ZHCAAK3A August 2019 – May 2021 LM10011 , TPS53515 , TPS53915 , TPS543B20 , TPS543C20A , TPS54424 , TPS544B20 , TPS546D24 , TPS546D24A , TPS54824 , TPS548A20 , TPS549A20 , TPS549B22 , TPS549D22 , TPS54A24

3 自適應電壓調節(jié)

自適應電壓調節(jié) (AVS) 是指對處理器電源電壓的適應或修改（給定處理強度）。通過調節(jié)直流/直流轉換器的電源電壓可最大限度地降低功率，同時仍能實現(xiàn)所需的性能。在硬件加速器應用中，處理器能夠讓直流/直流轉換器根據(jù)所需的性能增加或降低電源電壓。當電源電壓降低時，處理器的功耗降低。Equation1 中顯示了這一規(guī)律，其中 C 是處理器的晶體管電容。功耗和發(fā)熱是關鍵問題，尤其是在高溫環(huán)境中，因此使用 AVS 可顯著提高處理器的熱性能、節(jié)能水平和長期可靠性。高級處理器通常使用串行通信協(xié)議來設置直流/直流轉換器的輸出電壓，但還有其他替代方法。這些方法中包括使用外部 MOSFET 來調節(jié)反饋環(huán)路的分壓電阻，或者，如圖 3-1 所示，通過將 LM10011 VID 電壓編程器放置在任何直流/直流轉換器的反饋環(huán)路中來實現(xiàn)并行識別方案。

圖 3-1 將 LM10011 用于 AVS

Equation1.

P = \frac{1}{2} \times C \times V^{2}

帶有支持 AVS 的集成串行總線的直流/直流轉換器更容易實現(xiàn)。PMBus 協(xié)議是一種簡單而強大的開放行業(yè)規(guī)范，它統(tǒng)一了數(shù)字電源管理系統(tǒng)和電源轉換設備的通信標準。這是廣泛接受的用于定義物理層的集成電路間 (I²C) 通信協(xié)議。德州儀器 (TI) 的許多具有 PMBus 的直流/直流轉換器都有 VOUT_COMMAND 特性，可即時調節(jié)輸出電壓。還可通過 VOUT_MARGIN_HIGH 和 VOUT_MARGIN_LOW 命令即時調節(jié)輸出電壓。例如，25A TPS549D22 的 VOUT_COMMAND 支持范圍為 0.5996V 至 1.1992V。請注意，支持的 PMBus 命令因直流/直流轉換器而異，最好查看數(shù)據(jù)表以了解支持的命令列表。任何電源管理器件只需要一個命令即能符合 PMBus 標準。更多直流/直流轉換器具有可讀取電壓、電流和溫度的遙測功能，能夠改善熱管理能力和故障報告，此外還支持 AVS。圖 3-2 顯示的 TPS549B22 帶有用于串行通信的 PMB_DATA 和 PMB_CLK 引腳，它們支持 AVS 和其他可編程特性。

圖 3-2 具有集成 PMBus 接口的 TPS549B22