本應用筆記提供了校準PMBus的分步說明?InTune 使用的參數(shù)（IOUT_CAL_GAIN 和IOUT_CAL_OFFSET）?MAX15301和MAX15303數(shù)字電源，用于報告輸出電流。

介紹

數(shù)字電源解決方案的一個主要優(yōu)點是能夠通過電源管理總線（PMBus）實時讀取實際負載電流。通過了解電流檢測元件的阻抗，可以進行負載電流測量。電流測量的精度是許多參數(shù)的函數(shù)，例如電路板寄生效應、測量元件的容差以及IC的內部增益和失調。如果不考慮這些參數(shù)的變化，測得的負載電流將不像人們預期的那么準確。幸運的是，PMBus規(guī)范提供了兩個校準系數(shù)，IOUT_CAL_GAIN和IOUT_CAL_OFFSET（統(tǒng)稱為IOUT_CAL值），允許用戶校準影響當前測量精度的參數(shù)。每個 InTune IC 出廠時都帶有這些系數(shù)的默認值。必須校準這些值以提供準確的輸出電流測量值。

何時需要校準？

IC的IOUT_CAL值應在初始電路板構建時以及電流檢測電路更改時的任何時間進行校準。Maxim Integrated的數(shù)字功率評估（EV）評估（EV）評估套件附帶IOUT_CAL值，專門針對每個評估板的電感進行校準。這使用戶能夠立即體驗精確的電流測量。我們的評估板設計允許用戶根據(jù)其特定工作要求輕松修改評估板。但是，對輸出電感、電流測量濾波器元件或數(shù)字電源IC的任何修改都需要用戶重新校準IOUT_CAL值，以確保設計正確報告準確的負載電流測量值。例如，用另一個具有相同部件號的電感替換輸出電感不一定需要重新校準。精度的確切變化是新電感器實際電感或電阻變化的函數(shù)。但是，用另一個具有不同部件號的電感替換輸出電感器總是需要重新校準，以確保準確的輸出電流測量。

在本應用筆記中，Maxim提供了一個易于遵循的程序，用于校準針對修改后設計優(yōu)化的新IOUT_CAL_GAIN和IOUT_CAL_OFFSET值。

推薦設備

美信InTune評估板

Maxim 的 MAXPOWERTOOL002# USB 轉 PMBus 接口套件

5V至12V DC實驗室電源，能夠提供評估板所需的電流

電流計

負載（電子或電阻）

電腦與視窗操作系統(tǒng)和可用的USB端口?

安裝在計算機上的PowerTool圖形用戶界面（GUI）。訪問評估板的工具文件夾，獲取最新版本GUI的鏈接。

Maxim的InTune數(shù)字電源電流校準工作表（XLSX）

預防 措施

在連接和打開電源之前，驗證實驗室電源的電壓是否在InTune評估板的絕對最大限值內。

在完成所有電氣連接之前，請勿打開任何電源。

不要超過用于連接 V 的測試引線的額定電流在和 V外.

不要超過電流表的電流能力。

設置

請參考InTune評估板數(shù)據(jù)資料，了解有關設置評估板的詳細說明。此電流校準程序需要精確的負載電流測量，這可以通過使用以下三種方法之一來完成：

如果使用具有電流讀數(shù)的電子負載，則可以使用負載上的電流讀數(shù)。請注意，大多數(shù)實驗室不使用具有校準電壓和電流讀數(shù)的電子負載。確保正確校準電子負載。

如果使用分立負載電阻，則負載電流可以通過測量電阻兩端的電壓并除以電阻值來計算。用于這些負載電流的典型電阻值不是很準確，并且可能具有較大的溫度系數(shù)，從而進一步影響電流測量的精度。

使用單獨的校準電流表。這是推薦的技術，可提供最準確的測量，從而通過 InTune IC 實現(xiàn)最準確的負載電流測量。

圖1顯示了使用電流表的典型測量設置。

圖1.電流校準測試設置。

程序

本步驟假設用戶已閱讀評估板數(shù)據(jù)資料，正確配置評估板跳線，連接測試設置，接通電源，運行PowerTool GUI軟件，打開評估板，提供穩(wěn)定的輸出電壓。為了獲得最準確的結果，電流測量應跨越設計的預期負載電流范圍。盡管該程序至少適用于兩次電流測量，但額外的測量可提供更準確的結果。打開并運行設置后，請按照以下步驟重新校準 InTune 轉換器的電流測量值：

在隨附的 InTune 數(shù)字電源電流校準工作表 （XLSX） 中，輸入起始IOUT_CAL_GAIN和起始IOUT_CAL_OFFSET值。

在“故障集”選項卡中，通過選擇“忽略”來禁用 IOUT OC 故障 （A），以消除由于不正確的IOUT_CAL值而導致過流故障的可能性（圖 3）。請務必保持在設計的當前能力范圍內。

將實驗室設備中的負載調整到所需的最低負載電流。

在 Excel 電子表格的實際 IOUT （A） 測量列中輸入由電流表測量的負載電流值。

在 Excel 電子表格的“監(jiān)視的 IOUT （A） 測量”列中輸入 GUI 中顯示的負載電流值。

增加負載電流并在電子表格中輸入實際和監(jiān)控的輸出電流，總共最多八個數(shù)據(jù)點。

電子表格現(xiàn)在提供必須編程到 InTune IC 中的“新建IOUT_CAL_GAIN”和“新IOUT_CAL_OFFSET”值。

通過單擊GUI中的“全部存儲用戶”按鈕，將新IOUT_CAL_GAIN和新IOUT_CAL_OFFSET值永久存儲在IC中（圖5）。請注意，單擊“存儲用戶全部”會將“配置”選項卡上所有更改的PMBus命令寫入IC。如果您希望存儲IOUT_CAL值但不干擾其余設置，請確保在向IC通電和單擊“存儲全部用戶”按鈕之間不要更改任何其他設置。

在生產(chǎn)過程中設置IOUT_CAL_GAIN和IOUT_CAL_OFFSET值

生產(chǎn)環(huán)境的理想情況是在每個電源中設置公共IOUT_CAL_GAIN和IOUT_CAL_OFFSET值。這可以通過在10或20個單獨的電源板上表征電感，然后在生產(chǎn)版本上使用平均IOUT_CAL_GAIN和IOUT_CAL_OFFSET值來實現(xiàn)。使用平均IOUT_CAL值的優(yōu)點是縮短了生產(chǎn)測試時間。缺點是電流測量的精度會因電感到電感DCR的變化而降低。

結論

本應用筆記中概述的步驟解釋了如何重新校準InTune數(shù)字電源IC的IOUT_CAL_GAIN和IOUT_CAL_OFFSET參數(shù)，以確保準確的負載電流測量。建議在更換輸出電感、電流測量濾波器元件或數(shù)字電源IC元件時重新校準。

審核編輯：郭婷