該LM10000用于對非AVS調節器的自適應電壓調節（AVS）實現。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， 允許通過反饋節點/電阻來調節輸出電壓，從而控制任何穩壓器 電壓。

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

特性

• 靈活啟用輸入，支持獨立控制外部控制器和LM10000
• 故障輸入會將輸出電壓設置恢復為默認值
• 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點，提供平穩的電壓控制
• 可編程斜率控制

主要規格

• PWI 2.0 接口
• AVS控制單輸出
• 精密啟用

參數

方框圖

LM10000 是德州儀器（TI）推出的 AVS 系統控制器，核心優勢為通過 PWI 2.0 接口實現非 AVS 調節器的電壓自適應縮放，集成 7 位電流 DAC 與可編程壓擺率控制，支持多種電源狀態管理與故障恢復，適配 ASIC/FPGA 核心供電、多相電源系統等場景，可實現 0.6V~1.2V 輸出電壓的精準調節。

一、核心產品參數

1. 基礎性能指標

• 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，支持線性電壓調節。
• 接口與通信 ：兼容 PWI 2.0 接口，SCLK 時鐘頻率最高 15 MHz，支持 32 個基礎寄存器與 256 個擴展寄存器，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）；靜態電流（EN_BIAS=VDD）典型 315 μA，休眠模式 196 μA，關斷模式 23 μA，功耗優化顯著。
• 壓擺率控制 ：通過 R10 寄存器編程，電壓步長 116 LSB 可調，時間步長 116 μs 可調，可靈活控制輸出電壓縮放速率，抑制浪涌電流。

2. 環境與封裝

• 工作溫度：-40°C~125°C（工業級），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：人體模型（HBM）±2 kV，機器模型（MM）±200 V，防護性能可靠；
• 熱性能：結到環境熱阻 54.7°C/W，散熱性能適配中大功率應用。

二、關鍵功能特性

1. 自適應電壓控制

• 電壓調節原理：通過 IAVS 引腳向調節器反饋節點注入電流，改變分壓比實現輸出電壓調節，公式為VOUT ? =VFB ? ×( 1 +RFB1 ? /RFB2?**)?IAVS?**×RFB1?（VFB?為調節器反饋電壓）。
• 默認電壓配置：通過 R9 寄存器設置默認 IAVS 電流（0~60 μA），支持軟件微調默認輸出電壓，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，便于監測或擴展應用。

2. 電源狀態管理

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

3. 故障保護與恢復

• 故障檢測：FLT_N 引腳接收調節器故障信號，低電平時重置并鎖定 R0 寄存器，強制輸出默認電壓，故障解除后恢復正常調節。
• 欠壓保護：內置 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。
• 寄存器保護：未實現的寄存器寫入無效，讀取返回 “無響應幀”，關鍵寄存器支持鎖存與重置，提升系統穩定性。

三、應用與設計要點

1. 典型應用場景

• ASIC/FPGA 核心供電：配合 DC/DC 調節器實現核心電壓動態縮放，降低功耗；
• 多相電源系統：與 LM3753/54 等多相控制器搭配，構建 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。

2. 硬件設計建議

• 外部元件 ：ADDR 引腳需串聯 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，確保電壓調節精度。
• 電源與接地：VDD 引腳需外接去耦電容，模擬地與數字地單點連接，減少干擾；VPWI 電壓不得超過 VDD，避免器件損壞。
• 接口連接：CNTL_EN 引腳直接連接調節器使能端（需為高電平使能），若為低電平使能需增加反向電路；FLT_N 引腳接調節器 PGOOD 信號，實現故障聯動恢復。

3. 軟件與配置

• 寄存器配置：通過 PWI 命令讀寫寄存器，R0 控制當前 IAVS 電流，R9 設置默認電流，R10 配置壓擺率參數，支持電壓步長與時間步長獨立調節。
• 地址配置：根據系統需求選擇 ADDR 引腳電阻，多個 LM10000 可通過不同地址共總線，實現多通道電壓控制。
• 狀態管理：通過 EN_BIAS、CONTROL 引腳與 PWI 命令組合，實現電源時序控制，適配系統上電、休眠、關斷等場景。

四、產品優勢與選型適配

• 核心優勢：無需更換非 AVS 調節器即可實現 AVS 功能，降低系統升級成本；可編程壓擺率抑制浪涌電流，保護電源與負載；完善的故障恢復機制提升系統可靠性；PWI 2.0 接口支持高速通信與多主設備協同。
• 選型建議：適用于需要動態電壓調節的 ASIC/FPGA 供電、多相電源系統、模塊化電源升級等場景；需配合反饋電阻分壓的 DC/DC 調節器使用，輸出電流需根據負載選擇適配的調節器（支持 5A~60A 輸出）。