通訊匯流排之介紹:PMBus及CANBus

文 / 工程部 李韋誠
 
有效的溝通需要合適且恰當的語言與方式,這個原則不僅適用於人類之間的溝通,同時也適用於系統電源管理。一般電源供應器的控制與監控通常透過各式各樣的外部界面來進行,例如:輸出電壓調變(透過電源外部提供一特定電壓準位至電源供應器的控制端,以遠端的方式調變電源供應器的輸出電壓)、電源狀態顯示(最簡單也最常見的的方式多是以LED燈色變化來表現)以及Power Good訊號(電源供應器的輸出電壓正常輸出後,立即提供訊號通知系統端)等…都是常見的監控需求。以上的方式或許適用於大部分的應用場合,但卻無法滿足需要同時掌握電源資訊並進行電源狀態監控的使用者。因為不同的界面標準需要不同的控制信號與配線方式,如果又要同時使用多機並聯控制時則很容易產生系統配線錯誤或訊號傳遞不良等問題。
 
PMBus(電源管理匯流排之縮寫)使用雙向通訊:串行資料線(SDA)及串行時鐘線(SCL)。也就是說每一台電源供應器(slave)只需要3條訊號線(含一條GND線)連接至BUS端,即可透過控制器(master)達到控制及監控讀取電源供應器資訊之需求。這樣不僅可以大幅縮減控制及訊號線的使用量,相對的減少了許多線路上的接點,降低線路不良之發生機率也同時增加了控制的便利性。PMBus應用的領域相當廣泛,在工業自動化應用設備及通訊應用設備中對電源狀態的監控需求是最常見的。




CANBus(控制器區域網路)使用雙線差動(CANH及CANL)傳輸技術,原先是開發來取代複雜的汽車內部配線。但因它具備高度的抗電氣雜訊干擾及自我除錯能力,也漸漸廣泛的被使用於工業及自動化系統中 ,包含電源產業等。



明緯的Rack Power RCP-2000及即將推出的RCP-1600皆有導入PMBus,使得產品應用範圍可以延升至伺服器、IT產業、網路及通訊產業等。而充電機型:PB-1000以及即將推出的RPB-1600及RCB-1600系列也均將CANBus功能列為選購配備,非常適用於電池充電站/交換站及各類電動機車充電等應用。
 
Sources: 
http://blog.yam.com/terse/article/9863377
http://pmbus.org/Assets/PDFS/Public/introduction_to_pmbus.pdf
http://smbus.org/specs/smbus110.pdf
http://www.ti.com/lit/an/sloa101a/sloa101a.pdf
http://www.nxp.com/documents/data_sheet/PCA82C250.pdf