該LM10000用于對非AVS調(diào)節(jié)器的自適應(yīng)電壓調(diào)節(jié)（AVS）實(shí)現(xiàn)。它 包含一個完整的從電源控制器（SPC 2.0），用于與PowerWise接口（PWI 2.0）通信，以及一個可編程電流輸出DAC， 允許通過反饋節(jié)點(diǎn)/電阻來調(diào)節(jié)輸出電壓，從而控制任何穩(wěn)壓器 電壓。

除了啟用AVS外，LM10000還允許系統(tǒng)控制功率狀態(tài)，如 作為睡眠和關(guān)機(jī)，并配置PWI的電壓階梯滑行率。
*附件：lm10000.pdf

特性

• 靈活啟用輸入，支持獨(dú)立控制外部控制器和LM10000
• 故障輸入會將輸出電壓設(shè)置恢復(fù)為默認(rèn)值
• CNTL_EN 啟用/禁用外部控制器的輸出
• 7位電流DAC，可直接連接到外部控制器的反饋節(jié)點(diǎn)，提供平穩(wěn)的電壓控制
• 可編程斜率控制

主要規(guī)格

• PWI 2.0 接口
• AVS控制單輸出
• 精密啟用

參數(shù)

方框圖

LM10000 是德州儀器（TI）推出的 AVS 系統(tǒng)控制器，核心優(yōu)勢為通過 PWI 2.0 接口實(shí)現(xiàn)非 AVS 調(diào)節(jié)器的電壓自適應(yīng)縮放，集成 7 位電流 DAC 與可編程壓擺率控制，支持多種電源狀態(tài)管理與故障恢復(fù)，適配 ASIC/FPGA 核心供電、多相電源系統(tǒng)等場景，可實(shí)現(xiàn) 0.6V~1.2V 輸出電壓的精準(zhǔn)調(diào)節(jié)。

一、核心產(chǎn)品參數(shù)

1. 基礎(chǔ)性能指標(biāo)

• 分辨率與控制范圍 ：7 位電流 DAC（IAVS），輸出電流范圍 0~60 μA，LSB 為 470 nA，精度 ±3% FS，INL±2 LSB、DNL±0.5 LSB，支持線性電壓調(diào)節(jié)。
• 接口與通信 ：兼容 PWI 2.0 接口，SCLK 時鐘頻率最高 15 MHz，支持 32 個基礎(chǔ)寄存器與 256 個擴(kuò)展寄存器，通過 ADDR 引腳電阻配置 PWI 地址（0~7）。
• 電源與功耗 ：工作電壓 VDD 3.0V5.5V，VPWI 1.6V3.6V（不超過 VDD）；靜態(tài)電流（EN_BIAS=VDD）典型 315 μA，休眠模式 196 μA，關(guān)斷模式 23 μA，功耗優(yōu)化顯著。
• 壓擺率控制 ：通過 R10 寄存器編程，電壓步長 116 LSB 可調(diào)，時間步長 116 μs 可調(diào)，可靈活控制輸出電壓縮放速率，抑制浪涌電流。

2. 環(huán)境與封裝

• 工作溫度：-40°C~125°C（工業(yè)級），適配寬溫場景；
• 封裝形式：14 引腳塑料 WSON（NHK），RoHS 兼容，MSL 等級 1，峰值回流溫度 260°C；
• ESD 防護(hù)：人體模型（HBM）±2 kV，機(jī)器模型（MM）±200 V，防護(hù)性能可靠；
• 熱性能：結(jié)到環(huán)境熱阻 54.7°C/W，散熱性能適配中大功率應(yīng)用。

二、關(guān)鍵功能特性

1. 自適應(yīng)電壓控制

• 電壓調(diào)節(jié)原理：通過 IAVS 引腳向調(diào)節(jié)器反饋節(jié)點(diǎn)注入電流，改變分壓比實(shí)現(xiàn)輸出電壓調(diào)節(jié)，公式為VOUT ? =VFB ? ×( 1 +RFB1 ? /RFB2?**)?IAVS?**×RFB1?（VFB?為調(diào)節(jié)器反饋電壓）。
• 默認(rèn)電壓配置：通過 R9 寄存器設(shè)置默認(rèn) IAVS 電流（0~60 μA），支持軟件微調(diào)默認(rèn)輸出電壓，需與 APC 的 INITIAL_VDD 寄存器值保持一致。
• 鏡像輸出：提供 IAVS_MIRROR 引腳，輸出與 IAVS 相等的電流，便于監(jiān)測或擴(kuò)展應(yīng)用。

2. 電源狀態(tài)管理

• 工作模式：支持啟動、激活、休眠、故障、關(guān)斷五種狀態(tài)，通過 EN_BIAS（使能內(nèi)部電路）、CONTROL（狀態(tài)切換）引腳與 PWI 命令協(xié)同控制。
• 狀態(tài)切換：激活模式下 CNTL_EN 高電平、DAC 啟用；休眠 / 關(guān)斷模式下 CNTL_EN 低電平、DAC 禁用，降低功耗；故障狀態(tài)下自動重置 R0 寄存器，恢復(fù)默認(rèn)電壓后返回原狀態(tài)。
• 使能與時序：EN_BIAS 上升沿觸發(fā)初始化（100 μs 完成），CONTROL 引腳可快速切換激活 / 休眠狀態(tài)，無初始化延遲。

3. 故障保護(hù)與恢復(fù)

• 故障檢測：FLT_N 引腳接收調(diào)節(jié)器故障信號，低電平時重置并鎖定 R0 寄存器，強(qiáng)制輸出默認(rèn)電壓，故障解除后恢復(fù)正常調(diào)節(jié)。
• 欠壓保護(hù)：內(nèi)置 UVLO 電路，VDD 上升閾值 2.65V2.75V，下降閾值 2.27V2.40V，帶 257 mV 滯回，避免電源波動誤觸發(fā)。
• 寄存器保護(hù)：未實(shí)現(xiàn)的寄存器寫入無效，讀取返回 “無響應(yīng)幀”，關(guān)鍵寄存器支持鎖存與重置，提升系統(tǒng)穩(wěn)定性。

三、應(yīng)用與設(shè)計要點(diǎn)

1. 典型應(yīng)用場景

• ASIC/FPGA 核心供電：配合 DC/DC 調(diào)節(jié)器實(shí)現(xiàn)核心電壓動態(tài)縮放，降低功耗；
• 多相電源系統(tǒng)：與 LM3753/54 等多相控制器搭配，構(gòu)建 60A 級 AVS 供電方案；
• 模塊化電源：適配 LMZ10505 等 Simple Switcher 模塊，快速升級為 AVS 系統(tǒng)。

2. 硬件設(shè)計建議

• 外部元件 ：ADDR 引腳需串聯(lián) 1% 精度電阻到地（40.2 kΩ~180 kΩ）配置 PWI 地址；反饋電阻 RFB1/RFB2 需選用高精度低溫漂型號，確保電壓調(diào)節(jié)精度。
• 電源與接地：VDD 引腳需外接去耦電容，模擬地與數(shù)字地單點(diǎn)連接，減少干擾；VPWI 電壓不得超過 VDD，避免器件損壞。
• 接口連接：CNTL_EN 引腳直接連接調(diào)節(jié)器使能端（需為高電平使能），若為低電平使能需增加反向電路；FLT_N 引腳接調(diào)節(jié)器 PGOOD 信號，實(shí)現(xiàn)故障聯(lián)動恢復(fù)。

3. 軟件與配置

• 寄存器配置：通過 PWI 命令讀寫寄存器，R0 控制當(dāng)前 IAVS 電流，R9 設(shè)置默認(rèn)電流，R10 配置壓擺率參數(shù)，支持電壓步長與時間步長獨(dú)立調(diào)節(jié)。
• 地址配置：根據(jù)系統(tǒng)需求選擇 ADDR 引腳電阻，多個 LM10000 可通過不同地址共總線，實(shí)現(xiàn)多通道電壓控制。
• 狀態(tài)管理：通過 EN_BIAS、CONTROL 引腳與 PWI 命令組合，實(shí)現(xiàn)電源時序控制，適配系統(tǒng)上電、休眠、關(guān)斷等場景。

四、產(chǎn)品優(yōu)勢與選型適配

• 核心優(yōu)勢：無需更換非 AVS 調(diào)節(jié)器即可實(shí)現(xiàn) AVS 功能，降低系統(tǒng)升級成本；可編程壓擺率抑制浪涌電流，保護(hù)電源與負(fù)載；完善的故障恢復(fù)機(jī)制提升系統(tǒng)可靠性；PWI 2.0 接口支持高速通信與多主設(shè)備協(xié)同。
• 選型建議：適用于需要動態(tài)電壓調(diào)節(jié)的 ASIC/FPGA 供電、多相電源系統(tǒng)、模塊化電源升級等場景；需配合反饋電阻分壓的 DC/DC 調(diào)節(jié)器使用，輸出電流需根據(jù)負(fù)載選擇適配的調(diào)節(jié)器（支持 5A~60A 輸出）。