背景介紹

辦公、刷劇、網(wǎng)購、手游...2022年，蓬勃的全球數(shù)字經(jīng)濟(jì)活動(dòng)，總共產(chǎn)生了近100ZB的數(shù)據(jù)，其中相當(dāng)比例終端流量是通過無線連接傳輸，WiFi更是其中的“主渠道”。旺盛的需求，帶動(dòng)WiFi設(shè)備年出貨量達(dá)到40億臺(tái)量級(jí)，WiFi技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，也不斷取得重大升級(jí)，近年來，IEEE 802.11標(biāo)準(zhǔn)組織相繼發(fā)布WiFi 6E/WiFi 7規(guī)范，引入了6GHz頻段、320MHz帶寬、Multi-RU、MIMO等一系列全新特性，數(shù)據(jù)傳輸速率直逼30Gbps，超高速率與低延時(shí)，進(jìn)一步夯實(shí)了承載VR/AR、工業(yè)控制等全新用例的基礎(chǔ)。

隨著WiFi7新技術(shù)走向商用，也亟待破解一系列技術(shù)挑戰(zhàn)，系統(tǒng)級(jí)熱管理在其中尤為關(guān)鍵，以WiFi網(wǎng)絡(luò)核心設(shè)備—路由器為例，目前業(yè)已上市的路由器產(chǎn)品主控芯片已普遍向四核2GHz和GB級(jí)內(nèi)存升級(jí)，天線及網(wǎng)口的數(shù)量、規(guī)格也大幅度提高，并內(nèi)置專門針對(duì)電競等應(yīng)用的智能加速引擎。盡管IEEE規(guī)范中提供了一系列功率限制選項(xiàng)，但實(shí)際應(yīng)用負(fù)載下，OFDMA與MU-MIMO等新技術(shù)帶來的傳輸損耗、以及更高規(guī)格的以太網(wǎng)芯片、主控芯片TDP，依然使傳統(tǒng)被動(dòng)散熱設(shè)計(jì)難以為繼，風(fēng)冷主動(dòng)散熱日益成為剛需，也成為決定系統(tǒng)能否穩(wěn)定、持續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)的關(guān)鍵咽喉點(diǎn)（Choke Point）。

上海申矽凌微電子科技股份有限公司(簡稱申矽凌)作為一家IC設(shè)計(jì)公司，專注于傳感器芯片以及混合信號(hào)芯片的產(chǎn)品研發(fā)。近期推出了系統(tǒng)級(jí)風(fēng)扇管理芯片CTF230X系列，內(nèi)置振動(dòng)多點(diǎn)溫度傳感器，可實(shí)現(xiàn)風(fēng)扇轉(zhuǎn)速監(jiān)控、環(huán)境溫度閉環(huán)控制、風(fēng)扇工況診斷及電壓監(jiān)測。可廣泛應(yīng)用于WiFi 路由器、PC筆記本以及工業(yè)應(yīng)用等目標(biāo)場景。

產(chǎn)品介紹

CTF230X熱管理系列芯片CTF2301A/B、CTF2302以及CTF2304可提供不同通道的溫度測量和風(fēng)扇控制監(jiān)測功能。

支持根據(jù)測量溫度自動(dòng)控制風(fēng)扇轉(zhuǎn)速（Auto Temp）的閉環(huán)模式，允許其作為獨(dú)立設(shè)備運(yùn)行，即使MCU或系統(tǒng)鎖定，風(fēng)扇也可以繼續(xù)受到控制（基于溫度測量）。同樣，風(fēng)扇控制芯片也支持獨(dú)立控制模塊，通過對(duì)TACH引腳檢測到風(fēng)扇的轉(zhuǎn)速后再由上位機(jī)獨(dú)立控制風(fēng)扇的PWM占空比。兩種方式可靈活適配客戶的系統(tǒng)需求。這項(xiàng)技術(shù)在閉環(huán)控制狀態(tài)下，既可以簡單地根據(jù)芯片的溫度自動(dòng)映射到對(duì)應(yīng)的12個(gè)風(fēng)扇檔位，也可以在特定的22.5kHz PWM控制頻率下實(shí)現(xiàn)高達(dá)0.39%精度的控制。

圖1.CTF2304典型應(yīng)用圖

產(chǎn)品特性

ProductAdvantages/

工作電壓：3.0V至5.0V

與SMBus/I2C兼容的數(shù)字接口

支持警報(bào)響應(yīng)地址（ARA）和數(shù)據(jù)包錯(cuò)誤檢查（PEC）

支持測量數(shù)據(jù)的塊讀取

多個(gè)從屬地址選項(xiàng)

從地址由（“ALERT”）引腳和（“THERM”）引腳的上拉電阻決定。

本地溫度傳感器

±1.0°C精度，0.0625°C分辨率

遠(yuǎn)程溫度傳感器

±2.0°C精度，0.0625°C分辨率

溫度范圍：-40°C至+125°C

PWM控制器

PWM頻率：10Hz至40kHz

占空比：0%至100%，8位

自動(dòng)風(fēng)扇轉(zhuǎn)速控制回路

帶滯后的可編程THERM極限溫度，ALERT高/低極限

智能FANFAIL檢測

值得一提的是，CTF230X系列遠(yuǎn)程通道既可以用于溫度和電機(jī)轉(zhuǎn)速監(jiān)測，也可以配置為單端或差分輸入的電壓感測，新特性也為其產(chǎn)品應(yīng)用場景的拓展打開了空間。在風(fēng)扇控制之外，相關(guān)產(chǎn)品還可以拓展對(duì)電源電壓的監(jiān)測功能，進(jìn)一步實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)級(jí)芯片的內(nèi)涵。

審核編輯：劉清