的值，在pmbus的定义中，是一个1字节的寄存器，地址为19h，用于定义该设备具有的pmbus功能。影响read_iout取值的，是bit［3］，tps546d24a仅支持linear格式。
2. 读取read_iout的值，read_iout是一个2字节的寄存器，地址为8ch。bit［15:11］是指数n，bit［10:0］为尾数a，均为补码表示（two’s complement翻译为补码）。由于输出电流有可能为负值，a有可能为负数。
计算方法为：
例子1：read_iout=0xd3f1。二进制为：11010 01111110001，则n为-6，a为1009，则输出电流为：1009*2^（-6），为15.766a。
例子2：read_iout=0xd7f1。二进制为：11010 11111110001，则n为-6，a为-15，则输出电流为-0.234a。
3. 当输出电流读取不准时，可以补偿，需要通过iout_cal_gain和iout_cal_offset进行补偿。可单独处理一相，也可全部一起处理，处理方法和tps53688类似。可以参考多相控制器补偿方式。
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